空间核动力技术概览与发展脉络初探.pdf

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1、第42卷第5期2016年10月火箭推进JOURNALOFROCKETPROPULSIONV01．42，No．5Oct．2016空间核动力技术概览与发展脉络初探廖宏图1’2(1．上海空间推进研究所，上海201112；2．上海空间发动机工程技术研究中心，上海201112)摘．要：在概略介绍现有技术方案基础上，初步探讨空间核动力技术的发展脉络，并分析其未来发展方向。基于固体核反应堆的空间核电源、核电推进及核热推进，是经过试验验证可行、具有一定技术基础并可预期实现空间应用的空间核动力技术。更先进的概念方案包括：基于气体核反应堆的核电源／核热推进、脉冲核爆推进、核裂变碎片推进等，它们的性能逐代跨越直

2、至逼近理论极限。要充分利用核能的潜力，一方面需要提高单位质量核燃料的核能释放率，另一方面也需要减少核反应产物动能转换为无轨热运动的比率。核能潜力的充分利用需要以增加系统质量为代价。为满足未来宽广的空间任务需求，多物理机制驱动的大深度变工况一体化核能空间动力系统是未来必然发展趋势。关键词：空间核电源；核推进；技术方案；先进概念中图分类号：V434—34文献标识码：A文章编号：1672—9374(2016)05—0058—08SurveyandvenationanalysisonspacenuclearpowerLIAOHongtul'2(1．ShanghaiInstituteofSpaceP

3、ropulsion，Shanghai2012，China；2．ShanghaiEngineeringResearchCenterofSpaceEngine，Shanghai201112，China)Abstract：Apreliminarydiscussionondevelopingvenationofspacenuclearpoweranddirectionoffuturedevelopmentisgivenonthebasisofasurveyonstateofaas．Thespacenuclearpowersource，nuclearelectricpropulsionandnucl

4、earthermalpropulsionbasedonsolidcorenuclearreactor，whicharevalidatedinexperimentsandaresomewhattechnicalmaturity,canbeexpectedinspaceapplicationinthenearfuture．Moreadvancedconceptualschemesinclude：nuclearpowersourceandnuclearpropulsionbasedongascore·nuclearreactor,nuclearpulsepropulsion，fissionfra

5、gmentrockeLetc．，whichrepresentastaii'wayofworkingperformancesuptotheoreticallimits．Twoaspectsmustbeconsideredwhenonewantstoexplorethepotentialofnuclearenergy：raisingthereleasingrateofmassspecificnuclearenergy，andreducingtheratiothatthekineticenergyofproductionsofnUclearreactionsisconvenedintotrack

6、lessthermalmotion．Thefulluseofthepotentialofnuclearenergyin收稿日期：2015—10—28；修回日期：2016—03—18作者简介：廖宏图(1968一)，男，博士，高级工程师，研究领域为空间先进推进技术笙丝鲞篁i塑——』墼型塾二童壑竺垫垄垄壅塑塑兰垡望塑丝墅型圣：：=：：：』spaceisunavoidabletotaketheincreaseofsystemmassasacost．Theintegrativenuclearpowersystem，whichisdrivenbyvariousphysicsmechanismsandc

7、allvaryperformancestremendouslytosatisfybroadrequirementsofspacemissions，willcomeforthinthefutureinevitably．Keywords：spacenuclearpowersource；nuclearpropulsion；technicalscheme；advancedconceptO5I昌能源在航天领域处于核心地位，人类的航