文献类型：期刊文章

作　　者：吉宇[1] 毛晨瑞[1] 孙俊[1] 郎明刚[1] 石磊[1]

JI Yu;MAO Chenrui;SUN Jun;LANG Minggang;SHI Lei(Key Laboratory of Advanced Reactor Engineering and Safety Ministry of Education,Institute of Nuclear and New Energy Technology,Tsinghua University,Beijing 100084,China)

机构地区：[1]清华大学核能与新能源技术研究院先进反应堆工程与安全教育部重点实验室,北京100084

出　　处：《火箭推进》

基　　金：博士后面上基金(2020M680586);清华大学“水木学者”计划项目(2020SM057)。

年　　份：2022

卷　　号：48

期　　号：1

起止页码：14-21

语　　种：中文

收录情况：AJ、CAS、IC、ZGKJHX、普通刊

摘　　要：核热火箭发动机是未来实现载人火星探测的首选动力方案,其具备高比冲、大推力和长工作寿命等优点。我国在此方面研究较少,亟需开展核热推进技术理论及方法的研究。核热火箭发动机系统循环分析与设计是关键问题之一,对推进系统总体设计有重要意义。分析了3种可用于核热火箭发动机系统循环的方案特点,基于闭式膨胀循环设计了比冲为910 s的氢气核热推进系统和比冲为390 s的氨气核热推进系统方案,对比发现氢气系统更适合于载人深空探测,而氨气系统在推进剂长期在轨储存和对涡轮泵及反应堆的设计要求等方面有一定的优势,可胜任轨道高度变化相对较小的长期多次空间探测任务,作为液氧甲烷发动机的补充和替代。此外,结合设计过程以及核火箭发动机与化学火箭发动机的差异,围绕系统循环分析与设计提出了几点研究内容,为我国核热推进系统的发展提供参考。

关 键 词：核热火箭发动机  氢气 氨气 系统循环  载人火星探测

分 类 号：V439.5]