核动力引擎备考复习.docx

RD-0410 俄罗斯核动力火箭发动机　　在60s中期到80s早期这段时间里，RD-0410是一系列真实存在的火箭发动机，在当时是值得人们为之骄傲的事情。NERVA 核能火箭发动机　　这个发动机当时被设计建造起初是用于完成火星使命，它是KIWI工程的承接者。内华达州的NERVANERVA（Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application，火箭飞行器用核引擎）是美国原子能委员会(Atomic Energy Commission,简称AEC)和NASA旗下的项目，由航天核推进局(Space Nuclear Propulsion Office，简称SNPO)领导。整个项目于1972年终止，SNPO也于同年解散。??NERVA核动力火箭引擎示意图NERVA计划论证了核热力火箭可以成为太空探索的一项可现实可靠的工具。在1968年底，SNPO测试完成必威体育精装版型号的NERVA引擎——NRX/XE后，认为NERVA可以用于载人火星任务。尽管NERVA引擎在测试后已经被认可可以胜任飞行任务，而且引擎也正准备整合入宇航器中，但在最终飞往火星的梦想实现前，NERVA随同其他耗资巨大的太空任务被尼克松政府取消。NERVA曾被AEC，SNPO和NASA寄予厚望，而实际上，整个项目的成就也达到甚至超过它原先的目标。NERVA最主要的任务是“为太空任务提供核动力推进系统的科技基础”。[1]实际上，几乎所有计划使用核动力火箭的太空任务都是使用由NERVA NRX或是Pewee发展而来的设计。洛斯阿拉莫斯实验室于1952年开始研发核动力火箭。1955年，劳伦斯-利弗莫国家实验室的副主任找到了一种方法得以大幅度减轻反应堆重量使得项目提速，之后该项目开始被称之为“流浪狗计划”。到1961年，由于“流浪狗计划”的飞速进度，NASA的马歇尔太空飞行中心开始考虑在他们的太空任务中使用核动力火箭。马歇尔太空飞行中心计划最早在1964年使用来自于洛斯阿拉莫斯实验室研发的核动力火箭将核动力空间试验机（RIFT：Reactor-In-Flight-Test ）发射升空。由于来自于此类太空任务的计划与需求，一个被称为“航天核推进局”（Space Nuclear Propulsion Office）的机构成立了。SNPO的建立使得AEC和NASA得以协同工作。由H. B. Harry Finger担任SNPO的第一届主任。Finger上任后做出了推迟发射RIFT的决定，并给核动力火箭引擎制定了十分严格精确的目标，在此之后RIFT才会被允许发射。Finger紧接着挑选了Aerojet公司和Westinghouse公司参与研发NERVA引擎。与此同时，NERVA也会得到来自洛斯阿拉莫斯实验室的科技支持。经过考虑，SNPO选择了比冲825秒，推力75，000磅的KIWI-B4核动力火箭设计（Kiwi——鹬鸵，一种产自新西兰的无翼鸟。）作为52英尺（从推力结构到喷嘴高22英尺）NERVA NRX（核动力火箭实验：Nuclear Rocket Experimental）的蓝本。流浪狗计划的第二阶段被称为Phoebus（太阳神），而第三阶段则是熟知的Pewee（京燕），有着更大的功率（4000 MW）、更高的功率密度和更长效的燃料。但这些工程都没有成为最终的NERVA。最终可工作的NERVA（被称为NERVA NRX）是基于KIWI的设计。而当Pewee引擎开始测试时，阿波罗计划遭到了尼克松政府大幅度的预算裁减。于是，将人类送上月球和火星计划被无限期推迟。NERVA的研发、设计和建造几乎全部是在洛斯阿拉莫斯实验室完成的。测试则是在位于内华达测试基地由SNPO特别建造的一座大型设施内进行的。尽管洛斯阿拉莫斯在60年代测试了一系列的KIWI和Phoebus引擎，但直到1966年2月，NASA的NERVA NPX/EST(Engine System Test:引擎系统测试)并没有进行。整个测试的目标是：论证在无外部能源的情况下启动和重启引擎的可行性评估启动、关机、冷却以及重启情况下控制系统的特性（稳定和控制模式）。研究系统在过载运行下的稳定性。研究引擎部件，尤其是反应堆在多次稳定和瞬间重启下的耐用性。所有的测试都成功完成了，而且第一台NERVA NRX连续运行了将近2个小时，包括28分钟的全推力运行。这几乎是之前的KIWI反应堆运行时间的两倍。第二台NERVA引擎——NERVA XE被设计用来尽可能的成为一个完整的飞行系统，甚至包括使用飞行测试涡轮泵。 为了节省时间和金钱，一些不会影响系统性能的组件会被有选择的拆卸下来。与此同时，一面辐射防护盾会被添加，用来保护外部的组件。引擎将会经受从低压环境到真空室的点火和部分模拟点火实验。NERVA NRX/EST的测试项