当前位置: 首页 > 专利查询>纪新涛专利>正文

核聚变引擎与核聚变系统和核聚变方法技术方案

技术编号:18459785 阅读:73 留言:0更新日期:2018-07-18 13:06
本发明专利技术公开了一种核聚变引擎与核聚变系统和核聚变方法,合金外壳、位于合金外壳内腔左侧的聚变反应核心室、位于合金外壳右侧开口处的后端喷口、设置在聚变反应核心室与后端喷口之间的连接脖颈、包裹在合金外壳外侧壁上的冷却剂循环层、位于聚变反应核心室中心处的轰击点、右侧枪出口位于聚变反应核心室内且左端进口位于合金外壳外侧的发射枪体、设置在发射枪体内且用于向轰击点输出聚变靶球的毛细管、设置在毛细管上且用于测算靶球速度的电子传感器、设置在发射枪体内且用于给聚变靶球降温的一次循环冷却管路、以及在聚变反应核心室内且用于轰击毛细管输出聚变靶球的光束。

Fusion engine and fusion system and fusion method

The invention discloses a nuclear fusion engine and nuclear fusion system and nuclear fusion method, the alloy shell, the fusion reaction core room on the left side of the inner cavity of the alloy shell, the rear end nozzle located at the right opening of the alloy shell, the connecting neck between the fusion reaction core room and the rear end nozzle, and the outer side of the alloy outer shell. The coolant circulation layer on the wall, the bombardment point located at the center of the fusion reaction core, the right gun outlet located in the fusion reactor core room and the left end of the gun body located on the outside of the alloy shell, the capillary tube set up in the gun body and used to output the fusion target ball to the bombardment point, and set on the capillary and used for calculation. The target ball speed electronic sensor is set up in the gun body and is used for cooling the cooling line of the fusion target ball, and in the fusion reactor core chamber and used to bombard the capillaries to output the fusion target ball.

【技术实现步骤摘要】
核聚变引擎与核聚变系统和核聚变方法
本专利技术涉及一种核聚变引擎与核聚变系统和核聚变方法。
技术介绍
核聚变引擎,也被称为核聚变发动机是一种太空器推进系统,可以作为人类太空器在亚光速下的主要动力,同时肖——藤川超光速引擎在超光速旅行下使用。除了核聚变驱动的主引擎外,人类飞船还使用作为推进剂的火箭进行机动。对于宇航动力,目前化学燃料的火箭推力比冲太小耗能巨大需要消耗大量的化学燃料,所以每次发射必须寻找合适的发射窗口,以便利用行星的引力来加速,使得它们能真正飞往宇宙深处,到目前为止,人类发射的所有深空探测器没有一个不利用行星的引力。这自然是个聪明的办法,但是毕竟只是无奈的变通方式,很消耗时间,而且受到的航线限制太多。安装核动力的飞船和探测器由于推力强大且比冲可观,就不必利用行星的引力,更不必在航线的限制上操心过多。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种核聚变引擎与核聚变系统和核聚变方法。为实现上述目的,本专利技术的技术方案为一种核聚变引擎,包括合金外壳、位于合金外壳内腔左侧的聚变反应核心室、位于合金外壳右侧开口处的后端喷口、设置在聚变反应核心室与后端喷口之间的连接脖颈、包裹在合金外壳外侧壁上的冷却剂循环层、位于聚变反应核心室中心处的轰击点、右侧枪出口位于聚变反应核心室内且左端进口位于合金外壳外侧的发射枪体、设置在发射枪体内且用于向轰击点输出聚变靶球的毛细管、设置在毛细管上且用于测算靶球速度的电子传感器、设置在发射枪体内且用于给聚变靶球降温的一次循环冷却管路、以及在聚变反应核心室内且用于轰击毛细管输出聚变靶球的光束;一次循环冷却管路的出口与毛细管连通;在毛细管和/或一次循环冷却管路内输送有第一冷却液,在冷却剂循环层循环有循环冷却剂。作为上述技术方案的进一步改进:在合金外壳外侧壁上分布有用于给聚变反应核心室降温的多端冷却剂喷口。在发射枪体内设置有二次循环冷却管路,二次循环冷却管路的出口与多端冷却剂喷口的进口连通;二次循环冷却管路内输送有第二冷却液,第一冷却液为液氢/液氦,第二冷却液为液氢/液氧/液氦/液氖/液氮,循环冷却剂为液氢/液氧/液氦/液氖/液氮。在合金外壳外侧壁上设置有出口与后端喷口连通的冷却剂喷注口和/或在合金外壳外侧壁上设置有用于给冷却剂喷注口降温的后端冷却回路管路。聚变靶球至少为第三种方案;方案一,聚变靶球包括锂合金材料黑体外壳以及位于锂合金材料黑体外壳内的黑体外壳内腔;在黑体外壳内腔中为锂化氘与液氦-3的混合物或液氘与液氦-3的混合物;方案二,聚变靶球包括锂合金材料黑体外壳以及位于锂合金材料黑体外壳内的黑体外壳内腔;在黑体外壳内腔中为锂化氘与锂化氚混合物、液氘与液氚混合物、锂化氘与锂化氚与液氘与液氚混合物、锂化氘与锂化氚与液氘与液氦-3混合物、或锂化氘与锂化氚与液氘与液氚与液氘与液氦-3混合物;方案三,聚变靶球包括锂合金材料黑体外壳、设置在锂合金材料黑体外壳内的武器级铀/武器级钚、以及设置在武器级铀/武器级钚内的黑体外壳内腔;在黑体外壳内腔中为锂化氘与锂化氚混合物、液氘与液氚混合物、锂化氘与锂化氚与液氘与液氚混合物、锂化氘与锂化氚与液氘与液氦-3混合物、或锂化氘与锂化氚与液氘与液氚与液氘与液氦-3混合物。一种核聚变系统,包括外部电力输入端口、聚变反应靶球存储装置、液态化学燃料室、放电电容组、化学燃料涡轮/电动涡轮组、冷却动力涡轮组、第一冷却存储罐、第三冷却存储罐、第二冷却存储罐、第二输送管路、核聚变引擎、冷却剂注入装置、传动轴、多个电缆线路、多个冷却输送管道、多个燃料管路、多个耐高温管道、以及多个冷却剂管路;外部电力输入端口通过相应的电缆线路分别与聚变反应靶球存储装置、用于释放光束的放电电容组、以及化学燃料涡轮/电动涡轮组电连接;聚变反应靶球存储装置包括发射枪体;聚变反应靶球存储装置通过冷却输送管道与聚变反应核心室,冷却输送管道包括核聚变引擎的毛细管;液态化学燃料室通过对应的燃料管路分别与化学燃料涡轮/电动涡轮组以及聚变反应核心室;化学燃料涡轮/电动涡轮组通过传动轴与冷却动力涡轮组传动连接;冷却动力涡轮组通过相应的冷却剂管路将循环冷却剂从第一冷却存储罐分别输送给放电电容组、一次循环冷却管路、毛细管、和/或后端喷口;第三冷却存储罐的出口通过相应的耐高温管道分别与冷却剂循环层的进口、和/或后端冷却回路管路的进口连通;冷却剂循环层的出口、和/或后端冷却回路管路的出口通过耐高温管道与化学燃料涡轮/电动涡轮组的进口连通,化学燃料涡轮/电动涡轮组的出口通过耐高温管道与冷却剂喷注口进口连通;第二冷却存储罐的出口通过相应的第二输送管路与二次循环冷却管路的进口连通;二次循环冷却管路的出口通过相应的第二输送管路与化学燃料涡轮/电动涡轮组的进口连通,化学燃料涡轮/电动涡轮组的出口通过相应的第二输送管路与多端冷却剂喷口的进口连通。作为上述技术方案的进一步改进:还包括发电机模组,发电机模组包括冷却剂注入装置、以及超导发电涡轮机组;后端喷口的出口通过相应的耐高温管道与冷却剂注入装置的一进口连通;冷却剂注入装置的一进口通过相应的耐高温管道与超导发电涡轮机组的出口连通;冷却剂注入装置的一出口通过相应的耐高温管道与超导发电涡轮机组的一进口连通;超导发电涡轮机组通过相应的电缆线路分别与聚变反应靶球存储装置、放电电容组、以及化学燃料涡轮/电动涡轮组电连接;冷却动力涡轮组通过相应的冷却剂管路将循环冷却剂输送给超导发电涡轮机组。该方法包括以下步骤,步骤一,首先,液态化学燃料室向化学燃料涡轮/电动涡轮组与聚变反应核心室供应液态化学燃料;然后,启动化学燃料涡轮/电动涡轮组,循环冷却剂进入到冷却剂循环层与后端冷却回路管路,并通过冷却剂喷注口进入到后端喷口中;其次,第二冷却液通过二次循环冷却管路、多端冷却剂喷口进入到聚变反应核心室内;再次,启动,冷却动力涡轮组,第一冷却液通过一次循环冷却管路与毛细管后进入到聚变反应核心室内;步骤二,首先,放电电容组向存有聚变反应核心室(22)内的高能半导体激光器供电;然后,高能半导体激光器释放光束;步骤三,根据毛细管管径、聚变靶球设定的方案、电子传感器反馈给处理器的速度参数,首先,聚变反应靶球存储装置通过毛细管按照设定频率向轰击点输送靶球;然后,光束轰击靶球产生能量;再次,该能量从后端喷口喷出。在步骤三的同时,加热后的第二冷却液与循环冷却剂产生热能,该热能从后端喷口喷出。步骤四,采用步骤三的能量带动超导发电涡轮机组旋转发电。本专利技术具有如下优点:本专利技术主要专利技术点在于,采用类似激光点火(惯性约束)聚变形式;可纯采用单独的多束高能激光聚焦轰击(聚变标靶球)方式,也可纯采用单独的多束超高压大电流闪电束轰击(聚变标靶球),也可采用多束高能激光和多束超高压大电流闪电混合方式轰击(聚变标靶球);既纯激光束,纯闪电束,或激光+闪电束混合模式,引起标靶球聚变反应释放能量。本专利技术主要专利技术点在于,其结构模式和惯性约束有极大的不同,是开式喷口,类似火箭发动机喷口,并且所有壳体有冷却剂包裹,(聚变标靶球)发射枪放置方式不同。本专利技术主要专利技术点在于,中间为聚变标靶发射枪,尽可能靠近多束激光束或放电闪电束聚合点,低温超高压的液氦护送及把聚变标靶球送到中间,冷却发射枪本身也尽可能在超高温超高压的环境中让聚变靶球在点火轰击之前不至于被熔掉,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核聚变引擎,其特征在于,包括合金外壳(14)、位于合金外壳(14)内腔左侧的聚变反应核心室(22)、位于合金外壳(14)右侧开口处的后端喷口(12)、设置在聚变反应核心室(22)与后端喷口(12)之间的连接脖颈(10)、包裹在合金外壳(14)外侧壁上的冷却剂循环层(6)、位于聚变反应核心室(22)中心处的轰击点(9)、右侧枪出口位于聚变反应核心室(22)内且左端进口位于合金外壳(14)外侧的发射枪体(13)、设置在发射枪体(13)内且用于向轰击点(9)输出聚变靶球(2)的毛细管(1)、设置在毛细管(1)上且用于测算靶球速度的电子传感器(15)、设置在发射枪体(13)内且用于给聚变靶球(2)降温的一次循环冷却管路(3)、以及在聚变反应核心室(22)内且用于轰击毛细管(1)输出聚变靶球(2)的光束(7);一次循环冷却管路(3)的出口与毛细管(1)连通;在毛细管(1)和/或一次循环冷却管路(3)内输送有第一冷却液,在冷却剂循环层(6)循环有循环冷却剂。

【技术特征摘要】
1.一种核聚变引擎,其特征在于,包括合金外壳(14)、位于合金外壳(14)内腔左侧的聚变反应核心室(22)、位于合金外壳(14)右侧开口处的后端喷口(12)、设置在聚变反应核心室(22)与后端喷口(12)之间的连接脖颈(10)、包裹在合金外壳(14)外侧壁上的冷却剂循环层(6)、位于聚变反应核心室(22)中心处的轰击点(9)、右侧枪出口位于聚变反应核心室(22)内且左端进口位于合金外壳(14)外侧的发射枪体(13)、设置在发射枪体(13)内且用于向轰击点(9)输出聚变靶球(2)的毛细管(1)、设置在毛细管(1)上且用于测算靶球速度的电子传感器(15)、设置在发射枪体(13)内且用于给聚变靶球(2)降温的一次循环冷却管路(3)、以及在聚变反应核心室(22)内且用于轰击毛细管(1)输出聚变靶球(2)的光束(7);一次循环冷却管路(3)的出口与毛细管(1)连通;在毛细管(1)和/或一次循环冷却管路(3)内输送有第一冷却液,在冷却剂循环层(6)循环有循环冷却剂。2.根据权利要求1所述的核聚变引擎,其特征在于,在合金外壳(14)外侧壁上分布有用于给聚变反应核心室(22)降温的多端冷却剂喷口(5)。3.根据权利要求2所述的核聚变引擎,其特征在于,发射枪体(13)本身伸展至激光束/闪电束交汇处,且在发射枪体(13)内设置有二次循环冷却管路(4),二次循环冷却管路(4)的出口与多端冷却剂喷口(5)的进口连通;二次循环冷却管路(4)内输送有第二冷却液,第一冷却液为液氢/液氦,第二冷却液为液氢/液氧/液氦/液氖/液氮,循环冷却剂为液氢/液氧/液氦/液氖/液氮。4.根据权利要求1所述的核聚变引擎,其特征在于,在合金外壳(14)外侧壁上设置有出口与后端喷口(12)连通的冷却剂喷注口(8)和/或在合金外壳(14)外侧壁上设置有用于给冷却剂喷注口(8)降温的后端冷却回路管路(11)。5.根据权利要求1所述的核聚变引擎,其特征在于,聚变靶球(2)至少为第三种方案;方案一,聚变靶球(2)包括锂合金材料黑体外壳(32)以及位于锂合金材料黑体外壳(32)内的黑体外壳内腔(34);在黑体外壳内腔(34)中为锂化氘与液氦-3的混合物或液氘与液氦-3的混合物;方案二,聚变靶球(2)包括锂合金材料黑体外壳(32)以及位于锂合金材料黑体外壳(32)内的黑体外壳内腔(34);在黑体外壳内腔(34)中为锂化氘与锂化氚混合物、液氘与液氚混合物、锂化氘与锂化氚与液氘与液氚混合物、锂化氘与锂化氚与液氘与液氦-3混合物、或锂化氘与锂化氚与液氘与液氚与液氘与液氦-3混合物;方案三,聚变靶球(2)包括锂合金材料黑体外壳(32)、设置在锂合金材料黑体外壳(32)内的武器级铀/武器级钚(33)、以及设置在武器级铀/武器级钚(33)内的黑体外壳内腔(34);在黑体外壳内腔(34)中为锂化氘与锂化氚混合物、液氘与液氚混合物、锂化氘与锂化氚与液氘与液氚混合物、锂化氘与锂化氚与液氘与液氦-3混合物、或锂化氘与锂化氚与液氘与液氚与液氘与液氦-3混合物。6.一种核聚变系统,其特征在于,包括权利要求1-5任一项的核聚变引擎、外部电力输入端口(16)、聚变反应靶球存储装置(17)、液态化学燃料室(18)、放电电容组(19)、化学燃料涡轮/电动涡轮组(20)、冷却动力涡轮组(21)、第一冷却存储罐(35)、第二冷却存储罐(37)、第三冷却存储罐(36)、第二输送管路(38)、冷却剂注入装置(23)、传动轴(26)、多个电缆线路(27)、多个冷却输送管道(28)、多个燃料管路(29)、多个耐高温管道(30)、以及多个冷却剂管路(31);外部电力输入端口(16)通过相应的电缆线路(27)分别与聚变反应靶球存储装置(17)、用于释放光束(7)的放电电容组(19)、以...

【专利技术属性】
技术研发人员:纪新涛
申请(专利权)人:纪新涛
类型:发明
国别省市:广东,44

相关技术
    暂无相关专利
网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1