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第一千四十一章 核動力火箭(1/2)

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原子的裂變和聚變,會帶來質量的虧損,而這個質量的虧損之中,又蘊藏著巨大的能量,愛因斯坦的質能轉換方程,預示著這幾乎是耗之不盡的能量!

二戰的那場災難,同時對科技來說是快速發展的時代,原子彈就是在二戰中被快速研製出來的,之後,又發明了核反應堆,人類可以和平地利用核能,來為人類的生產生活服務。

同時,核能也被空間機構相中,如果能夠在太空中使用核能,會極大地提高能量的來源!

最先被使用的,當然還是核電池!蘇聯的偵查衛星,很多使用的都是核電池,這種核電池提供的電力,遠遠地高於太陽能電池板,與此同時,核電池的耐久性也很強,美國發射的旅行者號探測器,離開太陽系很久了,還在工作,就是因為它的強悍性能。

不過,如何將核動力用在火箭上,就是一個很值得考慮的問題了,畢竟,核爆簡單,用核電池也簡單,但是,如何直接用核動力來推動火箭?

這方面,美國人是腦洞大開,他們提出了一個簡單的解決方案。使用一顆顆小當量原子彈在火箭尾部相繼爆炸,火箭後面安裝的推進盤可以吸收爆炸產生的衝擊波,並藉此獲得動力!這就是獵戶座方案。

可以想像,這玩意兒升空的過程就像海洋里的水母,一蹦一蹦的,每扔掉一顆原子彈,火箭就向上竄出一段距離。過程足以讓人膽戰心驚!

在起飛階段,每秒引爆一顆100噸tnt當量的小型原子彈,當火箭到達一定速度和高度後,引爆速率下降到每10秒一枚,由於已經遠離地面,此時引爆的是2萬噸當量的核彈。

當時的美國人,已經用常規的炸彈進行試驗了,切實可行,但是,這玩意兒最後還是胎死腹中,畢竟,直接引爆核彈,太喪心病狂!

所以,最終,他們都轉向了和液體火箭類似的核動力火箭發動機的方案。美國設計了nerva核能火箭發動機,其燃料主要是鈾235或是鈽239,以核分裂燃料產生熱,加熱燃燒室中的工作流質使其噴出,一般都是採用分子量最低的氫作為獲得反作用力的工作流質以求得最高的噴氣速度。

為何不能用普通的化學火箭?因為這些普通的火箭,只能工作幾百秒,卻要消耗掉數以噸計的燃料!如果用化學火箭飛向火星,那火箭點火幾百秒,推動飛船加速之後,剩餘的漫長的航程里,就是靠著慣性不斷飛行的過程,這是相當漫長的!

這方面,當初的巨無霸土星5號」就是典型代表。它的第一級裝有2075噸液氧煤油推進劑。一旦發動機點火,它可以在2分34秒內全部「喝」完這些「飲料」。但是,卻僅僅夠將47噸的有效載荷送上月球。在3500噸的起飛推力中,很大一部分被用來「拖」起火箭自身和2000多噸燃料。這種火箭的推進效率低下。

而用核反應堆加熱工質的好處是不用帶質量非常大的氧化劑,只需要攜帶質量相對而言非常非常小的液氫。比沖相比化學火箭非常大,總的速度可以達到非常高。而且,持續的時間很長。

到了72年,美國設計完成的nerva-2引擎的功率達到5000mw,持續推力90噸。雖然推力不大,但是在外太空,只要有推力,就能夠讓飛船不斷加速!

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