美国计划4年后首飞核动力火箭,需求和阻碍何在?唐僧的紧箍咒是啥内容?翻译成中文就6个字,你听了也得头疼
[休闲] 时间:2025-02-27 12:15:05 来源:藤原念寒网 作者:综合 点击:194次
2023年1月,美国NASA和DARPA宣布将联合开展“敏捷地月空间验证火箭” (DRACO)计划
,计划箭需紧箍总经费预算为4.99亿美元 。年后内容这项计划最值得关注的首飞僧地方
,在于它将搭载航天飞行器X-NTRV
,核动何唐进行世界首次核动力火箭的力火在轨飞行。X-NTRV的求和概念想象图该项目中
,由美国国家航空航天局(NASA)负责研制基于核热火箭发动机的阻碍咒啥字听新型推进系统
,美国国防部预先研究计划局(DARPA)负责在X-NTRV航天器上集成核热推进系统 ,翻译美国天军负责航天器发射
。成中NASA希望通过使用核热推进技术缩短前往火星的头疼时间
,美军则希望提高在地月空间机动能力。美国目前以洛马为首的计划箭需紧箍多企业团队,正在与NASA和DARPA合作 ,年后内容研发可重复使用的首飞僧X-NTRV核热推进(NTP)航天器,并计划在2027年实现太空飞行
。负责该项目的DARPA主任Stefanie Tompkins在公开采访中表示
,太空领域对于现代商业、科学发现和国家安全至关重要。通过DRACO核热火箭计划,实现空间技术跨越式进步的能力 ,对于更有效更快速地将材料运送到月球并最终将人类运送到火星至关重要 。广告他只是个小司机,伺候的却是一个富太太,小人物一步步平步青云扶摇直上!×一种HALEU核燃料DRACO计划以美国早年的核动力火箭研究(比如NERVA计划)作为基础
。出于防止扩散等因素,新的核动力火箭没有使用高浓缩铀作为燃料,而是采用了高含量低浓缩铀(HALEU)。铀原料由美国能源部提供,而洛马团队之一的BWX科技公司负责开发核反应堆并制造燃料。为了减少项目的潜在风险,搭载核动力火箭发动机的X-NTRV将由美国空军的常规化学燃料火箭发射升空,直到进入预定轨道以后才会启动反应堆。01诱人的性能前景核燃料中蕴含的核能 ,远远高于常规燃料中的化学能。在设计合理得当的前提下,通过核反应堆释放能量、将推进剂加热成高温高速喷流的核动力火箭,可以获得远超化学能火箭的性能 。通常认为核动力火箭的总体效率
,可以达到化学能火箭的2—5倍 。以衡量火箭性能的关键指标“比冲”为例 :在现有的技术能力条件下
,固体燃料堆芯的核热火箭,可以将作为工质的氢加热到2000~3000K的温度
,实现800~1000秒的比冲。而在一些理论计算结果中 ,核火箭在反应堆中裂变物质处于气相(实际上是等离子体态)的情况下,可以将作为工质的氢加热到6000K的高温(但现在没有材料和结构能承受),从而获得高达2000秒的比冲 。化学燃料火箭的典型结构原理广告家道中落的男子从底层爬起,一步一个脚印 ,踏上巅峰,过上众美环绕的逍遥人生 !×核热火箭发动机的典型结构原理液氢/液氧火箭的比冲,最大通常也只有455秒左右——这基本达到了化学能火箭的性能极限
。即使是堪称“丧心病狂”的液氢/液氟燃料组合
,在付出了不可接受的毒性、腐蚀性 、成本代价后,比冲甚至还不到480秒。在现有的理论框架支持下,只有基于金属氢燃料的火箭,其理论性能潜力可以接近核火箭,极限比冲可以达到1700秒左右
。但就连“金属氢能否在常压常温下存在”这个最基本的问题
,现在都没有确定的答案
,金属氢燃料火箭的实用化前景也就无从谈起。相对于化学燃料火箭 ,要实现性能上质的突破,可见未来内只有核热火箭是可行的技术路径。02为何至今未实用化?核动力火箭并不是一种新鲜的想法
。利用核能上太空的幻想和预言出现在20世纪初期
,在50年代就进入了实质性研发和地面试验验证阶段——特别是美国和苏联
。但在20世纪70年代初到80年代初的十余年中
,美国和苏联先后放缓甚至是完全停止了核动力火箭的研究;直到今天,全世界范围内都没有实用化的核动力火箭。总体来说,核动力火箭自20世纪70—80年代以来的实用化受阻 ,主要源于以下几个因素:美国冷战时期研究的NERVA核火箭发动机首先,核动力火箭在技术上存在远大于化学燃料火箭的障碍 。包括但不限于材料 、冶金
、热工、材料强度 、辐照稳定性 、振动稳定性、试验技术
、测量技术......在大量的关键领域,核动力火箭均遭遇了在当时难以解决的困难——很多技术难关在今天依然非常棘手 。其次
,化学燃料火箭发动机在二战结束以后的快速进步
,使它们足以廉价、可靠、迅速地承担起所有从地表到近地空间范围内的进攻/防御需求;这导致核火箭在军用领域完全失去竞争力
,军队也不再关心和投入资源 。军事需求的削弱
,使核动力火箭的应用更依赖于非军事目的的航天科研项目。随着登月竞争中的失利
,以火星为目标的太阳系行星间载人飞行计划,已经成为了核动力火箭唯一的需求依托 。20世纪60—70年代重型航天火箭的“核/化学”路线之争,以“土星五号”登月为标志,宣告化学燃料路线取得了无可置疑的胜利
。在70年代初,由于登月计划和越南战争带来的经济重负等一系列原因;美国的核火箭发动机计划不断收缩 ,并在1973年停止,相关试验台架和生产设施也被封存。在80年代初,苏联也意识到“在未来几十年
。将核火箭发动机作为空间飞行器的主喷气发动机是不可能的。”最后,环保压力同样是不容忽视的因素。实事求是地说
,直到现在为止,空间核装置在演练和运行时的辐射安全问题都是缺乏有效保障的——比如一旦火箭在升空过程中爆炸,没有任何办法能阻止大量核燃料粉尘向大气层中不受控制地扩散弥漫
。切尔诺贝利等一系列严重核事故之后,对于安全和环保的顾虑,已经成为核火箭发展的最大阻碍在20世纪50—70年代
,针对核污染的担忧,在各国还没有形成足够强的舆论和政治力量
,自然也并没有对核火箭的发展形成显著性的影响
。但在20世纪80年代以后就完全不同了,切尔诺贝利核电站事故就对苏联政局形成了极大的冲击,并直接导致苏联核火箭发动机研究工作无限期停滞
。03结论航空航天技术
、核技术在近几十年中的高速发展,实际上已经扫除了核动力发展的绝大部分障碍
,这也是DRACO计划得以实施的基础
。但是核装置本身特殊的运行维护要求、一旦遭遇灾难性所引发的污染后果 ,都意味着极为昂贵和沉重的经济成本、政治风险代价 ,实际上在20世纪80年代之后,这些非技术性的因素,才是阻碍核动力火箭发展并走向实用化的最主要原因 。从现有的航天需求来看
,核动力火箭真正能体现出巨大优势的任务背景,只能是载人飞向火星 。两个行星间的距离是如此遥远,只有核动力火箭才能获得更为灵活的发射时间和地点选择余地,并携带更大的载荷,用更短的时间(这意味着更少的途中物资消耗)完成飞行过程,其获得的性能收益远远超出涉核所带来的高额代价和风险。
(责任编辑:百科)
相关内容
- 英超综合:卫冕冠军逆转终得一胜新华社2023-12-11 10:22新华社2023-12-11 10:22
- 任天堂打造!《超级马力欧兄弟大片子》7月14日上线网播:B站、腾讯已经预告
- 摄人心魄!7月7日,嘹亮的号角为你奏响
- 自由市场开启倒计时一天!准备正式开抢!湖人锁定冠军中锋!
- 华子伤退,森林狼24分大胜!罗斯首发惊艳,李凯尔11投2中
- CBA三消息:辽宁今夏交易诞生,皮特森参加夏联,新疆险胜旅游队
- 金珉载与拜仁慕尼黑签订5年合同3号位也空缺
- 老鹰对于多位球员生意持凋谢态度 强力中锋引独行侠关注
- 决战长春亚泰之前 鲁能遭遇3大致命暴击 恐提前两轮让出中超冠军90年代,钱学森的全家福,穿着朴素,祖孙三代的合影,难得一见!
- 复原通讯副总裁陈新宇:以数据为中间,构建软硬协同新型算网根基配置装备部署
- 湖人官宣三人离队,太阳继续行动!欧文被揭穿,哈登将告别76人
- 【观察】2024本土奥运男足冲金,法国是认真的?盘点“凄惨”离世的10位女星,无常的人生,没有谁能够预料
- 尘埃落定!浙江队被剥夺亚冠资格悬念揭晓,来看看名记传来的消息“早上洗头”和“晚上洗头”,哪个时间点危害大?医生劝你早了解
- 苹果Vision Pro Pancake透镜剖析
精彩推荐
- CBA最新排名!辽宁重回正轨排第一,广厦连胜升第二,广东排第三
- 戈登在重新加入纽卡斯尔联队之前从巴统提供了最新的健康状况信息
- 【观察】2024本土奥运男足冲金,法国是认真的?同为顶流格局差太多:华晨宇演唱会大骂黑粉,蔡徐坤打不过就加入
- 是福是祸?保罗确认首发,怯夫组建超级五小阵容,简直太宽慰了!
- 6胜3负,NBA四巨头豪阵回归!伦纳德眼光精准,76人却有苦难言
- 官宣!湖人连裁两人,引援目标曝光,争冠核心初具雏形王菲私下真不一样,穿超短裤追赶潮流,但臀部都遮不全,太不优雅
热门点击
- 湖人出局细节!浓眉嘟囔45分钟不敢信托 詹姆斯宽慰:咱们起劲了 views+
- 再见快船!乔治或4换1交易离队组三巨头争冠,最新下家曝光 views+
- 早知道 | 德甲冠军悬念最后一轮揭晓韩国第一夫人金建希的照片,脸像18岁的少女,手却像80岁的老太太 views+
- 成功破解硅片“力学短板” 中国科学家实现柔性太阳电池制造“挖呀挖”黄老师真容曝光,直播关闭打赏,网友:我们果然被骗了 views+
- 5轮不胜终结!中超-山东3-0深圳 克雷桑双响+独造3球娱乐圈的残酷真相,在小沈阳的身上体现的淋漓尽致 views+
- 掘金横扫湖人进入总决赛!老詹真的尽力了!约基奇荣获西决MVP! views+
- 1-1!3-3!德甲大爆冷:争冠2队全翻车,拜仁只伤心了3分钟 views+
- 静静的火焰在他们心中燃烧,詹姆斯退役吸睛,而掘金只看向冠军“挖呀挖”黄老师现身线下活动,无美颜容貌曝光,榜一大哥:退钱 views+
- 地面坠物致去世,36户居夷易近被“责众”讯断,状师解读 views+
- 【中超】克雷桑2球杨博宇乌龙 泰山3比0深足刘亦菲上学时没人追?当看到她的学生照后,网友:我也不敢追 views+