Elektrische Kernrakete

In einer elektrischen Kernrakete wird Kernthermalenergie in die elektrische Energie geändert, die verwendet wird, um eine der elektrischen Antriebstechniken anzutreiben. Technisch ist das Kraftwerk, nicht Kern-das Antrieb-System, aber die Fachsprache ist normal. Mehrere Schemas der Hitze zur Elektrizität sind vorgeschlagen worden.

Eines der praktischeren Schemas ist eine Variante eines Kieselstein-Bettreaktors. Es würde ein hohes Massenfluss-Stickstoff-Kühlmittel in der Nähe vom normalen atmosphärischen Druck verwenden. Das würde hoch entwickelte herkömmliche Gasturbinentechnologien ausnutzen. Der Brennstoff für diesen Reaktor würde hoch bereichert, und in Grafit-Bällen des niedrigen Bors wahrscheinlich 5-10 Cm im Durchmesser kurz zusammengefasst. Der Grafit dient, um sich zu verlangsamen, oder sich, die Neutronen zu mäßigen.

Dieser Stil des Reaktors kann entworfen werden, um von Natur aus sicher zu sein. Da es heizt, breitet sich der Grafit aus, den Brennstoff trennend und den criticality des Reaktors reduzierend. Dieses Eigentum kann die Betriebssteuerungen zu einer einzelnen Klappe vereinfachen, die die Turbine erdrosselt. Wenn geschlossen, die Reaktorhitze, aber erzeugt weniger Macht. Wenn offen, wird der Reaktor kühl, aber wird kritischer und erzeugt mehr Macht.

Der Grafit encapsulation vereinfacht das Auftanken und überflüssige Berühren. Grafit ist mechanisch stark, und widersteht hohen Temperaturen. Das reduziert die Gefahr einer ungeplanten Ausgabe von radioactives.

Da dieser Stil des Reaktors hohe Macht ohne schweren castings erzeugt, um Hochdruck zu enthalten, wird ihm dem Raumfahrzeug gut angepasst.

Die Forschung im Kernantrieb hat mit Studien für den Kernthermalantrieb begonnen, wo der Reaktor ein Treibgas geheizt hat (gewöhnlich Wasserstoff), dem erlaubt wurde, sich durch eine Schnauze auszubreiten. Das war im Wesentlichen eine gewöhnliche chemische Rakete mit der Kernreaktion, die chemisches Verbrennen als die Hitzequelle der Rakete ersetzt. Weil der Reaktor mehr Hitze dem Treibgas liefern konnte als chemisches Verbrennen, höhere Auspuffgeschwindigkeiten, d. h. höher spezifische Impulse möglich waren. Sieh KIWI, NERVA. Die Berichte zurzeit (und seitdem) haben angezeigt, dass das Halten des Systemlichtes hohe Temperatur verlangen würde, haben dicht gepackte Designs, wie schnelles Metall Reaktoren oder sechseckige Nadel abgekühlt angetriebenes, hohes Temperaturbenzin hat Reaktoren abgekühlt. In den letzten mehreren Jahrzehnten hat sich die Aufmerksamkeit dem Verwenden des Kernreaktoren zugewandt, um eine Turbine zu steuern, Elektrizität zu erzeugen, die verwendet wird, um ein Plasma zu schaffen, das beschleunigt wird. Sieh Projektprometheus. Die Gegenwart am besten der Technologie ist die SICHEREN 400, der einen 400-Kilowatt-Thermalreaktor verwendet und eine Gasturbine (einen geschlossenen Zyklus von Brayton genannt hat), elektrische Macht zu erzeugen. Hitzeverwerfung wird niedrige Masse mit fortgeschrittenen Wärmerohr-Systemen behalten (solchen, die jetzt in einigen Laptops verwendet werden, um ebenso kühl zu werden). Sicherheit kommt aus Rauheit, richtiger Abschirmung, Kontrollnadeln und Spoiler-Nadeln innerhalb des Reaktors, die die Reaktion anhalten.

Die Schlüsselelemente zu NEP, weil sie heute verfolgt werden, sind:1. Kompakte Reaktorkern-2. Eine Gasturbine oder Motor von Stirling, der als ein elektrischer Generator 3 verwendet ist. Ein Kompakthitzeverwerfungssystem wie Wärmerohre 4. Ein Macht-Bedingen und Verteilersystem 5. Ein hohes Macht-Antrieb-System auf Plasmatreibgasen gestützt.

Die SICHEREN 400 sind der Strom am besten der Technologie für Sachen 1-3. Artikel 4 ist für das ganze Raumfahrzeug üblich. Einige Beispiele von Trägerraketen, die dafür passend sein könnten, sind VASIMR, DS4G und haben induktive Trägerrakete Pulsiert. GRUBE und VASIMR sind in ihrer Fähigkeit einzigartig, zwischen dem Macht-Gebrauch, spezifischer Impuls zu handeln (ein Maß der Leistungsfähigkeit, sieh spezifischen Impuls), und stoßen Sie Flug-. GRUBE hat den zusätzlichen Vorteil, das Macht-Bedingen-System zwischen sich und den elektrischen Generatoren nicht zu brauchen.

Siehe auch

Raumfahrzeugantrieb

Kernthermalrakete / Fahrer von Massachusetts
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