题目：液氧增强型核热火箭的性能研究

液氧增强型核热火箭是核热火箭的一种，利用核反应堆可以使氢气达到较高的温度，氧气也可以从其他星球获得，液氧增强型核热火箭可以使小的发动机实现高的性能，其性能研究对于我国将来的载人火星等计划有着重要的意义。本文希望通过研究得出不同参数对于液氧增强型核热火箭性能的影响。

为了研究各种不同参数对液氧增强型核热火箭性能的影响，本文首先建立了不同参数对应的喷管模型，在对模型进行网格划分的基础上，采用氢氧单步总包化学反应与氢氧多步化学反应的燃烧机理，利用计算流体力学软件Fluent对不同参数下火箭发动机的性能进行研究。本文重点研究了不同喷管面积比、不同燃烧室温度、不同氧氢质量流量比、不同氧气喷注位置以及不同氧气喷注排列形式对发动机推力与比冲的影响。最后本文对载人火星计划进行了分析，对以核热火箭为动力的载人火星任务进行了初步设计。

分析计算结果表明，氧气的加入极大的提高了核热火箭的推力；采用氢氧多步反应得到的推力与比冲均低于与氢氧单步总包反应所得；较大的喷管扩张比有利于提高发动机性能；可以适当的降低通过核裂变加热氢气的温度，损失了部分比冲的情况下仍然实现推力的增加；氧气加注位置的前移、氧气喷注孔的增加均有利于提高发动机性能。

载人火星的初步设计表明贮箱、增压贮箱这两大部件所占系统比重较大，可以通过材料的改善而降低重量。