航空航天港

 找回密码
 注册会员

QQ登录

只需一步,快速开始

123下一页
返回列表
查看: 11100|回复: 50
收起左侧

[专题专项] 我国的空间核反应堆

  [复制链接]
naugty 发表于 2009-3-17 09:58 | 显示全部楼层 |阅读模式

对本站感兴趣的话,马上注册成为会员吧,我们将为你提供更专业的资讯和服务,欢迎您的加入!

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册会员

x
本帖最后由 cmj9808 于 2012-8-17 22:33 编辑

空间核反应堆:航天器运行新能源
http://www.china-spacenews.com     2009年03月16日 
大字体】 【小字体】 【打印】 【关闭窗口
  空间核反应堆(简称空间堆)是一种将反应堆核裂变能转变为电能供航天器及其负载使用的新型电源。它可以为航天器提供千瓦级电力,从而增强其工作能力、拓展应用领域。与传统的太阳能电池阵和蓄电池联合供电相比,空间堆的优势主要包括:单位质量功率大、成本低;不依赖太阳能,不受尘埃、高温和辐射等因素影响,环境适应能力和生存能力强;体积小、重量轻,可有效减轻火箭推进系统负荷,增加航天器有效负荷和可靠性。
  我国于20世纪70年代开始空间堆的研究工作,后一度中止。"九五"期间,空间堆研究被列入总装备部预先研究项目,由原子能院和空间技术研究院共同承担,完成了空间堆概念设计。"十五"起,开始了空间堆初步设计和关键技术公关,在设计技术、制造技术、试验技术以及安全研究等方面均取得一定突破。目前项目处于从技术设计到施工设计的过度阶段,正进行设备和部件的研制和单项试验。计划2015年完成地面试验,2020年定型,2025年发射"百千瓦级核反应堆试验星",进行在轨演示验证,掌握超大功率空间核反应堆电源技术。
  俄罗斯、美国、法国、德国和日本等国从20世纪60年代起就开始开展空间堆的研究,目前只有美国和俄罗斯进行了实际发射。截至2004年,俄罗斯供发射了37个使用空间堆供电的航天器;美国发射过1个类似装置。
  (责任编辑:丁洁)
  来源:国家能源局能源节约和科技装备司
shaolin1254 发表于 2009-3-17 10:54 | 显示全部楼层
美国的类似装置是那个
 楼主| naugty 发表于 2009-3-17 10:58 | 显示全部楼层
核动力卫星毛子发的最多,大部分是军用,现在好像动静小了!
oceansky 发表于 2009-3-17 12:32 | 显示全部楼层
成本太高.做人造地球卫星的话,还是太阳能电池合适,如果是行星际飞船,如飞遥远的木星,核能卫星才有用武之地.
cmj9808 发表于 2009-3-17 12:44 | 显示全部楼层
本帖最后由 cmj9808 于 2009-3-17 12:46 编辑
美国的类似装置是那个
shaolin1254 发表于 2009-3-17 10:54

应该是1965年发射的SNAP-10A

PS:文章里指的是反应堆(reactor)而非同位素热电发生器(RTG)
feibob 发表于 2009-3-17 12:57 | 显示全部楼层
那为什么美国佬不搞这个呢?
Nighthawk 发表于 2009-3-17 13:01 | 显示全部楼层
美国人RTG用的很多,不过反应堆的功能主要体现在哪里呢?
暗夜流星 发表于 2009-3-17 14:16 | 显示全部楼层
在地球轨道上使用空间堆还是太危险,不过如果考虑到月球基地甚至火星基地,那还是很有价值的。
cmj9808 发表于 2009-3-17 14:22 | 显示全部楼层
反应堆和RTG比起来似乎功率密度要高一些,比如NASA准备在月球使用的40KW的反应堆,大概相当于上百个RTG。据说苏联解体以后美国引进了部分空间堆技术
rottenweed 发表于 2009-3-17 14:36 | 显示全部楼层
苏联当时在卫星上用核反应堆,主要是那些功率特大的雷达侦察卫星。
shaolin1254 发表于 2009-3-17 15:00 | 显示全部楼层
苏联的核卫星不是编号宇宙的那些么,美国研究这个是为了什么呢,也是雷达侦查吗?锁眼系列也没用呀,说到这个俺国在空间研究上缺的东西太多了。。。。。。。。。。。。
shh 发表于 2009-3-17 15:34 | 显示全部楼层
锁眼是光学成像卫星,对电力要求不是那么高。长曲棍球是SAR,电力要求可能会多些。如果要求电力多,又不能用反应堆,那么只能用大的太阳能电池帆板。但是在低轨道,可能灰带来阻力较大的问题,要不断的进行轨道维持。

美国的普罗米修斯计划就是要发展新型的核反应。
zhangwee 发表于 2009-3-17 22:53 | 显示全部楼层
问下,这东西如果从轨道坠落至大气层内会有污染吗?
rottenweed 发表于 2009-3-18 10:01 | 显示全部楼层
这种核反应堆掉入大气层当然会有污染。不过实话说,如果在大气层中烧光的话,放射性物质散布开来,影响其实不大。但是从苏联的先例看,似乎是烧不光的,总是有反应堆残骸要掉到地上。这就要麻烦一些了。

问题是中国搞这个干什么?而且还是总装挑头。深空探测的话,美国人的热电就不错了。不会也是想上雷达海洋侦察卫星,然后真的是弹道导弹打航母?要不真的想上月球基地,准备用来顶连续15天黑夜?
oceansky 发表于 2009-3-18 10:52 | 显示全部楼层
研制出来总是好事,以后肯定会有用处的。
cmj9808 发表于 2009-3-18 11:27 | 显示全部楼层
这种核反应堆掉入大气层当然会有污染。不过实话说,如果在大气层中烧光的话,放射性物质散布开来,影响其实不大。但是从苏联的先例看,似乎是烧不光的,总是有反应堆残骸要掉到地上。这就要麻烦一些了。

问题是中 ...
rottenweed 发表于 2009-3-18 10:01

NASA准备在月球上用的不过才40kW,足以支持一个4人组科考站,而且这种反应堆和星载反应堆不同,完全不需要担心震动的问题。所以这种百千瓦级的星载反应堆绝对是世界领先水平。
hkhtg090201 发表于 2009-3-18 12:19 | 显示全部楼层
中国正研制"核动力卫星" 预计2025年升空(组图)
2009年03月18日 08:51   来源:新华网

    空间核反应堆(简称空间堆)是一种将反应堆核裂变能转变为电能供航天器及其负载使用的新型电源。它可以为航天器提供千瓦级电力,从而增强其工作能力、拓展应用领域。与传统的太阳能电池阵和蓄电池联合供电相比,空间堆的优势主要包括:单位质量功率大、成本低;不依赖太阳能,不受尘埃、高温和辐射等因素影响,环境适应能力和生存能力强;体积小、重量轻,可有效减轻火箭推进系统负荷,增加航天器有效负荷和可靠性。

    我国于20世纪70年代开始空间堆的研究工作,后一度中止。“九五”期间,空间堆研究被列入总装备部预先研究项目,由原子能院和空间技术研究院共同承担,完成了空间堆概念设计。“十五”起,开始了空间堆初步设计和关键技术攻关,在设计技术、制造技术、试验技术以及安全研究等方面均取得一定突破。目前项目处于从技术设计到施工设计的过渡阶段,正进行设备和部件的研制和单项试验。计划2015年完成地面试验,2020年定型,2025年发射“百千瓦级核反应堆试验星”,进行在轨演示验证,掌握超大功率空间核反应堆电源技术。

    俄罗斯、美国、法国、德国和日本等国从20世纪60年代起就开始开展空间堆的研究,目前只有美国和俄罗斯进行了实际发射。截至2004年,俄罗斯供发射了37个使用空间堆供电的航天器;美国发射过1个类似装置。
shh 发表于 2009-3-22 16:08 | 显示全部楼层
这个百千瓦级反应堆的选择显然受到了美国普罗米修斯计划(Prometheus)和其相关项目木星卫星探测器JIMO的影响(JIMO现在到底是死是活?这样的项目才是真正科学探索。载人登月就跟当年漂长江一样)。JIMO就基本关注百千瓦级的星载反应堆。

大功率的反应堆加电推进对于深空探测有至关重要的意义。有了充足的电能才使得JIMO计划访问3个木星卫星(进入环绕卫星的轨道)成为可能。在传统推进方式下这个是不太现实的。而且充足的电能也使得飞船可以携带尽可能多的载荷。

用在近地轨道可能性很小,如果不是没有的话。这个就成了政治问题,一旦出事,政治代价太大。而且现在的SAR用太阳能也行了。
HaleBoppComet 发表于 2009-3-22 16:12 | 显示全部楼层
美国的几颗超深空探测器都用的这个么? (先驱 旅行者)
cmj9808 发表于 2009-3-22 17:27 | 显示全部楼层
NASA准备在月球上用的不过才40kW,足以支持一个4人组科考站,而且这种反应堆和星载反应堆不同,完全不需要担心震动的问题。所以这种百千瓦级的星载反应堆绝对是世界领先水平。 cmj9808 发表于 2009-3-18 11:27

看了shh的回复发现我之前搞错单位了
查了一下苏联的空间堆,就是100/150kW级的,只不过这是kWt而非kWe,由于苏联用的热电转换装置是温差发电的Si-Ge合金,效率只有3%,所以实际电工率是3-5kWe。而NASA准备采用的热电转换装置是斯特林热机,功率是40kWe,考虑到斯特林热机的热电转换效率可以达到30%,实际上反应堆功率也在150kWt左右。
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册会员

本版积分规则

QQ|申请友链|旗下论坛|小黑屋|手机版|航空航天港 ( 豫ICP备12024513号 )

GMT+8, 2018-6-22 17:46 , Processed in 0.379733 second(s), 20 queries , Gzip On.

Powered by Discuz! X3.2

© 2001-2013 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表