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空间核电推进系统比质量优化建模及其木星探测应用分析

周成 吴延龙 魏延明 李永 王戈 丛云天 孙鲲 王磊

周成, 吴延龙, 魏延明, 李永, 王戈, 丛云天, 孙鲲, 王磊. 空间核电推进系统比质量优化建模及其木星探测应用分析[J]. 深空探测学报(中英文), 2018, 5(4): 361-366. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.04.006
引用本文: 周成, 吴延龙, 魏延明, 李永, 王戈, 丛云天, 孙鲲, 王磊. 空间核电推进系统比质量优化建模及其木星探测应用分析[J]. 深空探测学报(中英文), 2018, 5(4): 361-366. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.04.006
ZHOU Cheng, WU Yanlong, WEI Yanming, LI Yong, WANG Ge, CONG Yuntian, SUN Kun, WANG Lei. Specific Mass Optimization Modeling of Space Nuclear Electric Propulsion System for Jupiter Exploration Mission[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2018, 5(4): 361-366. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.04.006
Citation: ZHOU Cheng, WU Yanlong, WEI Yanming, LI Yong, WANG Ge, CONG Yuntian, SUN Kun, WANG Lei. Specific Mass Optimization Modeling of Space Nuclear Electric Propulsion System for Jupiter Exploration Mission[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2018, 5(4): 361-366. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.04.006

空间核电推进系统比质量优化建模及其木星探测应用分析

doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.04.006

Specific Mass Optimization Modeling of Space Nuclear Electric Propulsion System for Jupiter Exploration Mission

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出版历程
  • 收稿日期:  2018-02-01
  • 修回日期:  2018-05-28
  • 刊出日期:  2018-08-01

空间核电推进系统比质量优化建模及其木星探测应用分析

doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.04.006

摘要: 空间核电推进(Nuclear Electric Propulsion,NEP)系统是一种将核热能转换成电能,并驱动大功率电推力器而产生推力的革命性空间推进技术。和传统推进技术相比,NEP具有高比冲、大功率、长寿命等技术优势,非常适合未来大规模深空探测任务。基于NEP系统组成和小推力轨道理论,建立了以有效载荷为目标的NEP系统比质量优化模型。该模型能够解析NEP航天器的轨道运行时间、比质量、功率与有效载荷比的复杂耦合关系,为任务优化提供了计算依据。最后,利用该模型对NEP系统完成NASA “Juno号” 航天任务进行了技术指标评估分析。计算表明,当NEP系统比质量达到4.8 kg/kWe时,其能将“Juno号”航天任务的地木转移时间由2 266 d缩短至665 d,有效载荷由160 kg提高到1 179 kg,极大地提高了航天器的探测能力,为任务方案的可行性论证和后续设计提供参考。

English Abstract

周成, 吴延龙, 魏延明, 李永, 王戈, 丛云天, 孙鲲, 王磊. 空间核电推进系统比质量优化建模及其木星探测应用分析[J]. 深空探测学报(中英文), 2018, 5(4): 361-366. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.04.006
引用本文: 周成, 吴延龙, 魏延明, 李永, 王戈, 丛云天, 孙鲲, 王磊. 空间核电推进系统比质量优化建模及其木星探测应用分析[J]. 深空探测学报(中英文), 2018, 5(4): 361-366. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.04.006
ZHOU Cheng, WU Yanlong, WEI Yanming, LI Yong, WANG Ge, CONG Yuntian, SUN Kun, WANG Lei. Specific Mass Optimization Modeling of Space Nuclear Electric Propulsion System for Jupiter Exploration Mission[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2018, 5(4): 361-366. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.04.006
Citation: ZHOU Cheng, WU Yanlong, WEI Yanming, LI Yong, WANG Ge, CONG Yuntian, SUN Kun, WANG Lei. Specific Mass Optimization Modeling of Space Nuclear Electric Propulsion System for Jupiter Exploration Mission[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2018, 5(4): 361-366. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.04.006
参考文献 (6)

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