一,、核動(dòng)力宇宙飛船的原理是什么?首先目前的核動(dòng)力運(yùn)用僅限于核裂變,, 也就是利用放射性元素,,如鈾,钚在放射性裂變時(shí)產(chǎn)生的熱量,,加熱水,,產(chǎn)生的水蒸氣推動(dòng)汽輪機(jī),然后產(chǎn)生動(dòng)能,。 其他部分的原理和一般的蒸汽機(jī)是一樣的,,只是在來源上把原來的燒煤替換成放射性核燃料 二、核動(dòng)力原理是燒開水嗎,?原理是燒開水 核動(dòng)力航母驅(qū)動(dòng)原理其實(shí)和常規(guī)動(dòng)力航母沒什么區(qū)別,,無(wú)非就是燒開水的方式不同罷了,,核動(dòng)力使用的是“原子鍋爐”,而常規(guī)動(dòng)力航母使用的則是“燃油鍋爐”,,但是歸根結(jié)底二者都是一種被稱為蒸汽輪機(jī)的動(dòng)力裝置,,原理都是通過燒開水然后產(chǎn)生高溫高壓的蒸汽,通過蒸汽驅(qū)動(dòng)氣輪機(jī)運(yùn)行,,最后推動(dòng)螺旋槳旋轉(zhuǎn),。 以美軍尼米茲級(jí)航母為例,它的動(dòng)力裝置就是兩具西屋電氣公司生產(chǎn)的功率各130000馬力的A-4W反應(yīng)堆以及4具蒸汽輪機(jī),,所以別再說什么蒸汽輪機(jī)落后了,,核動(dòng)力也不過如此! 航母用核動(dòng)力反應(yīng)堆雖然是燒熱水,,但是與傳統(tǒng)的燃油鍋爐不同,,它具有兩個(gè)回路系統(tǒng),并且反應(yīng)堆燒的熱水并不直接生產(chǎn)水蒸汽,。反應(yīng)堆的核燃料棒發(fā)生核裂變反應(yīng)釋放出大量熱量,,這些熱量會(huì)加熱反應(yīng)堆中的高壓純凈水,這些純凈水通常被稱為冷卻劑,,在被加熱后會(huì)由冷卻泵推動(dòng)至蒸汽發(fā)生器,,然后將熱量傳導(dǎo)至二回路中的水,這些水被加熱后產(chǎn)生水蒸汽,,然后水蒸汽經(jīng)由輪氣機(jī)的狹小噴嘴后增壓增速,,最后噴射至輪氣機(jī)葉片使其轉(zhuǎn)動(dòng),輪氣機(jī)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)后帶動(dòng)螺旋槳旋轉(zhuǎn),,推動(dòng)航母前進(jìn),。 那怎么控制航母的航速呢?航母的航速取決于螺旋槳的轉(zhuǎn)速,,而這個(gè)轉(zhuǎn)速又是由蒸汽的產(chǎn)生量決定的,,蒸汽的產(chǎn)量則是由反應(yīng)堆燃料棒的核裂變速率決定的,那怎么有效控制燃料棒的裂變過程呢,?這就需要說到插入反應(yīng)堆中心的控制棒,!核反應(yīng)堆控制棒通常是由硼和鎘這些容易吸收中子的材料制造而成,當(dāng)它完全插入反應(yīng)堆中心,,由于吸收大量中子會(huì)讓反應(yīng)堆停止裂變反應(yīng),,而抽出一點(diǎn)就能讓反應(yīng)堆低功率運(yùn)轉(zhuǎn),如果要增加反應(yīng)堆功率,,那就再拔出一點(diǎn),,減少吸收中子量,讓更多中子參與裂變反應(yīng),這樣就能產(chǎn)生更多熱量和水蒸汽,,也就直接提高了螺旋槳的轉(zhuǎn)速和航母航速,,所以核動(dòng)力航母的航速實(shí)際上是由反應(yīng)堆控制棒的插入深度控制的! 使用核動(dòng)力的好處顯而易見,,一公斤鈾235燃燒產(chǎn)生的能量相當(dāng)于2500噸煤炭,,因此核動(dòng)力航母具備了幾乎無(wú)限續(xù)航性,1964年美國(guó)的“企業(yè)”號(hào)航母就曾經(jīng)在全程不進(jìn)行燃料補(bǔ)給的情況下,,用64天完成了全球航行,! (企業(yè)號(hào)核動(dòng)力航母與長(zhǎng)灘號(hào)核動(dòng)力巡洋艦環(huán)球航行) 但是與民用發(fā)電站的核燃料棒(二氧化鈾陶瓷芯塊)不同,航母因?yàn)轶w積相對(duì)狹小,,換裝核燃料棒相當(dāng)麻煩,,而且成本極高,因此一次裝填燃料最好能做到像福特級(jí)一樣永久性不更換燃料棒,,即使再次也要如尼米茲級(jí)一樣13年才需要換一次燃料棒,,這樣做自然減免了核燃料棒繁復(fù)的燃料棒更換過程,但是這也要求核燃料棒的鈾235豐度特別高,! (航母核反應(yīng)堆) 民用發(fā)電站的鈾棒只需要達(dá)到3%的豐度就行了,,而航母和核潛艇所使用的則是高濃度鈾甚至是武器級(jí)鈾,比如尼米茲航母的A-4W壓水反應(yīng)堆使用的是豐度40%的鈾燃料棒,,而俄亥俄級(jí)核動(dòng)力潛艇則使用的是豐度在90%以上的武器級(jí)鈾,。 (俄羅斯失事的庫(kù)爾斯克號(hào)核動(dòng)力核潛艇中的核燃料棒) 除了核動(dòng)力裝置之外,為了防止單一的動(dòng)力裝置出現(xiàn)故障,,核動(dòng)力航母通常還會(huì)配備備用常規(guī)動(dòng)力,,以防不時(shí)之需!尼米茲級(jí)航母一共有四個(gè)五葉螺旋槳,,在每個(gè)螺旋槳驅(qū)動(dòng)軸上都配備了一個(gè)功率8000KW的柴油機(jī)作為備用動(dòng)力,在核動(dòng)力反應(yīng)堆出現(xiàn)故障時(shí)就可以馬上啟動(dòng)柴油機(jī)運(yùn)行,,未雨綢繆,,有備無(wú)患! 三,、核動(dòng)力飛船怎么形成,?核動(dòng)力飛船原理:反應(yīng)堆中核子的裂變或者聚變產(chǎn)生大量熱能,將推進(jìn)劑(如液態(tài)氫)注入,,推進(jìn)劑會(huì)受熱迅速膨脹,,然后從發(fā)動(dòng)機(jī)尾部高速噴出,產(chǎn)生推力,。 四,、核動(dòng)力宇宙飛船的原理是什么?核動(dòng)力飛船對(duì)于核動(dòng)力的利用方式有3種: 第一種方法:太空沒有水或者空氣這種介質(zhì),,不能采用螺旋槳而必須利用噴氣的方式,。反應(yīng)堆中核子的裂變或者聚變產(chǎn)生大量熱能,,我們將推進(jìn)劑(如液態(tài)氫)注入,推進(jìn)劑會(huì)受熱迅速膨脹,,然后從發(fā)動(dòng)機(jī)尾部高速噴出,,產(chǎn)生推力。這種方法目前最容易利用,。 第二種方法:核反應(yīng)堆會(huì)產(chǎn)生很多高速移動(dòng)的離子,, 這些高能粒子移動(dòng)速度非常快,,從而可以使用磁場(chǎng)來控制它們的噴射方向,。這和離子火箭的原理相似,從火箭尾部噴射出高速移動(dòng)的離子,,從而使火箭產(chǎn)生反沖運(yùn)動(dòng),。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是推動(dòng)比異常大,無(wú)需攜帶任何介質(zhì),,持續(xù)性強(qiáng),。 第三種方法:利用核爆炸。是一個(gè)大膽而瘋狂的方式,,不再是利用受控的核反應(yīng),,而是利用核爆炸來推動(dòng)飛船,這已經(jīng)不是一種發(fā)動(dòng)機(jī)了,,它被稱為核脈沖火箭,。這種飛船將攜帶大量的低當(dāng)量原子彈,一顆顆地拋在身后,,然后引爆,,飛船后面安裝一個(gè)推進(jìn)盤,吸收爆炸的沖擊波推動(dòng)飛船前進(jìn),。這個(gè)在1955年被以獵戶座計(jì)劃(Project Orion)命名的項(xiàng)目,,最初計(jì)劃攜帶2千顆原子彈,利用它把宇航員于1965年送往火星,,1970年送到土星,。船上可以裝載150人,以及數(shù)千噸的載重,,使得他們生活相對(duì)很舒適,。獵戶座計(jì)劃后來胎死腹中的原因之一,在1963年美蘇簽定禁止大氣層核試驗(yàn)條約之后,,獵戶座計(jì)劃研究于1965年終止,。 當(dāng)然,現(xiàn)在所有的項(xiàng)目都僅限于理論階段,連美國(guó)都無(wú)法制造出核動(dòng)力的火箭發(fā)動(dòng)機(jī) 五,、核動(dòng)力航母的工作原理是什么,?工作原理是以核反應(yīng)堆為動(dòng)力裝置進(jìn)行推動(dòng)。 核動(dòng)力航母主要是通過核反應(yīng)堆工作產(chǎn)生熱量,,由循環(huán)系統(tǒng)里面的水吸收,,然后推動(dòng)葉片做功,這就實(shí)現(xiàn)了內(nèi)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,,然后這個(gè)動(dòng)能可以轉(zhuǎn)化為電能供全航母使用,。核動(dòng)力航母更換一次燃料可以連續(xù)航行50萬(wàn)海里,用不著海外基地的支援,。 是一種以艦載機(jī)為主要作戰(zhàn)武器的大型水面艦艇,。依靠核動(dòng)力航空母艦,一個(gè)國(guó)家可以在遠(yuǎn)離其國(guó)土的地方,、不依靠當(dāng)?shù)貦C(jī)場(chǎng)情況下對(duì)別國(guó)施加軍事壓力和進(jìn)行作戰(zhàn),。
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