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 Contrat pour un démonstrateur de propulsion thermique nucléaire

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cosmiste


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MessageSujet: Contrat pour un démonstrateur de propulsion thermique nucléaire    Dim 6 Aoû 2017 - 23:25

"La NASA a signé un contrat avec BWX Technologies (ex filiale nucléaire de Babcok Wilcox) pour développer un moteur thermique nucléaire sur une diurée de 3 ans et préparer un futur test."
https://www.nasa.gov/centers/marshall/news/news/releases/2017/nasa-contracts-with-bwxt-nuclear-energy-to-advance-nuclear-thermal-propulsion-technology.html

Cela ressemble a du NERVA des années 60 mais la nouveauté est l’utilisation d'Uranium "faiblement" enrichi (20% d'U235 max) en cermet (ceramique métallique) qui rendent la chose nettement moins risquée et beaucoup plus simple a construire et manipuler n'étant plus soumis au contrôle de prolifération nucléaire.
En théorie le nucléaire thermique permettrait de créer des moteurs d'étages supérieur deux fois plus performant que les moteurs hydrolox actuels (isp de 450 qui passerait à 1000sec). Le voyage vers Mars serait réduit de 6 à 4 mois..

Pour mémoire, au sumumm de l'Iinitiative de défense stratégique chère à Reagan, Babcok avait déja reçu un contrat sur le même sujet en 1987 sans résultat vraiment probant. je leur souhaite plus de succès ce coup ci !

Et une vue d'artiste BWXT d'un possible futur moteur (pas très détaillé mais cela donne une idée) :


[mod]Mise en forme du titre.
Nikolai39[/mod]
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montmein69


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MessageSujet: Re: Contrat pour un démonstrateur de propulsion thermique nucléaire    Lun 7 Aoû 2017 - 9:18

Citation :
the Nuclear Thermal Propulsion (NTP) project could indeed significantly change space travel, largely due to its ability to accelerate a large amount of propellant out of the back of a rocket at very high speeds, resulting in a highly efficient, high-thrust engine.

Je ne connais pas le principe de cette motorisation NTP.
Je suppose que la partie nucléaire dégage de la chaleur par désintégration radioactive de l'Uranium (isotope U235).
Quel est le "propellant" qui est éjecté à haute vitesse ? Un gaz surchauffé ?
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nikolai39
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MessageSujet: Re: Contrat pour un démonstrateur de propulsion thermique nucléaire    Lun 7 Aoû 2017 - 9:22

cosmiste a écrit:
la nouveauté est l’utilisation d'Uranium "faiblement" enrichi (20% d'U235 max)

On parle d'uranium faiblement enrichi pour des concentrations comprises entre 0,71% et 20%.

En-dessous, c'est de l'uranium appauvri. Au-dessus, c'est de l'uranium hautement enrichi. On parle par ailleurs d'uranium de qualité militaire si la concentration dépasse 85%.

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montmein69


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MessageSujet: Re: Contrat pour un démonstrateur de propulsion thermique nucléaire    Lun 7 Aoû 2017 - 9:28

Sur le schéma c'est la zone supérieure (pompe et turbine) qui correspond à l'injection du "propellant" dans la chaudière nucléaire (qui utilise l'U235 .....faiblement enrichi) ?


Il y a peut-être un sujet sur le concept NTP dans la partie Techniques ?
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phenix


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MessageSujet: Re: Contrat pour un démonstrateur de propulsion thermique nucléaire    Lun 7 Aoû 2017 - 13:44

Généralement le gaz éjecté est de l hydrogène  apres avoir etait chauffé dans une chaudière nucléaire.  
Par contre j ai jamais compris comme il faisait pour couper le moteur? Vu que c est l hydrogène qui refroidit la chaudière,  Comment il gere la température a l arret?
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Arès F


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MessageSujet: Re: Contrat pour un démonstrateur de propulsion thermique nucléaire    Lun 7 Aoû 2017 - 18:07

https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20170001462.pdf
Ce que je comprends serait que la réaction se contrôlerait par l'enveloppe autour du coeur nucléaire. Ce serait en jouant sur la balance entre les neutrons réfléchis par des miroirs à neutrons (Be ou BeO), dans lesquelles il y aurait des tiges rotatives de zones absorbantes sur 120deg (souvent à base de B4C) , dont l'angle par rapport au flux de neutrons permettrait d'augmenter ou réduire la réaction.
Voir figure 2.
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Henri
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MessageSujet: Re: Contrat pour un démonstrateur de propulsion thermique nucléaire    Lun 7 Aoû 2017 - 18:26

Quelle est l'Isp attendue ?

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phenix


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MessageSujet: Re: Contrat pour un démonstrateur de propulsion thermique nucléaire    Lun 7 Aoû 2017 - 18:48

cosmiste a écrit:

En théorie le nucléaire thermique permettrait de créer des moteurs d'étages supérieur deux fois plus performant que les moteurs hydrolox actuels (isp de 450 qui passerait à 1000sec). Le voyage vers Mars serait réduit de 6 à 4 mois..
1000sec, si la masse du moteur reste resonnable, ca pourrait ouvrir pas mal de possibilité
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cosmiste


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MessageSujet: Re: Contrat pour un démonstrateur de propulsion thermique nucléaire    Mar 8 Aoû 2017 - 10:07

Je pensais qu'il y avait plus d'infos sur le thermique nucléaire sur le forum mais effectivement non.
Les réponses ont déja été donné, donc en plus du lien d'Ares, il y a celui ci qui donne l'historique des projets Rover et Nerva en image.
https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20140008805.pdf

Avec dans les derniers slides, la procédure d'arrêt du moteur qui a clairement été le point critique du système.
5 Minutes de fonctionnement = 16,5 hrs d'arrêt  eek
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montmein69


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MessageSujet: Re: Contrat pour un démonstrateur de propulsion thermique nucléaire    Mar 8 Aoû 2017 - 11:49

cosmiste a écrit:
Je pensais qu'il y avait plus d'infos sur le thermique nucléaire sur le forum mais effectivement non.

Je créée un sujet dans la partie "Techniques/propulsion" pour discuter de cette technique NTM (conforme aux recherches et projets récents)* et éventuellement discuter de ses avantages/inconvénients comparé à la SEP
http://www.forum-conquete-spatiale.fr/t18797-propulsion-ntm-nuclear-thermal-propulsion

* NERVA est à présent du domaine historique)
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