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俄罗丝为核引力飞船反应堆组装出“热源”

发布时间:2020-01-03 22:00编辑:彩神app官方网站登录浏览(178)

    为了更远、更快地飞向太空,研发人员一直对核动力飞船倾注心血。近日,该领域的研发取得一项实质性进展:俄科研人员组装出了为未来核动力飞船反应堆服务的热源核燃料释热元件,随后的一系列测试将于今年展开。

    该元件的领衔设计单位俄能源技术科研和设计研究所的首席设计师切列普宁日前对媒体说,未来的行星际飞船应着重考虑采用核动力装置。该研究所制定的核动力装置规划,已于2009年获得俄总统领导的现代化与经济技术发展委员会批准,该装置的草图设计已在2011年年底定稿。

    依据设计,这种核动力装置将采用尺寸不大的气冷式快中子反应堆,所用核燃料为高浓缩二氧化铀,其浓度高于普通核电站燃料。二氧化铀发生核裂变后,会产生极高热能,这些热能要通过反应堆内的释热元件并借助气态载热剂输送到反应堆外。这一重要元件已在本月初由俄联邦能源署下属研制机构组装完毕,目前全球尚无与之类似的元件。

    切列普宁介绍说,俄最终制成的将是兆瓦级核动力装置,其工作温度比同类普通装置高约一千摄氏度。为适应这种高温,反应堆释热元件的外壳将采用以钼制成的难熔金属单晶熔合物材料。从反应堆内导出的热能会推动涡轮机组发电,所生成的电能将源源不断地供电喷发动机使用。

    这种发动机内的氦-氙混合剂会通过电离生成离子流,而核电所生成的强大电场会推动该离子流向飞船后方高速喷出,从而获得喷射推进力,使飞船以更短时间飞向火星等太阳系行星,或在近地空间绕飞更长时间。在这一过程中,不会有放射物被释放到太空中。据估算,如此制成的电喷发动机的单位推进力是化学燃料发动机的20倍。

    据参与研发的俄克尔德什科学中心主任卡罗捷耶夫回忆,其前辈于上世纪60年代开始研制航天核动力装置,但最初制成的发动机在工作异常时会喷出放射性氢,如今的设计方案已修订了无数次。

    如一切顺利,包含上述所有元部件的核动力装置将于2018年建成。迄今,俄已从国家预算中为研制相关反应堆、发动机和太空舱总共拨款170亿卢布(约合31亿元人民币)。

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