核动力单兵装甲构想.doc

核动力单兵装甲核 动 力 单 兵 装 甲结课 论文 小组成员：宋克超 陶宗堂 王登兴 吴龙飞 毋明旗 夏俊 班级：应用物理1001 时间：2013年6月12日摘要发展单兵装甲不是因为它的战斗力比飞机坦克强，而是因为现在越来越注重人的价值，保护人的生命权，越来越注意“人性”、越来越强调“零伤亡”，仅此而已 就像以前提倡宁死不做俘虏，现在又觉得力战而被俘是可以接受的， 这是人类文化的发展单兵在作战中机动性、灵活性高，精兵情况下，更符合现代作战理念吧，某个个体单位发挥更大力量而且同样的兵力下，优秀单兵装甲可覆盖面更广，作战区域增大，伤亡率有效降低谁的技术先进，谁的体系强大，往往从对等的配置情况下，先进的一方的存活率都要高于对方关键字：单兵装甲 目录（一）概念 - 3 -（二）概念出处 - 3 -（三）核反应堆原理 - 5 -（四）单兵装甲的利处 - 6 -（五）发展核动力单兵装甲的障碍 - 6 -(六)核反应堆如何小型化 - 6 -（七）结论 - 7 -核动力单兵装甲（一）概念所谓核动力装甲其实就是在一般的钢铁装甲上安装一个小型的核反应堆来提供做需要的能量就行。

我们大多数都看多钢铁侠，他胸口的那个用于组织导弹碎片进入他心脏的电弧发生器就是一个小型的反应堆，这个反应堆后来还给他的机械装甲提供了很多能量单兵机甲应该定义为单兵使用，具有装甲防御和火力的类人型机器装置可以为单兵提供防护，机动能力，火力，还可放大单兵力量二）概念出处 钢铁侠拥有赋予他超人力量，超人耐力，飞行能力与多种武器的动力装甲此盔甲是由托尼·斯塔克设计并大多数时间都是由他穿戴的钢铁侠的外观与能力随着斯塔克不断的改造更新其装备而持续的变化，尤其是他的动力装甲钢铁侠的装甲一开始是灰色的，但斯塔克发现这样的外貌会造成大众恐慌，并且不能抵御高空结冰，因此他将装甲重新烤漆成金色颜色也换成红金相间，此一造型成为往后钢铁侠的基本样式斯塔克持续使用这套装甲直到第一次装甲战争结束为止钢铁侠的力量与能力来自于他穿着的先进动力装甲此装甲由原本笨重的铁甲装慢慢进化更新成分子重整排序后的结晶铁经磁场强化后覆盖于钛金属等数层其他金属上，形成一个有韧性但又极度坚实且能提供极高防御作用的外壳铁甲装赋予斯塔克超人力量及飞行能力，其能源来自多种来源的总和，包括太阳能，电池，以及内建以吸收贝塔粒子为燃料的发电机铁装甲还可以吸收周遭的能源如热量与动能并转化成电力，甚至可以直接吸收电力来为电池进行充电。

托尼还加装了喷射推进器足以让他拖着一整列火车前进；而小型的护目镜可在紧急时保护钢铁侠的双眼除此之外，铁甲装还可以完全的与外界隔离，让钢铁侠可在真空或海底行动，具备内建的维生系统，并可隔绝放射线还有，如果导弹来了的话，可以射出红外线干扰球，将导弹提前爆炸铁甲装的操控系统是借由头盔中神经机械学界面读取斯塔克的脑波进行运作斯塔克自行设计的具人工智能操控系统的高科技电脑，利用内部与外部的感应器能提供战略资讯与机甲的即时状态报告斯塔克为确保机甲不会自主暴走曾设立了防护系统，但这些系统曾一度被破坏铁甲装的武器系统也随着时间不断的演进，但钢铁侠的制式攻击武器一直都是其经由手套掌心发射出的冲击光束内建在各代装甲中的武器包括了由胸口发射的单束光炮；随着运行吸收周围动能的脉冲光，运行距离越远就越强大；电磁冲波发射器；以及能量护盾其他的功能包括了发射极冻光线，制造与操控磁场，音波炮，用来制造诱饵的全息影像制造器除了一般时期穿着的泛用功能装甲，斯塔克还研发了数套特殊功能装甲让他可以适应太空旅行，深海潜水，匿踪潜行等状态他能做到这一切的原因就是来源于他胸前那块小型的聚变能源了那么我们可以想象一下，在未来当我们制造出这样一块小心的聚变能源时我们是否也可以制造出像他所穿的那样的单兵装甲呢？我想这应该是可行的。

三）核反应堆原理原子由原子核与核外电子组成原子核由质子与中子组成当铀235的原子核受到外来中子轰击时，一个原子核会吸收一个中子分裂成两个质量较小的原子核，同时放出2—3个中子这裂变产生的中子又去轰击另外的铀235原子核，引起新的裂变如此持续进行就是裂变的链式反应链式反应产生大量热能用循环水带走热量才能避免反应堆因过热烧毁导出的热量可以使水变成水蒸气，推动气轮机发电由此可知，核反应堆最基本的组成是裂变原子核+热载体但是只有这两项是不能工作的因为，高速中子会大量飞散，这就需要使中子减速增加与原子核碰撞的机会；核反应堆要依人的意愿决定工作状态，这就要有控制设施；铀及裂变产物都有强放射性，会对人造成伤害，因此必须有可靠的防护措施综上所述，核反应堆的合理结构应该是：核燃料+慢化剂+热载体+控制设施+防护装置核能是能源家族的新成员，包括裂变能和聚变能两种主要形式裂变能 是重金属元素的核子通过裂变而释放的巨大能量受控核裂变技术的发展已使裂变能的应用实现了商用化，如核(裂变)电站裂变需要的铀等重金属元素在地球上含量稀少，而且常规裂变反应堆会产生放射性较强的核废料，这些因素限制了裂变能的发展聚变能是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核并释放出的能量。

目前开展的受控核聚变研究正是致力于实现聚变能的和平利用其实，人类已经实现了氘氚核聚变--氢弹爆炸，但那是不可控制的瞬间能量释放，人类更需要受控核聚变四）单兵装甲的利处在今天的社会单兵作战显得由为重要，每个国家都很重视单兵装备的的问题,发展先进的个人防护装备对人的生命安全又着重要的意义单兵作战也来也显得尤为重要单兵的特点是利用的人很少，隐蔽性好，不易被发现，随着装备发展，以后单兵作用是最多的五）发展核动力单兵装甲的障碍1、目前作为能源的核反应堆都是裂变反应，为了产生核反应，核燃料棒有质量、纯度的要求，会占用一定的体积；2、裂变物质都具有放射性，为了防止放射性物质外泄，需要有一定的防护措施，这些装置比较占体积；3、核反应堆把核能转换为其它能量（机械能或电能）的途径基本是核能——热能——机械能——其它能这一途径，目前把核反应堆提供的热能转换为机械能的方式还是通过锅炉、蒸汽、蒸汽轮机这一途径，这又占用一定的体积；(六)核反应堆如何小型化反应性控制方面：体积越小的反应堆需要富集度越高的核燃料，对反应性的控制要求越高，需要强吸收能力的控制棒组件，除此之外，将核燃料做成高密度的球状也可以减小和反应发生所需要的临界体积。

能量导出方面：核反应堆系统设计复杂，对设备的安全要求很高，这就要求增加设计和运行成本能量转换方面：现如今都是将核反应堆产生的热能加热水在推动汽轮机产生的能量转换，这就需要很大的体积要求 ，要实现小型化就必须摆脱其限制辐射防护方面：由于体积限制，放射性屏蔽成为了一个难题，现在一般都是用2米左右的混凝土做屏蔽，假象未来可以研究出一种新的材料，仅仅使用其薄膜就可以做到完全屏蔽七）结论综上所述，目前这一装甲不能实现的主要原因还是我们目前还不能把核反应堆小型化虽然在目前由于科技水平的原因我们还很难打造出类似于科幻电影中功能这么强大的单兵装甲，但是随着科学技术的进步和具有许多功能的物品的小型化，我们就有可能在不久的将来打造出全新的单兵装甲，并且我们在电影中看到的类似于钢铁侠般的装甲就不再是科幻 7 -。