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新兴低毒“绿色”化学推进
(1) 制定和维护机构绿色推进路线图，以解决绿色推进中的技术差距 (2) 制定和维护成员各自中心或机构正在开展的绿色推进技术开发工作的清单 (3) 确定和维护与机构绿色推进相关的绿色推进测试设施和中心能力的评估。 • 通常侧重于离子液体 (IL) 推进剂。
核动力船舶推进
核动力船舶推进 © M. Ragheb 6/21/2021 1.简介 有几种趋势正在塑造海军舰艇技术的未来愿景：全电动舰艇、全封闭喷射泵推进器、定向能激光、微波和电磁武器、高超音速巡航导弹、隐形技术、无人驾驶飞行器 (UAV)、群体水下无人驾驶飞行器 (UUV) 机器人潜艇、推进器喷水推进、磁流体动力推进、濒海舰艇和停泊驳船用于发电。全电动船舶推进概念被采用为未来美国水面战斗动力源。下一个发展或先进电力系统 (AEPS) 涉及将几乎所有船上系统转换为电力；甚至最苛刻的系统，例如航空母舰上的推进器和弹射器。它将包括新武器系统，例如现代电磁轨道炮和自由电子激光器以及飞轮和超级电容器储能系统。美国海军计划到 2030 年代中期将其 284 艘舰艇舰队扩大到 355 艘。随着高超音速武器运载系统的出现，将美国海军 (USN) 配置为具有远程无人机打击能力的小型核动力平台是未来的潮流。高超音速将由一支由小型和快速舰艇组成的分布式舰队来对抗。任何类型的导弹群威胁都对美国航母构成威胁，而它们可能会变得更小，由一组由人类驾驶的飞机指挥的无人机组成。它们将是垂直发射车，随身携带远程一次性加油机或微型核反应堆，作为长期盘旋和续航的能源。这些舰船将更小，采用核动力。常规舰船每隔几天就需要加油，而且必须配备加油机。核动力舰船的速度和续航能力要快得多。太空是下一个战场，武器平台将更多、更小、无人驾驶。航空母舰是意图和全球野心的声明，也是军事力量的明显投射。它们是一支多才多艺的强大力量，能够进行人道主义和灾难救援以及高端作战。拥有 5,000 名船员的航空母舰正面临脆弱性危机，这将导致小型舰船从分散地点发射无人机。美国海军拥有 10 艘航母，英国有两艘，中国有一艘，正在建造另一艘。一艘美国航母上有 3,000 多名水手。俄罗斯、法国和意大利各有一艘航母，印度也加入了这一行列。美国海军每年要花费 1 亿多美元来维持一艘尼米兹级航母的海上运行，这还不包括飞行作业、弹药和船员工资的费用。它们作为打击群在高威胁地区运作，包括防空驱逐舰、反潜护卫舰和攻击潜艇，以及运载食物和弹药的油罐车和固体支援舰。世界各地的海军都使用三分法则：或者说每艘在海上的船，一艘准备部署，而另一艘则返回港口进行维护。核动力航母（如尼米兹级）的航程不受限制，而常规动力航母（如伊丽莎白女王号）的航程为 10,000 英里。
新兴空间推进技术
许多公司都在研究聚变推进概念，包括加州理工学院的衍生公司 Helicity Space，该公司正在开发一种可扩展的脉冲概念，可直接利用聚变产物。其他公司包括由高盛和其他公司投资 8.8 亿美元的 TAE Tech、由盖茨和其他公司投资 2.5 亿美元的 Commonwealth Fusion Systems、由杰夫·贝佐斯和其他公司投资 2 亿美元的不列颠哥伦比亚省的 General Fusion、由天使投资者投资 8000 万美元的 Helion Energy 以及由雪佛龙投资 1000 万美元的 Zap Energy。鉴于即使在实验室规模下也未实现持续的长时间聚变，因此与 NTP 系统相比，聚变仍然明显不成熟。然而，基于其在任务上的优势、商业公司对较新的设计和快速生产技术的使用、以及它们最近获得风险投资基金的验证，聚变推进最终可能成为中远期可靠的技术。
新鲜空气的呼吸：非常低的地球轨道上的空气推进推进
空气寻找电动推进（ASEP）是一个改变游戏规则的概念，它通过提供定期重新升高以维持轨道高度，从而延长了非常低的地球轨道（VLEO）卫星的寿命。ASEP概念是由太阳能阵列驱动的太空车辆组成的，该航天车用电推进（EP）增强，同时利用环境空气作为推进剂。在1960年代首次提议，ASEP在过去十年中吸引了兴趣和研究资金的增加。ASEP技术旨在维持较低的轨道高度，这可以减少通信卫星的延迟或增加遥感卫星的分辨率。此外，在其燃油箱中存放多余气体的ASEP太空车辆可以用作可重复使用的空间拖船，从而减少了直接将卫星直接插入其最终轨道的高功率化学助推器的需求。
低温推进系统的太阳白色热涂层
NASA目前正在研究在低地球轨道（LEO）中存储低温流体的潜力。具有容易用于高性能推进系统的低温推进剂在不久的将来对深空任务非常有益。在狮子座中储存低温流体的关键挑战之一就是最大程度地减少煮沸。为了应对挑战，NASA正在评估热绝缘层中的新概念。最近的一项实验研究评估了使用氧化Yttrium（Y 2 O 3）的可行性，形成成瓷砖或喷雾涂层，这些涂层可能可能用作深空中低温推进剂储存应用的热涂层。由于其温度和波长依赖于光学特性，这种“太阳白”材料可以反映出太阳的绝大部分辐射能，同时具有很高的红外发射率，以拒绝热量到深空。
空间核推进技术委员会
任务说明美国国家科学、工程和医学院将召集一个特设委员会，确定开发和演示未来探索任务所需的空间核推进技术的主要技术和项目挑战、优点和风险。事实证明，核推进可以为人类快速前往火星提供潜力，单程时间少于 9 个月，包括在火星表面停留的总往返时间少于 3 年。委员会还将确定每项技术的关键里程碑和顶层开发与演示路线图。此外，委员会还将确定成功开发每项技术可实现的任务。具体感兴趣的空间核推进技术包括：1. 高性能核热推进 (NTP)，将氢推进剂加热到 2500K 或更高，产生至少 900 秒的比推力。 2. 核电推进 (NEP) 将热能转换为电能，为等离子推进器提供动力，用于高效快速地运输大型有效载荷（例如，功率水平至少为 1 MWe 且质量功率比（kg/kWe）远低于当前 NEP 系统水平的推进系统）。 行动计划 本研究应检查任务说明中所述的开发和演示 NTP 和 NEP 系统的优点和挑战。此项审查应考虑以下因素： 关键的技术和计划挑战和风险； 全尺寸系统级地面演示测试的选项； 放弃地面演示测试而进行飞行演示测试的优缺点； 开发一种燃料元件形式或其他反应堆子系统的前景，这些子系统可能对 NTP、NEP 和国防部战略能力办公室正在考虑开发的移动式 1-10 MW 功率反应堆中的至少两个是通用的； 选择高浓缩铀（HEU）而不是高含量低浓缩铀（HALEU）作为裂变材料所涉及的技术、计划和政策考虑； 美国国家航空航天局、能源部和工业界开发关键子系统技术以准备进行任务注入的能力（即技术就绪级别 6）；以及 关键里程碑和顶层开发及演示路线图。
自动吸气式推进测试设施
在新型发动机概念开发的早期，重点放在对发动机循环及其部件的分析评估上，以将设计方案的选择范围缩小到最有利于进一步开发的设计方案。重复的地面测试虽然昂贵且困难，但却是必要的下一步，因为通常不可能从第一原理对发动机的所有物理现象进行分析建模。对于新型高速（高超音速）发动机尤其如此，因为大多数技术领域（流体动力学、燃烧、材料等）的最新技术水平都超出了传统界限。因此，地面测试的重要性得到了强调。地面飞行模拟可能是一项复杂的任务。将测试发动机牢固地安装在地面上，通过将发动机放置在高速气流中来模拟飞行，该气流会在发动机内部和外部产生适当的速度、压力和温度条件。为了产生这种气流，来自高压高温供应的空气通过超音速（或高超音速）喷嘴膨胀。根据能量守恒定律，当高供应压力和温度条件下的空气膨胀到所需的超音速时，会产生适当的局部静压和温度条件来模拟所需的高度。因此，地面测试设施必须具有压缩、储存和加热大量空气的能力，并且必须配备控制系统来为这些大型喷气机提供适当的流量。此外，还必须有燃料供应系统、水供应系统、排气抽吸系统等。
飞机核推进：注释...
前言 这是一系列研究的第五篇 — 这些历史著作由于各种原因未发表。然而，其中包含的材料被认为对空军成员和学者具有持久的价值。这些研究仅进行了最低限度的编辑，并以限量版印刷，以提供给可能觉得有用的少数读者。我们邀请读者向空军历史和博物馆计划提供反馈。 从 1946 年开始，陆军航空队 (AAF) 首次赞助了一项关于核能推进 (NEPA) 项目的研究。在原子能委员会 (AEC) 和麻省理工学院 (MIT) 审查后，这项工作在接下来的几年里取得了进展。由此产生了 USAF-AEC 联合飞机核推进 (ANP) 计划。政府实验室和工业公司进行了十年的研究，直到 1961 年肯尼迪政府取消了这项工作。然而，在 AEC 的指导下，在高温材料和高性能反应堆方面进行了一些有用的后续工作。此外，一些开发工作仍在太空核计划下继续进行。《飞机核推进》是美国政府开发核动力飞机计划的一份全面、非机密、带注释的参考书目。合同作者 Bernard J. Snyder 博士是位于马里兰州波托马克的能源与管理顾问公司的总裁。他拥有近四十年的经验，是这项任务的唯一合格人选