核裂变反应堆可以安全地提供数千到数百万千瓦的电力——这对于考虑永久性月球和火星栖息地或载人或机器人任务的大型动力/推进系统至关重要。核裂变反应堆可用于航天的多种应用。例如,航天器上的反应堆可以为电力/离子推进装置提供电力,这一概念称为核电推进 (NEP)。此外,核反应堆还具有支持最终在月球和火星上建立的地面栖息地的高能源需求的吸引力,也称为裂变地面动力 (FSP)。基于裂变的核反应堆还通过反应堆堆芯过热最终用于航天器推进剂的冷却剂的概念为改进直接推进系统提供了独特的机会,称为核热推进 (NTP)。20 世纪 50 年代至 70 年代期间,NTP 系统进行了重大技术开发工作,虽然许多成功的设计都是在地面建造和测试的,但美国从未试飞过任何 NTP 系统。过去几十年来,各种 NEP 和 FSP 计划已经实施,提供了宝贵的研究、技术创新和设计考虑。
摘要 — 快速可靠的优化轨道转移计算方法对于初始阶段的项目至关重要。它们可以对推进子系统(卫星设计的主要组件之一)进行初步的、现实的规模估算。这篇论文由 ReOrbit Oy 完成,提出了一种最短时间的最优轨道,用于将微型卫星从 GTO 轨道提升到 GEO,假设通过电力推进连续发射。根据此模拟得出的 ∆ v 要求,选择合适的电力推进系统,并详细说明其配置在燃料和推力要求方面的设计。这是通过考虑轨道提升带来的主要贡献,以及 10 年寿命期间每天进行两次的轨道机动所产生的附加物,如位置保持修正和反作用轮去饱和。优化方法是低推力轨道机动的直接-间接混合方法,采用庞特里亚金最小原理将其转录为非线性规划问题。利用 Lyapunov 控制理论获得启动优化器所需的初始猜测。实施轨道平均技术,能够在优化过程中快速计算多条轨迹。动态模型包括 J 2 纬向谐波、太阳辐射压力、太阳和月亮的第三体效应以及高达 1500 公里的大气阻力等干扰。利用圆柱形阴影模型评估日食条件,因为在地球阴影中,太阳能电力推进会经历零推力期。电力推进系统配置是通过权衡研究和不同供应商之间的比较来确定的。选定的方案包括 4 个氙气推进器,配备互补的电源处理单元和推进剂管理系统,总转移时间不到 4 个月。通过在 GEO 中改变推进器的配置,转移轨迹和在轨机动都使用相同的推进系统。
• AM = 增材制造 • DED = 定向能量沉积 • DfAM = 增材制造设计 • PBF = 粉末床熔合 • LP-DED = 激光粉末 DED • L-PBF = 激光粉末床熔合 • EB-PBF = 电子束粉末床熔合 • LW-DED = 激光丝 DED • AW-DED = 电弧丝 DED • EB-DED = 电子束 DED • AFSD = 增材搅拌摩擦沉积 • UAM = 超声波增材制造
摘要 光束动力推进是一种利用高能粒子束驱动航天器的空间推进系统。这项创新技术有望为未来的太空任务提供高比冲和高推力能力。光束动力推进的关键部件包括粒子加速器、传动系统和航天器推进装置。该系统通过产生和引导高能粒子束(例如电子或离子)朝向推进装置来运行。光束与推进装置的相互作用产生推力,推动航天器前进。光束动力推进具有多种优势,包括高比冲、高推力、低质量以及在各种空间环境中运行的能力。空间技术的快速进步提高了商业和私营部门的成功率,但推进技术难以克服霍曼效应。研究重点是用于深空任务的无碳电力和核技术。应对持续的挑战评论文章强调了太空探索和行星际运输的好处。关键词:光束动力推进、高能粒子、比冲、推力、粒子加速器、传动系统、航天器推进装置。
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LPSC 是印度空间研究组织的一个中心,与上级部门有着相同的愿景、使命和目标。— 访问印度空间研究组织网站 愿景 利用、维持和增强空间技术促进国家发展,同时开展空间科学研究和行星探索。 使命 设计和开发运载火箭及相关技术,以提供进入太空的通道。 设计和开发用于地球观测、通信、导航、气象学和空间科学的卫星及相关技术。 空间科学和行星探索的研究与开发。 促进和授权私营公司在全球航天市场中发挥关键作用 目标 • 极地卫星运载火箭 ( PSLV )、地球同步卫星运载火箭 ( GSLV ) 和小型卫星运载火箭 ( SSLV ) 的运行飞行 • 设计和开发新的空间运输解决方案 • 通信卫星的设计、开发和实现 • 地球观测卫星的设计、开发和实现。 • 导航卫星系统的发展 • 空间科学和行星探索卫星的发展 • 先进技术和新举措 • 培训、能力建设和教育 • 空间技术的推广 • 空间研究基础设施/设施的发展 • 国际合作 • 印度太空计划产品和服务的商业利用 • 印度私营企业在太空领域的推广和授权
近年来,我们看到航天工业发生了重大变化,每年发射的卫星数量比以往任何时候都多。据预测,到本世纪末,将有 4.5 倍的航天器被送入太空,这将带来各种挑战 [1]。为了满足日益增长的需求,每颗卫星的生产成本必须降低,而卫星数量的增加将导致必须更频繁地执行防撞机动。这也意味着更多的航天器将需要推进系统来确保安全运行并确保遵守《欧洲空间碎片减缓行为准则》。截至目前,大多数推进系统都在使用肼及其衍生物等剧毒推进剂,因此在处理推进系统组件时需要采取广泛的安全措施。这使得新设备的开发以及现有设备的测试和集成变得复杂,因此成本高昂。即使是电力推进系统也经常依赖氙气等稀缺气体,而氙气的年产量有限,因此推进剂成本对整个推进系统成本有重大影响。这种情况和许多其他原因正在推动人们不断寻找使用绿色推进剂的替代解决方案。最有前途的绿色推进技术之一是水电解推进 (WEP) [ 2 ] [ 3 ]。在这种系统中,航天器在地面上用纯净水代替传统的高反应性推进剂填充。进入太空后,电解器用于将水分解成氢气和氧气。产生的气体随后可储存在较小的中间罐中,或直接用于化学或电动推进器以推动航天器。欧洲的几家公司和大学目前正在开发这项技术,而两个关键部件是推进器和电解器。到目前为止,只有少数电解器曾被发射到太空。
增加了人们对电动汽车的兴趣。然而,评估哪一个是电动汽车部件的最佳选择通常需要进行一系列实验测试,这可能非常昂贵,而且不像工程项目那样充分。因此,本文提出了一种基于 RFLP 方法的方法,该方法可以帮助设计人员在电力推进系统的预设计过程中选择电动汽车动力传动系统部件的最佳配置,从而降低与实验室测试台或真实电动汽车上的物理实验相关的成本。本文的目的是提供一种计算工具,可以虚拟模拟设计的电力推进系统的行为,从而有助于解决电池供电汽车领域最常见的问题。本文考虑的案例研究是电动踏板车的动力传动系统。这项工作的第一步是定义模拟模型,以模拟动力传动系统的车辆性能和能量消耗。第二步,这些模型通过安装在意大利国家研究委员会 Istituto Motori 实验室的物理电力传动系统实验进行参数化和验证。评估模型的验证允许对各种电力传动系统的不同替代配置进行模拟测试
本文概述了最相关的燃料电池类型,并确定了在商用电动航空推进系统中应用最有前景的选项。描述了聚合物电解质膜、碱性、直接甲醇、磷酸、熔融碳酸盐和固体氧化物燃料电池的总体设计、工作原理和主要特性。评估标准源自航空业对燃料电池在电动飞机中的应用的特定要求。根据这些标准,通过加权积分评级对所介绍的燃料电池类型进行评估。评估结果显示固体氧化物、低温和高温聚合物电解质膜燃料电池具有很高的应用潜力。所有燃料电池类型的设计挑战都受到重视,例如冷启动、冷却和加压空气供应。
摘要:航运业正经历技术转型时期,旨在增加碳中性燃料的使用。采用替代燃料推进的船舶订单趋势明显。航运业未来的燃料市场将更加多样化,依赖多种能源。满足脱碳要求的一种非常有前途的方法是,通过整合当地可再生能源、岸电系统和电池储能系统 (BESS),使用可持续电能运营船舶。随着运营和订购的电池/混合动力推进船舶数量不断增加,这种船舶推进方式变得越来越普遍,尤其是在短程船舶领域。本文回顾了电气化或混合动力的最新研究、使用船舶 BESS 的不同方面以及混合动力推进船舶的类别。它还回顾了用于船舶混合动力推进的几种类型的储能和电池管理系统。本文介绍了 BESS 系统在调峰、负载平衡、旋转备用和负载响应方面的不同海洋应用。该研究还介绍了领先的海运市场制造商提供的混合动力/电力推进系统的最新发展。
