[發(fā)明專利]一種推進(jìn)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310044144.2
• 申請日: 2013-02-04
• 公開（公告）號: CN103114979A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 雷海東
• 申請（專利權(quán)）人: 江漢大學(xué)
• 主分類號: F03H1/00
• 分類號: F03H1/00
• 代理公司: 北京三高永信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11138
• 代理人: 徐立

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及核技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種推進(jìn)裝置。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人類對深空探測的步伐日益加快，例如對月球資源的勘探、火星生命的跡象觀測、太陽系以及星系外太空旅行等。而執(zhí)行深孔探測的任務(wù)首先必要的任務(wù)是要通過運(yùn)載火箭將小型探測器、宇航員送至探測的目的地。

目前，人類運(yùn)載火箭的推進(jìn)裝置是基于化學(xué)燃料獲得推力。

在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：

現(xiàn)有技術(shù)中的運(yùn)載火箭的推進(jìn)裝置基于化學(xué)燃料獲得推力，由于這樣的推進(jìn)裝置功率低，造成運(yùn)載火箭所能達(dá)到的最大速度低，旅途的可運(yùn)行時(shí)間較短。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種推進(jìn)裝置。所述技術(shù)方案如下：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種推進(jìn)裝置，所述裝置包括：

裝有冷卻劑的冷卻劑箱、用于產(chǎn)生核熱能的核動(dòng)力模塊、核電轉(zhuǎn)換器、與所述核電轉(zhuǎn)換器電連接的電機(jī)、與所述電機(jī)電連接的壓縮機(jī)、與所述壓縮機(jī)的入口連通的裝有所述推進(jìn)劑的推進(jìn)劑箱以及與所述壓縮機(jī)的出口連通的噴嘴，所述核動(dòng)力模塊上設(shè)有用于將所述核熱能輸出的輸熱管，所述輸熱管的輸入端與所述冷卻劑箱連通，所述輸熱管的輸出端與所述核電轉(zhuǎn)換器的入口連通。

優(yōu)選地，所述核動(dòng)力模塊包括核反應(yīng)堆容器、設(shè)于所述核反應(yīng)堆容器內(nèi)的若干個(gè)用于產(chǎn)生核熱的核燃料棒、套設(shè)于所述核反應(yīng)堆容器外的第一殼體、設(shè)于所述第一殼體和所述核反應(yīng)堆容器之間的若干個(gè)控制器，若干個(gè)所述控制器繞所述核燃料棒間隔布置，每個(gè)所述控制器上設(shè)有用于減慢所述核燃料棒的核反應(yīng)速度的反應(yīng)控制部、以及用于控制所述反應(yīng)控制部與所述核燃料棒的相對位置的控制部件，所述反應(yīng)控制部上設(shè)有中子吸收體。

進(jìn)一步地，所述核燃料棒包括第二殼體、分別設(shè)于所述第二殼體軸向兩端的第一隔熱塊和第二隔熱塊、設(shè)于所述第二殼體內(nèi)的彈簧和用于發(fā)生核反應(yīng)的燃料塊、以及套設(shè)于所述第二殼體外的輸熱管，所述彈簧的一端與所述第二隔熱塊相抵，所述彈簧的另一端將所述燃料塊壓抵在所述第一隔熱塊上，且所述第一隔熱塊的與所述燃料塊相抵的一端的外徑小于所述第二殼體的內(nèi)徑，所述第二隔熱塊的與所述彈簧相抵的一端的外徑小于所述第二殼體的內(nèi)徑，所述燃料塊的外徑小于所述第二殼體的內(nèi)徑。

優(yōu)選地，所述核電轉(zhuǎn)換器包括轉(zhuǎn)換器本體，所述轉(zhuǎn)換器本體內(nèi)設(shè)有用于收集正電荷的第一電極和用于收集負(fù)電荷的第二電極，所述轉(zhuǎn)化器本體上設(shè)有用于在所述第一電極和所述第二電極之間產(chǎn)生電磁場的電流線圈，所述核電轉(zhuǎn)換器的入口設(shè)于所述轉(zhuǎn)換器本體上，所述電機(jī)分別與所述第一電極和所述第二電極電連接。

優(yōu)選地，所述裝置還包括用于為核電轉(zhuǎn)換器和所述壓縮機(jī)進(jìn)行散熱的冷卻管道，所述冷卻管道的一端通過第一泵與所述冷卻劑箱連通，所述冷卻管道的另一端通過第二泵與所述輸熱管的輸入端連通。

進(jìn)一步地，所述冷卻管道上還設(shè)有第一換熱器和第二換熱器，所述第一換熱器位于所述核電轉(zhuǎn)換器與所述第一泵之間，所述第二換熱器位于所述核電轉(zhuǎn)換器與所述第二泵之間。

更進(jìn)一步地，所述冷卻管道上還設(shè)有第一散熱器和第二散熱器，所述第一散熱器位于所述壓縮機(jī)與所述第一換熱器之間，所述第二散熱器位于所述壓縮機(jī)與所述第二換熱器之間。

優(yōu)選地，核電轉(zhuǎn)換器的入口上還設(shè)有鹽溶液入口。

優(yōu)選地，所述裝置還包括用于屏蔽所述核動(dòng)力模塊產(chǎn)生的核輻射的第一屏蔽層，所述核動(dòng)力模塊設(shè)于所述第一屏蔽層內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述裝置還包括第二屏蔽層，所述核動(dòng)力模塊、所述核電轉(zhuǎn)換器和所述冷卻劑箱均設(shè)于所述第二屏蔽層內(nèi)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：通過設(shè)置核電轉(zhuǎn)換器將核動(dòng)力模塊產(chǎn)生的核熱能轉(zhuǎn)換為電能，并將該電能傳輸給電機(jī)，從而電機(jī)可以為壓縮機(jī)提供電能，使得壓縮機(jī)可以對進(jìn)入壓縮機(jī)內(nèi)的推進(jìn)劑進(jìn)行壓縮，壓縮后的推進(jìn)劑成為高速的等離子體從噴嘴噴出，獲得了的推力，實(shí)現(xiàn)了將核動(dòng)力模塊產(chǎn)生的核熱能轉(zhuǎn)換為火箭的推力，并且基于核能獲得的推力大，推進(jìn)裝置的效率高，增加了火箭所能達(dá)到的最大速度和火箭運(yùn)行的時(shí)間。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種推進(jìn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的核動(dòng)力模塊與核電轉(zhuǎn)換器連接的結(jié)構(gòu)示意圖；