RU2140675C1 - Dual-function space nuclear power plant - Google Patents
Dual-function space nuclear power plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2140675C1 RU2140675C1 RU98117956A RU98117956A RU2140675C1 RU 2140675 C1 RU2140675 C1 RU 2140675C1 RU 98117956 A RU98117956 A RU 98117956A RU 98117956 A RU98117956 A RU 98117956A RU 2140675 C1 RU2140675 C1 RU 2140675C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- converter
- additional
- reactor
- nuclear power
- thermionic
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
- B64G1/42—Arrangements or adaptations of power supply systems
- B64G1/421—Non-solar power generation
- B64G1/422—Nuclear power generation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к атомной энергетике и космической технике и может быть использовано при создании космических энергетических и двигательных установок. The invention relates to nuclear energy and space technology and can be used to create space power and propulsion systems.
В настоящее время наиболее вероятной областью применения космических ядерно-энергетических установок (ЯЭУ) является использование их для решения двух взаимосвязанных задач: для доставки космических аппаратов (КА), и прежде всего информационных, на орбиту функционирования, преимущественно геостационарную (ГСО), и последующего длительного в течение 10 - 15 лет энергообеспечения аппаратуры КА. Тем самым ЯЭУ обеспечит решение космических задач, достаточно подготовленных для технической реализации. Ресурс 10 - 15 лет существенен для обеспечения конкурентоспособности по отношению к солнечным фотоэлектрическим преобразователям. Currently, the most likely area of application for space nuclear power plants (NPPs) is to use them to solve two interrelated tasks: to deliver spacecraft (SC), and above all information, to the orbit of operation, mainly geostationary (GSO), and subsequent long within 10 - 15 years of power supply of spacecraft equipment. Thus, the nuclear power plant will provide a solution to space problems, sufficiently prepared for technical implementation. A resource of 10 to 15 years is essential to ensure competitiveness with respect to solar photovoltaic converters.
Известна космическая ЯЭУ с термоэмиссионным реактором-преобразователем (ТРП) "Топаз" - Кузнецов В.А., Грязнов Г.М., Артюхов Г.Я. и др. Разработка и создание термоэмиссионной ЯЭУ "Топаз", Атомная энергия, 1974, т. 36, вып. 6, с. 450 - 454. Она содержит ТРП на тепловых нейтронах, радиационную защиту, систему охлаждения с теплоносителем в виде эвтектического сплава NaK, систему управления и несущую конструкцию. ТРП содержит активную зону (АЗ), состоящую из замедлителя и термоэмиссионных электрогенерирующих сборок, обычно называемых термоэмиссионными электрогенерирующими каналами (ЭГК), отражатель, в котором размещены органы управления в виде поворотных барабанов. Known space nuclear power plant with thermionic reactor-converter (TRP) "Topaz" - Kuznetsov VA, Gryaznov GM, Artyukhov G.Ya. et al. Development and creation of a thermal emission nuclear power plant "Topaz", Atomic Energy, 1974, v. 36, no. 6, p. 450 - 454. It contains TRP based on thermal neutrons, radiation protection, a cooling system with a coolant in the form of a NaK eutectic alloy, a control system, and a supporting structure. TRP contains an active zone (AZ), consisting of a moderator and thermionic power generating assemblies, usually called thermionic power generating channels (EGC), a reflector in which the controls are in the form of rotary drums.
Такая ЯЭУ с ТРП успешно отработала в космосе, генерируя электрическую мощность примерно 5 кВт в течение около года для питания аппаратуры КА. Однако эта ЯЭУ не может быть использована в качестве двухцелевой (двухрежимной) установки для электропитания не только аппаратуры КА, но и электроракетной двигательной установки (ЭРДУ) как из-за низкого уровня электрической мощности, так из-за относительно низкого ресурса. Such a nuclear power plant with TRP successfully worked out in space, generating an electric power of about 5 kW for about a year to power the spacecraft equipment. However, this nuclear power plant cannot be used as a dual-purpose (dual-mode) installation for powering not only the spacecraft equipment, but also the electric propulsion system (ERP), both because of the low level of electric power and because of the relatively low resource.
Известна космическая ЯЭУ с ТРП в качестве источника электроэнергии ЭРДУ для осуществления транспортных операций по доставке марсианского экспедиционного комплекса к Марсу и возвращения экспедиции к Земле. Агеев В.П. и др. Энергодвигательный блок на основе термоэмиссионной ядерной электрореактивной двигательной установки для марсианского экспедиционного комплекса, научно-технический сб. Вып. 1 (134) РД и ЭУ. Изд. НИИТП, 1992, с. 25 - 33. Она содержит ТРП на быстрых нейтронах с замедляющим отражателем, активная зона которого набрана из высокоэффективных ЭГК; радиационную защиту; комбинированную систему регулирования реактора; систему охлаждения ТРП циркуляционного контура с литиевым теплоносителем и холодильником-излучателем на основе тепловых труб, выполненную в виде гидравлически независимых модулей. Электрическая мощность такой ЯЭУ от 2,5 до 15 МВт (в зависимости от схемы экспедиции) и ресурс 12000 часов. A space nuclear power plant with TRP as a source of electric power for electric propulsion is known for transport operations to deliver the Martian expeditionary complex to Mars and return the expedition to Earth. Ageev V.P. et al. Energy block based on a thermionic nuclear electric propulsion system for the Martian expeditionary complex, scientific and technical collection. Vol. 1 (134) RD and EI. Ed. NIITP, 1992, p. 25 - 33. It contains TRP on fast neutrons with a slowing reflector, the active zone of which is composed of highly efficient EGCs; radiation protection; combined reactor control system; cooling system TRP of the circulation circuit with a lithium coolant and a refrigerator-emitter based on heat pipes, made in the form of hydraulically independent modules. The electric power of such a nuclear power plant is from 2.5 to 15 MW (depending on the expedition scheme) and the resource is 12000 hours.
Такая ЯЭУ способна обеспечить питание ЭРДУ для доставки к Марсу экспедиционного комплекса массой примерно 150 т и возврата к Земле корабля возврата на Землю массой 10 т с суммарным временем экспедиции не более 1,5 года. Однако такая ЯЭУ, спроектированная на высокие удельные характеристики и относительно невысокий ресурс, не может быть использована для длительного энергопитания аппаратуры КА. Such a nuclear power plant is capable of providing power to the electric propulsion system for delivery to Mars of an expeditionary complex weighing about 150 tons and returning to the Earth a return ship to Earth weighing 10 tons with a total expedition time of no more than 1.5 years. However, such a nuclear power plant, designed for high specific characteristics and relatively low resource, cannot be used for long-term power supply of spacecraft equipment.
Наиболее близким аналогом изобретения является космическая двухрежимная ЯЭУ, Сухов Ю.И., Синявский В.В. Обзор работ РКК "Энергия" имени С.П. Королева по термоэмиссионным ядерным энергетическим установкам большой мощности космического назначения. Научн. техн. сб. РКТ. Труды РКК "Энергия" им. С.П. Королева. Серия 12, Изд. РКК "Энергия", г. Калининград, Моск. обл., 1995, Вып. 3 - 4: Космические термоэмиссионные ЯЭУ и ЭРДУ большой мощности, ч. I, с. 20 - 24. Она предназначена для двухцелевого использования в составе ядерного энергодвигательного блока (ЯЭДБ): для электропитания ЭРДУ и проведения транспортных операций и для электропитания бортовой аппаратуры полезной нагрузки информационного КА на ГСО. ЯЭУ содержит ТРП на быстрых нейтронах с замедляющим отражателем, радиационную защиту; комбинированную систему регулирования реактора; циркуляционную систему охлаждения ТРП, состоящую из трубопроводов с литиевым теплоносителем, электромагнитного насоса с холодильником-излучателем на основе тепловых труб, выполненную в виде гидравлически независимых модулей. Активная зона ТРП набрана из ЭГК, в качестве эмиттерных оболочек которого использован упрочненный легированный монокристалл вольфрама. Электрическая мощность ЯЭУ в транспортном режиме 100 - 150 кВт при ресурсе до 1,5 лет; мощность ЯЭУ в режиме энергообеспечения аппаратуры КА 10-40 кВт при заявляемом ресурсе до 10 лет. Оба режима работы ЯЭУ обеспечиваются за счет работы ТРП в двух режимах: на номинальном (транспортном) режиме с максимальным уровнем мощности и в режиме пониженной тепловой и, следовательно, электрической мощности. The closest analogue of the invention is a dual-mode space nuclear power plant, Sukhov Yu.I., Sinyavsky V.V. Overview of the work of RSC Energia named after S.P. Queen of thermionic nuclear power plants of high power for space applications. Scientific tech. Sat Rkt. Proceedings of RSC Energia named after S.P. Queen.
Однако создание такой двухрежимной ЯЭУ с длительным режимом работы связано со значительными трудностями и прежде всего с необходимостью создания двухрежимного ЭГК на длительный ресурс. Обычно ЭГК создается лишь на один режим работы, когда его параметры, в том числе геометрические размеры и количество ЭГЭ в ЭГК, могут быть выбраны оптимальными для этого режима. Работа ЭГК в любом другом по тепловой мощности режиме будет неоптимальной, температурные поля на одном из режимов будут существенно неравномерны, что в принципе ставит под сомнение возможность создания ЭГК, который бы длительно мог работать в двух существенно различающихся режимах. Кроме того, вольт-амперные характеристики ЭГК как автономного источника энергии "мягкие", т.е. рабочие ток и напряжение зависят от тепловой мощности, поэтому для каждого режима будет свое рабочее напряжение, что затруднит эксплуатацию такой ЯЭУ. Длительный ресурс ТРП потребует создания новой методологии отработки ЭГК при петлевых реакторных испытаниях на укороченной временной базе. However, the creation of such a dual-mode nuclear power plant with a long operating mode is associated with significant difficulties and, above all, with the need to create a dual-mode EGC for a long life. Usually, an EGC is created for only one operating mode, when its parameters, including the geometric dimensions and the amount of EGE in the EGC, can be selected optimal for this mode. The operation of an EGC in any other thermal power mode will not be optimal, the temperature fields in one of the modes will be substantially uneven, which in principle casts doubt on the possibility of creating an EGC that can operate for a long time in two significantly different modes. In addition, the current – voltage characteristics of EGCs as an autonomous energy source are “soft”, i.e. operating current and voltage depend on thermal power, so each mode will have its own operating voltage, which will complicate the operation of such a nuclear power plant. A long-term TRP resource will require the creation of a new methodology for working out EGCs during loop reactor tests on a shortened time base.
Техническим результатом, достигаемым при использовании изобретения, является обеспечение возможности работы ЯЭУ в двух существенно различающихся по электрической мощности и ресурсу режимах с повышением ресурса работы при пониженном уровне мощности и повышением качества отработки ЯЭУ в наземных условиях. The technical result achieved by using the invention is to ensure that the nuclear power plant can operate in two modes that differ significantly in electrical power and resource with an increase in operating life at a reduced power level and an increase in the quality of nuclear power plant working under ground conditions.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в космической двухрежимной ЯЭУ, содержащей ТРП в качестве источника тепла и преобразователя тепловой энергии непосредственно в электрическую, систему охлаждения ТРП в виде циркуляционного контура с холодильником-излучателем (ХИ), перекачивающим устройством и трубопроводами с теплоносителем, включающими участки от ТРП до ХИ, от ХИ до перекачивающего устройства и от перекачивающего устройства до ТРП, введен размещенный вне ТРП дополнительный преобразователь тепловой энергии в электрическую, снабженный подводящим трубопроводом, подсоединенным в участку трубопровода от ТРП до ХИ, отводящим трубопроводом, подсоединенным к участку трубопровода от ХИ до перекачивающего устройства, дополнительной системой отвода непреобразованного тепла термодинамического цикла дополнительного преобразователя и устройством, переключающим поток теплоносителя от ТРК к дополнительному преобразователю, причем узел подсоединения подводящего трубопровода может быть выполнен в виде двухпозиционного переключающего устройства. The specified technical result is achieved due to the fact that in a dual-mode space nuclear power plant containing TRP as a heat source and a thermal energy converter directly into electrical energy, the TRP cooling system in the form of a circulation circuit with a refrigerator emitter (CI), a pumping device, and pipelines with a coolant, comprising sections from TRP to CI, from CI to a pumping device and from a pumping device to a TRP, an additional thermal energy converter placed outside the TRP is introduced into an electric one, equipped with a supply pipe connected to a pipeline section from a CI to a CI, a discharge pipe connected to a pipe section from a CI to a pumping device, an additional system for removing the untransformed heat of the thermodynamic cycle of the additional converter and a device that switches the heat carrier flow from the fuel dispenser to the additional converter, moreover, the connection node of the supply pipe can be made in the form of a two-position switching device .
Космическая ЯЭУ может быть выполнена модульной, т.е. в виде не менее 2-х подсистем, каждая из которых содержит часть активной зоны ТРП, заключенную в герметичный контур, секцию холодильника-излучателя, перекачивающее устройство и трубопроводы с теплоносителем, а также дополнительный преобразователь тепловой энергии в электрическую, подводящий трубопровод, подсоединенный к участку трубопровода от ТРП до ХИ, отводящий трубопровод, подсоединенный к участку трубопровода от ХИ до перекачивающего устройства, систему отвода непреобразованного тепла термодинамического цикла дополнительного преобразователя и устройство, переключающее поток теплоносителя от ТРП к дополнительному преобразователю с узлом подсоединения подводящего трубопровода. Space NPS can be made modular, i.e. in the form of at least 2 subsystems, each of which contains a part of the TRP core, enclosed in a sealed circuit, a section of the refrigerator-emitter, a pumping device and pipelines with a coolant, as well as an additional converter of thermal energy into electrical energy, a supply pipe connected to the site pipeline from TRP to CI, a discharge pipe connected to a section of the pipeline from CI to a pumping device, a system for removing untransformed heat of the thermodynamic cycle of additional eobrazovatelya and apparatus by switching coolant flow to additional TRP converter to a node connecting the supply pipe.
В качестве дополнительного преобразователя могут быть применены термоэлектрический преобразователь тепловой энергии в электрическую; термоэмиссионный преобразователь тепловой энергии в электрическую; электромашинный генератор на основе паровых или газовых машин, работающих по циклу Ренкина, Брайтона или Стирлинга; регенеративный электрохимический генератор. В качестве системы отвода непреобразованного тепла термодинамического цикла дополнительного преобразователя может быть использован как основной ХИ, так и дополнительный холодильник-излучатель. As an additional converter, a thermoelectric converter of thermal energy into electrical energy can be used; thermionic converter of thermal energy into electric; an electric machine generator based on steam or gas engines operating on the Rankine, Brighton or Stirling cycle; regenerative electrochemical generator. As a system for removing the untransformed heat of the thermodynamic cycle of the additional converter, both the main CI and the additional refrigerator-radiator can be used.
На фиг. 1 приведена схема космической двухрежимной ЯЭУ, а на фиг. 2 - ее вариант. In FIG. 1 shows a diagram of a space dual-mode nuclear power plant, and in FIG. 2 - its option.
Космическая двухрежимная ЯЭУ содержит ТРП 1, состоящий из активной зоны (АЗ) 2 и отражателя 3, между которыми может быть размещен герметичный корпус 4. АЗ 3 набрана из ЭГК 5, которые снаружи охлаждаются теплоносителем, например эвтектическим сплавом NaK или Li. Подвод теплоносителя в АЗ 2 осуществляется через патрубок 6, а отвод - через патрубок 7. Циркуляция теплоносителя в системе охлаждения осуществляется перекачивающим устройством 8, выполненным обычно в виде электромагнитного насоса. Сброс непреобразованного в ТРП тепла производится излучением в космос с поверхности ХИ 9, выполненным, например, на основе тепловых труб 10. В систему охлаждения ТРП 1 входят также трубопровод от ТРП 1 до ХИ 9 в виде двух участков 11 и 12, разделенных переключающим устройством 13, и трубопровод 14 от ХИ 9 до переключающего устройства 8, и трубопровод 15 от перекачивающего устройства 8 до ТРП 1. The dual-mode space nuclear power plant contains a
Вне ТРП 1 размещен дополнительный преобразователь 16 тепловой энергии в электрическую. В качестве дополнительного преобразователя 16 могут быть применены термоэлектрический преобразователь тепловой энергии в электрическую; термоэмиссионный преобразователь тепловой энергии в электрическую; электромашинный генератор на основе паровых или газовых машин, работающих по циклу Ренкина, Брайтона или Стирлинга, регенеративный электрохимический генератор. Дополнительный преобразователь 16 имеет систему подвода тепла 17, снабженную подводящим трубопроводом 18, подсоединенным к участку трубопровода между ТРП 1 и ХИ 9 в месте установки устройства 13, переключающего поток теплоносителя (переключающего устройства), и отводящим трубопроводом 19, подсоединенным к участку трубопровода 14 от ХИ 9 до переключающего устройства 8. Переключение потока нагретого теплоносителя от ТРП 1 к системе подвода тепла 17 дополнительного преобразователя 16 производится через переключающее устройство 13, которое может быть выполнено в виде двухпозиционного переключающего устройства. Дополнительный преобразователь 16 имеет дополнительную систему отвода непреобразованного тепла термодинамического цикла дополнительного преобразователя, выполненную, например, также в виде циркуляционного контура с устройством теплоотвода 20, с дополнительным перекачивающим устройством 21, например электромагнитным насосом, и участками 22 и 23 трубопровода от дополнительного преобразователя к ХИ и от ХИ к дополнительному преобразователю соответственно. В качестве ХИ системы отвода непреобразованного тепла термодинамического цикла дополнительного преобразователя может быть использован как основной ХИ с ТТ 10 (фиг. 1), так и применен дополнительный ХИ 24, например, также выполненный на основе ТТ 10 (фиг. 2). Outside TRP 1 there is an
В отражателе 3 размещены органы управления ТРП 1 в виде поворотных цилиндров 25 с поглощающими нейтроны накладками 26. In the
ТРП 1 и дополнительный преобразователь 16 снабжены клеммами 27 и 28 соответственно для отвода генерируемой электроэнергии потребителям или системе распределения электроэнергии (на фиг. 1 и 2 не показано). TRP 1 and
Космическая двухрежимная ЯЭУ работает следующим образом. Space dual-mode nuclear power plant operates as follows.
В исходном состоянии поворотные цилиндры 25 ТРП 1 находятся в положении поглощающими накладками 26 к АЗ 2. Поэтому ТРП 1 не критичен, и в таком состоянии космическая ЯЭУ выводится в космос. На радиационно безопасной орбите, например, высотой 500 - 800 км производится пуск ЯЭУ. Для этого автоматически по команде с Земли или системы управления ЯЭУ (или КА) осуществляется разворот поворотных цилиндров 25 таким образом, что накладки 26 отходят от АЗ 2. Начинается реакция деления топливного материала в сердечниках ЭГК 5. Выделяющееся в ЭГК 5 тепло отводится от АЗ 2 теплоносителем основного контура, который через патрубок 7 и участок трубопровода 11, переключающее устройство 13 и участок трубопровода 12 попадает в теплообменное устройство зон испарения ТТ 10 ХИ 9. В ХИ 9 тепло сбрасывается излучением в космическое пространство. Охлажденный в ХИ 9 теплоноситель через участок 14 трубопровода попадает в перекачивающее устройство 8, которое, создав напор, перекачивает теплоноситель через участок 15 и патрубок 6 в активную зону 2 ТРП 1. In the initial state, the
После достижения рабочего уровня тепловой мощности в межэлектродные зазоры ЭГК 5 подается рабочее тело (пар цезия) и они начинают генерировать электроэнергию. Электроэнергия отводится потребителю с помощью изолированных токовыводов 27. Непреобразованная теплота термодинамического цикла отводится теплоносителем аналогично рассмотренному выше в пусковом режиме и затем сбрасывается в космос излучением в ХИ 9. При этом переключающее устройство 13, выполненное, например, в виде двухпозиционного клапана, занимает положение, направляющее теплоноситель в ХИ 9. Поверхность ХИ 9, а также расход и подогрев теплоносителя могут быть выбраны оптимальными для получения требуемой электрической мощности первого режима работы, например транспортного, когда генерируемая электроэнергия расходуется на питание электроракетной двигательной установки (ЭРДУ). При этом дополнительный генератор 16 не работает, так как к нему не подводится тепло от ТРП 1. After reaching the working level of thermal power, the working fluid (cesium vapor) is supplied to the interelectrode gaps of EGC 5 and they begin to generate electricity. Electricity is dissipated to the consumer using isolated current leads 27. The unconverted heat of the thermodynamic cycle is dissipated by the heat carrier similarly to that considered above in the start-up mode and then is discharged into space by radiation in CI 9. In this case, the switching
После окончания работы ЯЭУ в первом режиме, например транспортном (доставки КА с помощью ЭРДУ на орбиту функционирования КА, например геостационарную), ЯЭУ должна быть переведена на второй режим работы, например для энергообеспечения аппаратуры КА с более низким уровнем мощности, но существенно большим ресурсом. Для этого уровень тепловой мощности ТРП 1 понижается, переключающее устройство 13 переводится в положение, когда поток теплоносителя от активной зоны 2 ТРП 1 направляется через участок 18 трубопровода к дополнительному преобразователю 16. В преобразователе 16 происходит преобразование этого тепла в электричество, которое с помощью клемм 28 отводится потребителю электроэнергии, например аппаратуре КА. Охлажденный в дополнительном генераторе 16 теплоноситель через участок 19 трубопровода попадает в участок трубопровода 14, затем в перекачивающее устройство 8 и через участок трубопровода 15 и патрубок 6 в активную зону 2 ТРП 1. Непреобразованное в дополнительном преобразователе 16 тепло с помощью дополнительной системы охлаждения, например, в виде дополнительного циркуляционного контура с участками теплоотвода 20, с участками 22 и 23 трубопроводов и дополнительным перекачивающим устройством 21 переносится в ХИ 9 или в дополнительный ХИ 24, где сбрасывается излучением в космос. After the NPP has finished its work in the first mode, for example, transport (spacecraft delivery with the help of electric propulsion systems to the orbit of the spacecraft’s functioning, for example, geostationary), the nuclear power plant should be transferred to the second mode of operation, for example, to power spacecraft equipment with a lower power level, but with a significantly longer resource. For this, the level of thermal power of the
Так как тепловая мощность ЭГК 5 второго режима стала меньше, чем была в первом режиме, ЭГК 5 перестают генерировать электроэнергию и во втором режиме работы используются лишь как источники тепла для дополнительного генератора 16. Возможно обеспечение санкционированного прекращения работы ЭГК как источников электроэнергии, например, за счет удаления рабочего тела (пары цезия) из МЭЗ ЭГК 5. Since the thermal power of EGC 5 of the second mode has become less than it was in the first mode, EGC 5 cease to generate electricity and in the second mode of operation are used only as heat sources for an
Ресурс работы ЭГК как источника тепла существенно выше, чем источника электроэнергии, так как в этом случае такие основные причины ограничения ресурса ЭГК, как распухание топливной композиции сердечника с деформацией эмиттерной оболочки до короткого замыкания электродов и электрический пробой коллекторного пакета, никак не скажутся на возможности работы ЭГК как обычного тепловыделяющего элемента (твэл) ядерного реактора. The working life of the EGC as a heat source is significantly higher than the source of electricity, since in this case such main reasons for limiting the life of the EGC, such as swelling of the core fuel composition with deformation of the emitter shell to short-circuit the electrodes and electrical breakdown of the collector package, will not affect the possibility of operation EGC as a conventional fuel element (fuel element) of a nuclear reactor.
Таким образом, изобретение обеспечивает возможность работы космической ЯЭУ в двух существенно различающихся по электрической мощности и ресурсу режимах с повышением ресурса работы при пониженном уровне мощности. Одновременно достигается повышение качества отработки двухрежимной ЯЭУ в наземных условиях, так как дополнительный преобразователь с длительным ресурсом работы может быть отработан в стендовых условиях с электронагревом, а термоэмиссионные ЭГК как источники электроэнергии могут быть отработаны в петлевых реакторных испытаниях на относительно короткий ресурс. Thus, the invention provides the possibility of operating a space nuclear power plant in two modes that differ significantly in electrical power and resource with an increase in the operating resource at a reduced power level. At the same time, an improvement in the quality of working out a dual-mode nuclear power plant under ground conditions is achieved, since an additional converter with a long service life can be worked out under bench conditions with electric heating, and thermionic EGCs as sources of electricity can be worked out in loop reactor tests for a relatively short life.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98117956A RU2140675C1 (en) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | Dual-function space nuclear power plant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98117956A RU2140675C1 (en) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | Dual-function space nuclear power plant |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2140675C1 true RU2140675C1 (en) | 1999-10-27 |
Family
ID=20210874
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98117956A RU2140675C1 (en) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | Dual-function space nuclear power plant |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2140675C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2629320C1 (en) * | 2016-06-15 | 2017-08-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") | Electronic heat pipe |
RU2724206C1 (en) * | 2019-12-10 | 2020-06-22 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Autonomous space power plant |
CN111524624A (en) * | 2020-04-03 | 2020-08-11 | 哈尔滨工程大学 | Thermionic conversion and Brayton cycle combined power generation reactor system |
RU2757160C2 (en) * | 2019-11-11 | 2021-10-11 | Вячеслав Иванович Беляев | Nuclear reactor |
-
1998
- 1998-09-30 RU RU98117956A patent/RU2140675C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Кузнецов В.А., Грязнов Г.М., Артюхов Г.Я. и др. Разработка и создание термоэмиссионной ЯЭУ "Топаз". - Атомная энергия, 1974, т.36, вып.6, с.450 - 454. Агеев В.П. и др. Энергодвигательный блок на основе термоэмиссионной ядерной электрореактивной двигательной установки для марсианского экспедиционного комплекса. Научно-техн. сборник, Вып.1(134), РД и ЭУ. - Изд. НИИТП, 1992, с.25 - 33. Сухов Ю.И., Синявский В.В. Обзор работ РКК "Энергия" имени С.П.Королева по термоэмиссионным ядерным энергетическим установкам большой мощности космического назначения. Научно-техн. сб.РКТ. Труды РКК "Энергия" им. С.П.Королева, Серия 12, изд.РКК "Энергия", г.Калининград, Моск.обл. 1995. Вып.3 - 4 Космические термоэмиссионные ЯЭУ и ЭРДУ большой мощности, ч.1, с.20 - 24. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2629320C1 (en) * | 2016-06-15 | 2017-08-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") | Electronic heat pipe |
RU2757160C2 (en) * | 2019-11-11 | 2021-10-11 | Вячеслав Иванович Беляев | Nuclear reactor |
RU2724206C1 (en) * | 2019-12-10 | 2020-06-22 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Autonomous space power plant |
CN111524624A (en) * | 2020-04-03 | 2020-08-11 | 哈尔滨工程大学 | Thermionic conversion and Brayton cycle combined power generation reactor system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109147966B (en) | Heat pipe cooling type nuclear reactor power supply system based on uranium-yttrium hydrogen fuel and dynamic thermoelectric conversion | |
US20130028365A1 (en) | Power generation from decay heat for spent nuclear fuel pool cooling and monitoring | |
CN109859859A (en) | It is a kind of based on the thermally conductive no heat convection integral module formula microminiature space based reactor reactor core of tungsten | |
RU2140675C1 (en) | Dual-function space nuclear power plant | |
El-Genk | High-energy-utilization, dual-mode system concept for Mars missions | |
RU2238598C2 (en) | Space-based double-mode nuclear power unit of transport-and-power module | |
RU2173898C1 (en) | Method for operating dual-purpose spacecraft nuclear power plant with thermionic converter reactor and additional heat-to-electricity converter | |
RU2282905C2 (en) | Method for servicing space two-mode nuclear power unit incorporating thermionic converter reactor and additional heat-to-power converter | |
Oman | Deep space travel energy sources | |
RU2187854C1 (en) | Spacecraft-mounted dual-function nuclear power plant of transport-power module | |
Koenig et al. | Heat-pipe reactors for space power applications | |
Owen | SP-100/Brayton power system concepts | |
RU2086035C1 (en) | Adiabatically isolated nuclear power plant | |
RU2074452C1 (en) | Thermionic converter reactor | |
Santarius et al. | Energy conversion options for ARIES-III-a conceptual D-/sup 3/He tokamak reactor | |
RU2138096C1 (en) | Thermionic conversion reactor | |
RU2086036C1 (en) | Thermionic conversion reactor | |
Carre et al. | Status of CEA design and simulation studies of 200 KWe turboelectric space power system | |
RU2219603C2 (en) | Thermionic conversion power reactor | |
Slone et al. | Electric Power Generation Systems for Use in Space | |
JP4461077B2 (en) | Power generation system | |
Tang et al. | Thermal-Hydraulic Analysis of TOPAZ-II With Modified RELAP5 | |
Bennett | The OAST space power program | |
CN116825414A (en) | Nuclear power supply | |
Kirillov et al. | Selection of stirling engine parameter and modes of joint operation with the Topaz II |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20071001 |