核动力航天引擎是什么,它要用什么往后喷射?

叶笙LY

目前,核动力在航天器驱动方面原理上可行的技术路线主要有3种:

1)利用核反应装置中核燃料的裂变或者聚变产生大量热能,再由热能加热推进剂(由于太空中没有可以利用的介质,推进剂必须额外携带)使其快速膨胀,高速从尾部喷出产生推力,这种方法也是从技术上最容易实现的方式;

核动力航天发动机

冷战时期美国曾研制过核动力飞机NB-36H,并进行了飞行试验,与第一种方式类似,不同的是只需加热空气即可不需要额外携带工质。


美国NB-36H核动力飞机

2)核反应过程中会产生很多高速移动的粒子(如裂变中子、中微子等),可以使用合适的方法控制这些粒子的喷射方向进而产生想要的推力(虽然这些粒子的质量极小,但由于数量多且运动速度极快,持续的核反应产生的反作用力也是很可观的)。这种方法的优点是推动比异常大,无需携带任何介质,持续性强,但技术难度较高;

科幻中的核动力飞船

3)利用核爆炸的高温高压场产生推力,该过程不是传统意义上的可控核反应,而是通过控制核爆炸过程产生想要的推力大小和方向,也可以被称为核脉冲火箭。缺点是需要携带大量的小型核弹、且控制要求极高、危险性最大。美国和苏联都尝试研究过此类型的核动力航天器,最著名的是美国“猎户座”计划,该计划由于美、苏核协定于1965年终止。



“猎户座”飞船

虽然核动力飞船或者火箭尚未有得到应用(核动力卫星已有应用先例),但世界上各核技术大国都在开展相关的技术研究。现有的化学燃料推进方式效率太低,无法满足在太空中长时间、长距离的深空探索要求,核动力是目前可以预见的时间范围内最可能的可行方式,希望我们这一代人能够有机会见证核动力深空探索成为现实。



各种科幻电影中的星际飞船

最后上一张“猎户座”发射的效果图:
“坐着原子弹上天”是不是很刺激😄


威呐解析

核火箭有核裂变火箭和核聚变火箭两大类。 利用核聚变反应产生的能量作能源的火箭,叫核 聚变火箭。由于受控核聚变反应还在研究中,在 过去的五十多年以及未来的二、三十年内人类唯 一能利用的核火箭是由核裂变反应提供能量的核 裂变火箭。 核裂变火箭又可分为核热火箭、核电火箭、 混合核热/核电火箭、核裂变碎片火箭、核脉冲火 箭、核冲压火箭等。

核热火箭是利用核裂变的热能将工质加热到 很高的温度,然后通过收缩扩张喷管加速到超音 流而产生推力的火箭发动机系统。其工作原理与 液体火箭发动机相似,所不同的是核热火箭用核 反应堆取代了液体火箭中的化学燃烧。

核电火箭是将核反应堆裂变能首先转换为电 能,为电火箭供电,然后由电火箭产生推力的推 进系统。目前美国和俄罗斯也在开发推进与发电 两用的空间核反应堆动力系统。

混合核热/核电火箭。这种火箭首先利用核热火箭的高推重比使火 箭脱离星球引力,同时也可减少火箭的飞行时间。 然后转为核电推进,再利用核电火箭的低推重比、 高比冲在行星间飞行。该系统的电动力可以通过 核热转换,同位素转换或机械方式(涡轮发电) 等将反应堆的裂变能转换成电能


核裂变碎片火箭是在核裂变过程中,产生的 能量碎片从核反应堆高速逃逸,从而产生推力。 当原子裂变时,所产生的“分裂碎片”速率达到光速 的 3%,即约每秒 9 千公里,这足以给火箭带来足够的推力。

核脉冲火箭是指利用核弹爆炸来产生推力。核脉冲火箭 将携带大量的低当量原子弹,一颗颗地抛在身后, 然后引爆,火箭后面安装一个推进盘,吸收爆炸 的冲击波推动火箭前进。

核冲压火箭为核热火箭设计合适的进气道和排气道,利 用环境大气作工质以取代通过管路从贮箱供给的 推进剂,那么核热火箭就成了核冲压火箭。

用什么向后喷射则要按照核火箭类型分类讨论。核热火箭、核电火箭、混合核热/核电火箭、核冲压火箭都向后喷射工质。而核裂变碎片火箭则喷出的是裂变后的原子核和中子,不需要工质。核脉冲火箭是利用核爆产生的光子和被核爆光辐射汽化的飞船壳体进行推进。


超视距天波雷达

前段时间很火的无工质引擎中国美国都同时证实可以产生推力,虽然理论上违背了物理定律但是实验不会撒谎,确实产生了推力,如果核动力飞船用核能发电那么就可以长时间为此引擎供电,一直加速个几十年都不是问题,我觉得这是核动力飞船未来最理想的引擎



赵谦9118

不是核动力,是核电力,核能力在发电,带着电站飞,在宇宙飞翔,只有两种发动机,离子电推与微波推进器,两种全用电,离子电推原理是显像管,高压成电子云,加速后喷电子或离子电子,后一种东方的,喷强大微波。不可能喷核物质。


文红35

其实不一定非得要向后喷射,我们换个方式思考一下,目前制约航天发现的主要问题是地球强大的引力,而引力波已经被证实存在,任何实物都有两面性,如果某一天人类突破了反引力发动机的技术,征服宇宙将不再是梦想,试想一下,比航母还要巨大的飞船在反引力发动机作用下抵消地球对其的引力其质量几乎为零这时候只需要很小的推力,飞船就能够缓慢的上升。而这时候核反应堆的作用也许就是为了维持反引力发动机的左转。当然到那时也许人类已经掌握了更为先进的能源技术。。。。。。


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