虽然人类在几十年前建造了N1和土星5号巨型运载火箭，现在星舰和超重型组合的亚完全高度甚至达到了120米，但它们仍然使用传统的化学能，通过燃烧推进剂产生推进力，比冲小，速度慢。星际旅行不需要曲率发动机和反重力发动机，但至少需要核热火箭。
土星5号和星际飞船次完整。
所谓核热火箭是指用核反应堆代替液体火箭发动机中的化学燃烧室，利用核反应释放的热量直接加热推进剂，通过膨胀喷管高速向后喷射，从而产生巨大的推力。核热火箭的推进剂包括气态氢、水等电离气体，其中美国目前主要以氢和水为主。
核火箭的工作原理。
美国对核热火箭的研究始于1955年。是的，66年前，他们就已经在研发这种科幻火箭了。引进的核热火箭发动机包括早期ROVER计划中的“几维”核热火箭试验发动机、“太阳神”核热火箭发动机和“Tit”核热火箭发动机；NERVA计划中的NERVA nrx核动力火箭试验发动机、实验核热火箭发动机、SNTP计划和SEI计划，也就是说至少有4个项目和7个系列。
凯维亚Prime核热火箭发动机。
其中“几维”核热火箭试验发动机研制于1959年至1964年，共制造了8台核热火箭发动机。然而在早期，美国人也知道这8台核热火箭发动机都不在天上，只在极其隐秘的沙漠地区进行地面试验。就像新西兰的几维鸟一样，它们不会飞，晚上就出去了。因此，美国航天科学家将他们的第一个核热火箭发动机项目命名为“奇异果”。
凯维亚Prime核热火箭发动机测试瞬间。
“几维”核热火箭试验发动机可细分为奇异亚Prime、奇异亚A3、奇异亚B1A、奇异亚B1B、奇异亚B4A/D/E，几乎一个型号一台发动机，功率从70MW到1000MW不等。到1965年，“太阳神”热火箭发动机的最大功率已经提高到1090兆瓦至4082兆瓦，这是一个快速的进步。
太阳神热火箭发动机。
值得一提的是，别以为核热火箭能省推进剂。事实上，在凯维A Prime以70MW运行5分钟的测试中，每秒喷出的气态氢达到了3.2 kg，当以90MW运行时，每秒的氢气流量为3.81 kg。有趣的是，当功率进一步增加到92MW时，氢气流速下降到每秒2.36 kg。但即便如此，5分钟也接近1吨。注意，这只是一台发动机的消耗。真正的核热火箭会有很多发动机。
美国KIWI-B4A核热火箭发动机。
在ROVER计划进行测试的同时，美国也启动了NERVA计划，其目标是开发能够载人登月的核热火箭发动机。NERVA A2发动机的比冲为811s，功率超过1000MW。但由于堆芯功率密度低，燃料工作温度最高，发动机系统体积大、质量大，比冲小，难以完成未来航天器任务，因此都停留在地面试验阶段。
美国NERVA核热火箭发动机。
现在，美国新一代核热火箭发动机的SNTP和SEI计划正在向小型化、模块化、双模化方向发展，已经具备飞行验证试验和空间应用的技术基础。不仅如此，他们还在研发可控核聚变火箭发动机，这是比核热火箭更先进的纬度。未来，美国运载火箭将形成传统化学火箭、核热火箭、等离子火箭(霍尔推进器、栅格离子发动机)和可控核聚变火箭并存的局面。当然，这个未来能持续多久，取决于美国的决心和能力。
DRA5核热火箭火星飞行组合。
内容来源网络，如有侵权，联系删除，本文地址：https://www.230890.com/zhan/53818.html
