RU2533672C1 - Spacecraft nuclear propulsion system - Google Patents
Spacecraft nuclear propulsion system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2533672C1 RU2533672C1 RU2013133152/07A RU2013133152A RU2533672C1 RU 2533672 C1 RU2533672 C1 RU 2533672C1 RU 2013133152/07 A RU2013133152/07 A RU 2013133152/07A RU 2013133152 A RU2013133152 A RU 2013133152A RU 2533672 C1 RU2533672 C1 RU 2533672C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electric
- compressor
- installation according
- output
- refrigerator
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
Landscapes
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к атомной энергетике и ракетно-космической технике и может быть использовано при создании энергетических, двигательных и энергодвигательных установок для решения задач, связанных с доставкой космических аппаратов (КА) на орбиту функционирования и последующим длительным энергообеспечением аппаратуры КА, а также обеспечением оптимальных ускоренных экспедиций к дальним планетам и в дальний космос.The invention relates to nuclear energy and rocket and space technology and can be used to create energy, propulsion and propulsion systems for solving problems associated with the delivery of spacecraft (SC) into orbit of operation and the subsequent long-term power supply of spacecraft equipment, as well as providing optimal expedited expeditions to distant planets and deep space.
Известны ядерные энергодвигательные установки (Ю.Г. Демянко, Г.В. Конюхов, А.С. Коротеев и др. Ядерные ракетные двигатели, ООО «Норма-Информ», Москва, 2001 г., стр.163-168), содержащие ядерный реактор с системой хранения и подачи рабочего тела, сопло и систему машинного преобразования тепловой энергии ядерного реактора в электрическую, в которых реализуются двигательный и энергетический режимы работы: тяга в режиме ядерного ракетного двигателя и электрическая мощность в энергетическом режиме для питания бортовой аппаратуры КА, вырабатываемая в замкнутом контуре системы машинного преобразования тепловой энергии ядерного реактора в электрическую. Потери рабочего тела через сопло делают установку неэффективной.Known nuclear power plants (Yu.G. Demyanko, G.V. Konyukhov, A.S. Koroteev, etc. Nuclear rocket engines, LLC Norma-Inform, Moscow, 2001, pp.163-168) containing a nuclear reactor with a storage and supply system for the working fluid, a nozzle and a system for machine converting the thermal energy of a nuclear reactor into electrical energy, in which the engine and energy modes are implemented: thrust in the nuclear rocket engine mode and electric power in the energy mode for powering the spacecraft onboard equipment generated in s mknutom loop machine system converting thermal nuclear reactor into electrical energy. Losses of the working fluid through the nozzle make the installation ineffective.
Известны наземные ядерные энергоустановки с системами машинного преобразования тепловой энергии в электрическую (RU №2447524 от 10.10.2008 г. и RU №2122248 от 29.08.1995 г.), что не позволяет их использовать для целей ракетно-космической техники (РКТ).There are known ground-based nuclear power plants with machine-based systems for converting thermal energy into electrical energy (RU No. 2447524 of 10.10.2008 and RU No. 2122248 of 08.29.1995), which does not allow them to be used for rocket and space technology (RST).
Известна ядерная энергодвигательная установка (ЯЭДУ), разработанная для РКТ (RU №2276814 от 27.06.2005 г.), содержащая ядерный реактор, замкнутый контур системы машинного преобразования тепловой энергии ядерного реактора в электрическую, систему управления, электрогенератор с приводом от турбины и компрессора (турбонасосный агрегат), контур электрического ракетного двигателя с своей системой хранения и подачи двигательного рабочего тела. Замкнутый контур системы машинного преобразования тепловой энергии в электрическую, кроме нагревателя (ядерного газоохлаждаемого реактора), турбины, компрессора и электрогенератора еще содержит холодильник и рекуператор, чтобы использовать в своей работе турбогенераторный термодинамический цикл, называемый иногда циклом Брайтона (см. например А.А. Куландин, С.В. Тимашев, В.П. Иванов - Энергетические системы космических аппаратов, М, Машиностроение, 1972, стр.282-286). Единичные электроракетные двигатели имеют ограничения по мощности. Однако современная РКТ требует использования больших мощностей, чтобы на КА иметь требуемый уровень тяги и удельного импульса. С ростом мощности возрастает неустойчивость КА, гироскопический момент агрегатов требует компенсации, на что дополнительно затрачиваются энергоресурсы и двигательное рабочее тело. Единичные мощные агрегаты понижают вероятность безотказной работы и снижают общую надежность ЯЭДУ в целом.Known nuclear energy propulsion system (YaEDU), designed for RKT (RU No. 2276814 dated 06/27/2005), containing a nuclear reactor, a closed loop system for converting the thermal energy of a nuclear reactor into electrical energy, a control system, an electric generator driven by a turbine and compressor ( turbopump assembly), the circuit of an electric rocket engine with its own storage and supply system for the motor working fluid. The closed loop of a system for converting thermal energy into electrical energy, in addition to a heater (nuclear gas-cooled reactor), a turbine, a compressor, and an electric generator, also contains a refrigerator and a recuperator in order to use a turbogenerator thermodynamic cycle, sometimes called a Brighton cycle (see, for example, A.A. Kulandin, S.V. Timashev, V.P. Ivanov - Energy systems of spacecraft, M, Mechanical Engineering, 1972, pp. 282-286). Single electric propulsion engines have power limitations. However, modern RCT requires the use of large powers in order to have the required level of thrust and specific impulse on the spacecraft. With increasing power, the spacecraft instability increases, the gyroscopic moment of the units requires compensation, which additionally requires energy and a motor working fluid. Single powerful units reduce the likelihood of uptime and reduce the overall reliability of nuclear power plants in general.
Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявленного изобретения, является повышение эффективности и надежности функционирования ЯЭДУ КА, в том числе при больших назначенных ресурсах жизнедеятельности в космосе (на орбитах, при перелетах между орбитами и в дальнем космосе).The technical result achieved in the implementation of the claimed invention is to increase the efficiency and reliability of the operation of the spacecraft’s nuclear power generation system, including with large assigned life resources in space (in orbits, during flights between orbits and in outer space).
Указанный технический результат достигается тем, что ЯЭДУ КА, содержащая нагреватель - газоохлаждаемый ядерный реактор, холодильник, рекуператор, систему трубопроводов с газообразным рабочим телом (ГРТ), соосные турбину-компрессор-электрогенератор (ТКГ), электроракетные двигатели (ЭРД), систему автоматического управления (САУ) с средствами измерения и контроля, отличается тем, что количество контуров ТКГ с равной электрической мощностью кратно двум с противоположным направлением вращения роторов ТКГ в каждой паре, при этом система трубопроводов соединяет выход нагревателя - газоохлаждаемого ядерного реактора с входом каждой турбины, выход турбины с входом тракта нагретого ГРТ своего рекуператора, выход тракта нагретого ГРТ рекуператора с входом своего холодильника, выход холодильника с входом своего компрессора, выход компрессора с входом тракта холодного ГРТ своего рекуператора, выход тракта холодного ГРТ каждого рекуператора с входом нагревателя - газоохлаждаемого ядерного реактора, установка снабжена устройством изменения давления ГРТ и системой преобразования и распределения электрической энергии (СПРЭЭ), где каждый электрогенератор подключен через коммутатор САУ к каждому ЭРД своей группы и равной ей по электрической мощности балластной нагрузке, собранной из равных секций, соответствующих количеству ЭРД в группе, в которой одна секция разделена на равные элементы и на один единичный элемент подано непрерывное от САУ автономное регулирование принимаемой электрической мощности, при этом СПРЭЭ снабжена устройствами обеспечения запуска каждого электрогенератора в режиме электродвигателя от внешнего источника электроэнергии КА, а коммутатор САУ снабжен электронными ключами последовательного одновременного включения не менее чем по два ЭРД, попарно оппозитно расположенных относительно оси направления полета КА, и электронными ключами включения полезной нагрузки.The specified technical result is achieved by the fact that the nuclear reactor’s nuclear reactor containing a heater — a gas-cooled nuclear reactor, a refrigerator, a recuperator, a piping system with a gaseous working fluid (GRT), coaxial turbine-compressor-electric generator (TKG), electric propulsion engines (ERE), automatic control system (ACS) with measuring and control means, characterized in that the number of TKG circuits with equal electric power is a multiple of two with the opposite direction of rotation of the TKG rotors in each pair, while the pipe system wires connects the output of the heater - a gas-cooled nuclear reactor with the input of each turbine, the output of the turbine with the input of the heated GD of the heat exchanger, the output of the heated HRT of the recuperator with the input of its refrigerator, the output of the refrigerator with the input of its compressor, the output of the compressor with the input of the cold GD of its heat exchanger, the outlet of the cold GDT path of each recuperator with the heater inlet - a gas-cooled nuclear reactor, the installation is equipped with a GDT pressure change device and a conversion system and distribution of electrical energy (SPREE), where each electric generator is connected via an ACS switch to each electric propulsion unit of its group and equal to its electric power ballast load, assembled from equal sections corresponding to the number of electric propulsion units in a group in which one section is divided into equal elements and into one single element is supplied with autonomous control of the received electric power continuously from the self-propelled guns, while the SPREE is equipped with devices to ensure the start of each generator in the electric motor mode t of the spacecraft’s external source of electric power, and the ACS switchboard is equipped with electronic keys for sequential simultaneous switching on of at least two electric propulsion engines, oppositely located in pairs opposite the axis of the spacecraft’s flight direction, and electronic payload enable keys.
Образованная таким образом замкнутая система трубопроводов позволяет при одном нагревателе иметь целый набор турбомашинных преобразователей ТКГ, вырабатывающих электроэнергию. Количество контуров ТКГ с равной электрической мощностью кратно двум с противоположным направлением вращения роторов ТКГ в каждой паре, поэтому независимо от количества ТКГ в ЯЭДУ суммарный гироскопический эффект равен нулю и не требует компенсации с дополнительной затратой энергоресурсов и двигательного рабочего тела в системе ориентации ЯЭДУ КА, что повышает эффективность функционирования ЯЭДУ. При разработке и доводке конструкции контура ТКГ равной электрической мощности облегчается отработка конструкции и значительно повышается надежность функционирования ЯЭДУ в целом.The closed system of pipelines formed in this way allows one heater to have a whole set of TKG turbomachine converters that generate electricity. The number of TKG circuits with equal electric power is a multiple of two with the opposite direction of rotation of the TKG rotors in each pair, therefore, regardless of the number of TKG in the nuclear power system, the total gyroscopic effect is zero and does not require compensation with the additional cost of energy resources and the motor working fluid in the orientation system of the spacecraft’s nuclear power system, which increases the efficiency of operation of nuclear power plants. When developing and fine-tuning the design of the TKG circuit of equal electrical power, the development of the structure is facilitated and the reliability of the operation of the nuclear power generation system as a whole is significantly increased.
Электрическая мощность ЯЭДУ определяется тепловой мощностью нагревателя - газоохлаждаемого ядерного реактора. Ядерный реактор функционирует при определенной рабочей температуре, оптимальной для его конструктивных элементов, ТКГ функционирует при определенной частоте вращения ротора турбины и компрессора, оптимальной для термодинамического цикла преобразования энергии в конкретной конструкции. Для регулирования электрической мощности ЯЭДУ необходимо регулировать тепловую мощность нагревателя - газоохлаждаемого ядерного реактора и ТКГ. При постоянстве названных выше оптимальных параметров мощность ТКГ можно регулировать, изменяя массовый расход ГРТ в замкнутом контуре. ЯЭДУ снабжена устройством изменения давления ГРТ, которое соответствующим образом регулирует массовый расход ГРТ через ядерный реактор и ТКГ (при увеличении мощности увеличивает давление ГРТ, при уменьшении мощности уменьшает давление ГРТ). Работа агрегатов при постоянных оптимальных параметрах значительно повышает надежность функционирования ЯЭДУ, в том числе при больших назначенных ресурсах жизнедеятельности.The electric power of nuclear power plants is determined by the thermal power of the heater - a gas-cooled nuclear reactor. A nuclear reactor operates at a certain operating temperature that is optimal for its structural elements, the TGG operates at a certain rotational speed of the turbine rotor and compressor, which is optimal for the thermodynamic cycle of energy conversion in a particular design. To regulate the electric power of nuclear power plants, it is necessary to regulate the thermal power of the heater - a gas-cooled nuclear reactor and TKG. With the constancy of the above optimal parameters, the TKG power can be adjusted by changing the mass flow rate of the GDT in a closed loop. The NEDP is equipped with a device for changing the pressure of the hydraulic fracturing device, which accordingly regulates the mass flow rate of hydraulic fracturing through a nuclear reactor and TKG (with an increase in power, it increases the pressure of the gas turbine, and with a decrease in power it decreases the pressure of the gas turbine). The operation of units with constant optimal parameters significantly increases the reliability of the operation of nuclear power plants, including with large assigned life resources.
ЯЭДУ снабжена системой преобразования и распределения энергетической энергии (СПРЭЭ), где каждый электрогенератор подключен через коммутатор САУ к каждому ЭРД своей группы. При этом, поскольку мощность нагревателя - газоохлаждаемого ядерного реактора регулируется плавно, а мощность каждого ЭРД фиксирована, то для сохранения постоянства оптимальных параметров нагревателя - газоохлаждаемого ядерного реактора и ТКГ каждый электрогенератор через коммутатор САУ подключен к балластной нагрузке, равной по электрической мощности своей группе ЭРД, собранной из равных секций, соответствующих количеству ЭРД в группе, в которой одна секция разделена на равные элементы и на один единичный элемент подано непрерывное от САУ автономное регулирование принимаемой электрической мощности. По команде САУ нагреватель - газоохлаждаемый ядерный реактор своей комплексной системой управления и защиты (КСУЗ) увеличивает плавно тепловую мощность, устройство изменения давления ГРТ «выносит» эту мощность из реактора в ТКГ, а электрогенератор через коммутатор САУ сбрасывает дополнительную электрическую мощность на единичный элемент, на который подано непрерывное от САУ автономное регулирование принимаемой электрической мощности. При достижении полной мощности единичного элемента коммутатор САУ выключает его, одновременно включая равный ему элемент. Цикл повторяется столько раз, сколько равных элементов в секции балластной нагрузки. Затем коммутатор САУ выключает секцию с равными элементами, одновременно включая равную секцию балластной нагрузки или один ЭРД из данной группы каждого электрогенератора. Обсужденные отличительные особенности позволяют реализовать любую циклограмму включения/выключения ЯЭДУ на свои потребители электроэнергии, при этом соблюдается плавное изменение тепловой мощности нагревателя - газоохлаждаемого ядерного реактора и соответствующей электрической мощности ТКГ, сохраняется постоянство их оптимальных параметров. Как отмечалось ранее, работа агрегатов ЯЭДУ при постоянных оптимальных параметрах значительно повышает надежность функционирования ЯЭДУ, в том числе при больших назначенных ресурсах жизнедеятельности.NEDU is equipped with a system of conversion and distribution of energy energy (SPREE), where each generator is connected through an ACS switch to each electric propulsion of its group. At the same time, since the power of the heater - gas-cooled nuclear reactor is regulated smoothly, and the power of each ERE is fixed, then to maintain the constancy of the optimal parameters of the heater - gas-cooled nuclear reactor and TKG, each electric generator through the ACS switch is connected to the ballast load, which is equal in electric power to its electric propulsion group, assembled from equal sections corresponding to the number of electric propulsion units in a group in which one section is divided into equal elements and a continuous element is fed to one single element from self-propelled guns autonomous regulation of received electric power. At the command of the self-propelled guns, the heater - gas-cooled nuclear reactor with its integrated control and protection system (KSUZ) increases the heat output smoothly, the device for changing the pressure of the gas distribution device "removes" this power from the reactor to the TGG, and the electric generator through the self-propelled gun switch resets the additional electric power to a single element, by which filed continuous from ACS autonomous regulation of the received electric power. Upon reaching the full power of a single element, the ACS switch turns it off, simultaneously including an element equal to it. The cycle is repeated as many times as there are equal elements in the ballast load section. Then the ACS switch turns off the section with equal elements, while simultaneously including the equal section of the ballast load or one electric propulsion from this group of each generator. The discussed distinctive features make it possible to implement any cyclogram of on / off nuclear power generation facilities for their electricity consumers, while observing a smooth change in the thermal power of the heater - a gas-cooled nuclear reactor and the corresponding electrical power of the TKG, their optimal parameters remain constant. As noted earlier, the operation of nuclear power plants with constant optimal parameters significantly increases the reliability of the operation of nuclear power plants, including with large assigned life resources.
Группы ЭРД располагаются на ферме ЯЭДУ на равном расстоянии от продольной оси, и включение ЭРД по одному вызывает возникновение разворачивающего момента, который требует своей компенсации с дополнительной затратой энергоресурсов и двигательного рабочего тела в системе ориентации ЯЭДУ КА. Снабжение коммутатора САУ электронными ключами последовательного одновременного включения не менее чем по два ЭРД, попарно оппозитно расположенных относительно оси направления полета КА, приводит к тому, что суммарный разворачивающий момент равен нулю и не требует своей компенсации, что также повышает эффективность функционирования ЯЭДУ. Кроме того, коммутатор САУ снабжен электронными ключами включения полезной нагрузки.ERD groups are located on the nuclear propulsion system farm at an equal distance from the longitudinal axis, and the inclusion of electric propulsion engines one at a time causes a turning moment, which requires its compensation with the additional cost of energy and motor working fluid in the orientation system of the nuclear propulsion system. The supply of the ACS switch with electronic keys for sequential simultaneous switching on of at least two electric propulsion engines, oppositely spaced opposite to the axis of the spacecraft’s flight direction, leads to the fact that the total unfolding moment is equal to zero and does not require its compensation, which also increases the efficiency of the operation of nuclear power plants. In addition, the ACS switch is equipped with electronic payload enable keys.
Для начального запуска ЯЭДУ СПРЭЭ снабжена устройствами обеспечения запуска каждого электрогенератора в режиме электродвигателя от внешнего источника электроэнергии КА (аккумуляторные и солнечные батареи). Инвертор с переменной частотой раскручивает ротор ТКГ до частоты, при которой при начальных значениях температуры разогрева нагревателя - газоохлаждаемого ядерного реактора и давления ГРТ в системе трубопроводов мощность турбины превысит мощность, затрачиваемую компрессором, на значение мощности холостого хода ТКГ.For the initial launch of the nuclear power plant, the SPREE is equipped with devices to ensure the launch of each electric generator in the electric motor mode from an external electric power source of the spacecraft (storage batteries and solar batteries). An inverter with a variable frequency spins the TKG rotor to a frequency at which at the initial values of the heating temperature of the heater - a gas-cooled nuclear reactor and GD pressure in the piping system, the turbine power will exceed the power consumed by the compressor by the idle power of the TKG.
Совокупность обсужденных выше отличительных признаков обеспечивает получение заявленного технического результата - повышения эффективности и надежности функционирования ЯЭДУ КА, в том числе при больших назначенных ресурсах жизнедеятельности.The combination of the distinguishing features discussed above ensures the obtaining of the claimed technical result - increasing the efficiency and reliability of the functioning of the spacecraft’s nuclear propulsion system, including with large assigned vital resources.
Кроме того, для повышения эффективности и надежности функционирования ЯЭДУ КА могут быть предусмотрены следующие особенности выполнения конструкции.In addition, in order to increase the efficiency and reliability of the operation of the spacecraft’s NED, the following design features may be provided.
На входе каждого компрессора установлена задвижка ГРТ для перекрывания канала трубопровода при неработающем ТКГ или вышедшем из строя. Выход каждого компрессора через непрерывно от САУ автономно регулируемый перепускной клапан соединен с выходом турбины. Воздействуя на перепускной клапан, САУ поддерживает постоянство оптимального значения частоты вращения ротора ТКГ.At the inlet of each compressor, a GRT valve is installed to shut off the pipeline channel when the TKG is idle or failed. The output of each compressor through a continuously controlled self-regulating bypass valve from the self-propelled gun is connected to the output of the turbine. By acting on the bypass valve, self-propelled guns maintains a constant optimal value of the rotor speed of the TKG.
Выход каждого компрессора через дроссель соединен через вспомогательный холодильник с входным патрубком электрогенератора и далее через выходной патрубок электрогенератора соединен с входом холодильника или вдоль ротора ТКГ - с входом компрессора. Давление ГРТ наибольшее после компрессора, часть ГРТ направляется для охлаждения статорных обмоток электрогенератора и постоянной замены газовой среды между ротором и статором, нагревающейся из-за потерь на трение.The output of each compressor through the inductor is connected through an auxiliary refrigerator to the inlet pipe of the generator and then through the outlet pipe of the generator is connected to the refrigerator inlet or along the TKG rotor to the compressor inlet. The pressure of the GDT is greatest after the compressor, part of the GDT is sent to cool the stator windings of the electric generator and to constantly replace the gas medium between the rotor and the stator, which is heated due to friction losses.
Система трубопроводов снабжена многослойными теплоизолирующими элементами, расположенными как внутри, так и снаружи секций трубопроводов. Теплоизоляция служит для предохранения конструктивных несущих элементов от воздействия высокой температуры и для уменьшения тепловых потерь излучением в космическое пространство.The piping system is equipped with multilayer insulating elements located both inside and outside the piping sections. Thermal insulation serves to protect structural bearing elements from the effects of high temperature and to reduce heat loss by radiation into outer space.
Устройство изменения давления ГРТ содержит емкость с запасом ГРТ, перепускной клапан подачи ГРТ в систему трубопроводов и насос-компрессор перекачки ГРТ из системы трубопроводов в емкость, датчики контроля давления. Если ГРТ представляет собой смесь газов, то к емкости с запасом ГРТ подключается система приготовления ГРТ, содержащая баллоны с несколькими газами, клапаны перепуска, смеситель и управляющий газоанализатор состава ГРТ.The device for changing the pressure of the hydraulic fracturing contains a reservoir with a reserve of hydraulic fracturing, a bypass valve for supplying the hydraulic fracturing to the piping system and a pump-compressor for pumping the hydraulic fracturing from the piping system to the reservoir, pressure monitoring sensors. If GDT is a mixture of gases, then a GDT preparation system containing cylinders with several gases, bypass valves, a mixer, and a control gas analyzer of the GDT composition is connected to a container with a reserve of GDT.
Каждый холодильник выполнен двухкамерным с трактом жидкого рабочего тела, входы и выходы которого соединены с холодильником-излучателем и перекачивающим насосом. При увеличении мощности ЯЭДУ для сброса низкопотенциального тепла излучением требуются все большие поверхности, которые легче организовать на отдельных холодильниках-излучателях, не создавая дополнительного сопротивления в тракте ГРТ. Холодильники-излучатели объединяются по тракту жидкого рабочего тела в общий блок, который имеет входы и выходы к каждому холодильнику. Холодильник-излучатель может быть выполнен секционированным и к каждой секции подключены контуры охлаждения установки, работающие при различных значениях температуры. Часть секций холодильника-излучателя может быть снабжена генератором капель и заборником свободно летящего капельного потока жидкого рабочего тела. Организация сброса низкопотенциального тепла в термодинамическом цикле работы ЯЭДУ прямым образом влияет на его эффективность и К.П.Д.Each refrigerator is made two-chamber with a path of a liquid working fluid, the inputs and outputs of which are connected to a refrigerator-emitter and a transfer pump. With an increase in the power of nuclear power emitting diodes, the discharge of low-grade heat by radiation requires ever-larger surfaces, which are easier to organize on separate refrigerator-emitters, without creating additional resistance in the GDT path. Refrigerators emitters are combined along the path of the liquid working fluid into a common unit, which has inputs and outputs to each refrigerator. The radiator-radiator can be made partitioned and the cooling circuits of the unit operating at different temperatures are connected to each section. Part of the sections of the refrigerator-emitter can be equipped with a droplet generator and a intake of a freely flying drop stream of a liquid working fluid. The organization of discharge of low-grade heat in the thermodynamic cycle of operation of nuclear power plants directly affects its efficiency and KPD
Нагреватель - газоохлаждаемый ядерный реактор с целью экономии массы снабжен секционированной радиационной защитой, блоки которой распределены по зонам уровней допустимого облучения элементов конструкции и электронных компонентов установки и КА.The heater is a gas-cooled nuclear reactor with the purpose of mass saving equipped with sectioned radiation protection, the blocks of which are distributed over the zones of levels of permissible exposure of structural elements and electronic components of the installation and the spacecraft.
СПРЭЭ выполнена в виде нескольких электрических цепей, не имеющих гальванической связи между собой, подключенных каждая к своему электрогенератору и снабженных преобразовательными устройствами полного набора напряжений и мощностей для электропитания потребителей. Электрогенератор, имея ротор с постоянными магнитами, генерирует трехфазный переменный ток высокой частоты, который далее преобразуется и распределяется по потребителям. При этом электрогенератор, в некоторых случаях схемной оптимизации по массе, может иметь несколько независимых обмоток с разным уровнем напряжения.SPREE is made in the form of several electrical circuits that do not have galvanic connection between each other, each connected to its own electric generator and equipped with converters with a full set of voltages and capacities for power supply to consumers. The electric generator, having a rotor with permanent magnets, generates a three-phase alternating current of high frequency, which is then converted and distributed to consumers. In this case, the generator, in some cases, circuit optimization by mass, can have several independent windings with different voltage levels.
Коммутатор САУ снабжен электронными ключами объединения по постоянному току электрической мощности нескольких электрогенераторов на питание полезной нагрузки КА. Коммутация по переменному току вызвала бы дополнительную проблему их синхронизации по частоте.The ACS switch is equipped with electronic keys for combining direct current electric power of several electric generators to supply the payload of the spacecraft. Switching by alternating current would cause an additional problem of their synchronization in frequency.
В случае четырех электрогенераторов и более коммутатор САУ снабжается электронными ключами последовательного одновременного включения по четыре ЭРД, симметрично крестообразно расположенных относительно оси направления полета КА. Поскольку контур ГРТ общий, то набор мощности в четырех ТКГ и переброс ее на четыре ЭРД представляет более симметричный энергетический процесс, и, кроме того, выбор ЭРД, специально пространственно расположенных, повышает эффективность функционирования ЯЭДУ, так как не вызывает нескомпенсированных разворачивающих моментов.In the case of four electric generators and more, the self-propelled gun switch is equipped with electronic keys for sequential simultaneous inclusion of four electric propulsion, symmetrically crosswise relative to the axis of flight of the spacecraft. Since the GDT circuit is common, the power gain in four TGGs and transferring it to four electric propulsion engines represents a more symmetric energy process, and, in addition, the choice of electric propulsion engines that are specially spatially located increases the efficiency of the operation of nuclear power because it does not cause uncompensated unfolding moments.
При оптимизации схемных решений ЯЭДУ и при дальнейшем развитии электронной компонентной базы на всю балластную нагрузку каждого электрогенератора может быть подано непрерывное от САУ автономное регулирование принимаемой электронной мощности.When optimizing the circuit design of nuclear power generation systems and with the further development of the electronic component base, autonomous control of the received electronic power can be applied to the entire ballast load of each electric generator.
САУ содержит блок поддержания заданной частоты вращения роторов ТКГ, связанный с перепускным клапаном и единичным элементом балластной нагрузки каждого ТКГ, блок увеличения/уменьшения полезной мощности установки, связанный с устройством изменения давления ГРТ и устройством изменения тепловой мощности нагревателя - газоохлаждаемого ядерного реактора, блок управления электронными ключами синхронного включения ЭРД/выключения секции балластной нагрузки и, соответственно, выключения ЭРД/включения секции балластной нагрузки и блок управления электронными ключами синхронного включения полезной нагрузки/выключения секций балластной нагрузки и, соответственно, выключения полезной нагрузки/включения секций балластной нагрузки. Все эти блоки управляют устройствами, упомянутыми ранее и обеспечивающими сохранение постоянства значений оптимальных параметров ЯЭДУ: температуры разогрева нагревателя - газоохлаждаемого ядерного реактора и частоты вращения роторов ТКГ.The self-propelled guns contains a unit for maintaining a predetermined rotational speed of the TKG rotors, associated with a bypass valve and a single ballast load element of each TGG, a unit for increasing / decreasing the net power of the installation, associated with a device for changing the pressure of the hydraulic turbine, and a device for changing the thermal power of a heater - gas-cooled nuclear reactor, an electronic the keys for synchronous activation of the electric propulsion / on / off section of the ballast load and, accordingly, off the electric propulsion / on / off section of the ballast load and the control unit the use of electronic keys to synchronously enable the payload / turn off the sections of the ballast load and, accordingly, turn off the payload / turn on the sections of the ballast load. All of these units control the devices mentioned earlier and ensuring the constancy of the values of the optimal parameters of the nuclear power system: the temperature of the heater - gas-cooled nuclear reactor and the rotational speed of the TKG rotors.
Таким образом, совокупность отличительных признаков обеспечивает достижение заявленного технического результата - повышает эффективность и надежность функционирования ЯЭДУ КА, в том числе при больших назначенных ресурсах жизнедеятельности.Thus, the combination of distinctive features ensures the achievement of the claimed technical result - it increases the efficiency and reliability of the operation of the spacecraft NED, including with large assigned life resources.
Изобретение представлено 2 схемами. На фиг.1 представлена пневмогидравлическая схема, на фиг.2 - электрическая структурная схема ЯЭДУ КА.The invention is represented by 2 schemes. In Fig. 1, a pneumohydraulic diagram is presented; in Fig. 2 is an electrical block diagram of a spacecraft nuclear power system.
Турбина 1, компрессор 2 и электрогенератор 3 расположены соосно (фиг.1). Система трубопроводов соединяет нагреватель - газоохлаждаемый реактор 4 с входом каждой турбины 1, выход турбины 1 с входом тракта нагретого ГРТ своего рекуператора 5, выход тракта нагретого ГРТ рекуператора 5 с входом своего холодильника 6, выход холодильника 6 с входом своего компрессора 2, выход компрессора 2 с входом тракта холодного ГРТ своего рекуператор 5, выход тракта холодного ГРТ каждого рекуператора 5 с входом нагревателя - газоохлаждаемого ядерного реактора 4. На входе компрессора 2 установлена задвижка 7. Между входом компрессора 2 и выходом своей турбины 1 установлен перепускной клапан 8. Выход компрессора 2 также соединен через дроссель 9 и вспомогательный холодильник 10 с входным патрубком электрогенератора 3, выходной патрубок которого соединен с входом своего холодильника 6. Система трубопроводов снабжена устройством 11 изменения давления ГРТ.The turbine 1, the compressor 2 and the
Электрогенератор 3 подключен (фиг.2) к системе преобразования и распределения электроэнергии 12, вырабатывающей необходимый набор напряжений и мощностей, и далее через коммутатор 13 подключен к каждому ЭРД своей группы 14 и равной ей по электрической мощности балластной нагрузке 15, собранной из равных секций, соответствующих количеству ЭРД в группе 14, в которой одна секция разделена на равные элементы и на один единичный элемент 16 подано непрерывное от САУ автономное регулирование принимаемой электрической мощности. Коммутатор 13 снабжен также электронными ключами включения полезной нагрузки 17. Для включения ЯЭДУ система 12 снабжена устройствами обеспечения запуска 18 каждого электрогенератора 3 в режиме электродвигателя от внешнего источника электроэнергии КА.The
Установка работает следующим образом. После выведения ЯЭДУ на опорную орбиту производят раскрытие ферм ЯЭДУ с выдвижением ядерного реактора 4 с турбомашинными преобразователями далеко вперед. СПРЭЭ 12 расположена вдоль фермы и на другом конце ее, где также размещены коммутатор 13 САУ, ЭРД 14, балластная нагрузка 15, полезная нагрузка 17 устройства обеспечения запуска 18, приборно-агрегатный отсек САУ.Installation works as follows. After launching the nuclear power system into the reference orbit, the nuclear power plant farms are opened with the extension of the nuclear reactor 4 with turbomachine converters far ahead.
В ЯЭДУ КА реализуется газотурбогенераторный термодинамический цикл (называемый иногда циклом Брайтона), который состоит из двух изобар, соответствующих процессам нагрева и охлаждения, и, в идеальном случае, двух изоэнтроп, соответствующих процессам сжатия и расширения. Для этого в состав ЯЭДУ введены нагреватель 4 и холодильник 6 ГРТ, турбина 1 и компрессор 2. Полезная мощность равна разности работы расширения ГРТ в турбине 1 и работы сжатия в компрессоре 2 при постоянном расходе ГРТ (циркулировании) в системе трубопроводов с учетом разных температур ГРТ перед турбиной 1 и компрессором 2 вследствие, соответственно, нагрева в нагревателе 4 и охлаждения в холодильнике 6. Рекуператор 5 позволяет повысить общий КПД преобразования. Варьируя род газа и состав ГРТ, его расход (циркулирование по контуру), отношение температур нагрева в нагревателе 4 и охлаждения в холодильнике 6 ГРТ в контуре, степени расширения в турбине 1 и сжатия в компрессоре 2 ГРТ в контуре, рассчитывается требуемая полезная мощность установки для номинального стационарного режима работы.A gas turbine-generating thermodynamic cycle (sometimes referred to as the Brighton cycle) is implemented in the spacecraft’s nuclear propulsion system, which consists of two isobars corresponding to heating and cooling processes, and, ideally, two isoentrops corresponding to compression and expansion processes. For this purpose, a heater 4 and a cooler 6 ГРТ, turbine 1, and compressor 2 were introduced into the composition of the NEDP. The net power is equal to the difference between the work of expansion of the ГРТ in turbine 1 and the work of compression in the compressor 2 at a constant flow rate of ГРТ (circulation) in the piping system taking into account different temperatures of the ГРТ in front of the turbine 1 and compressor 2 due, respectively, to heating in the heater 4 and cooling in the refrigerator 6. The recuperator 5 allows to increase the overall conversion efficiency. By varying the type of gas and the composition of the GDT, its flow rate (circulation along the circuit), the ratio of the heating temperatures in the heater 4 and the cooling in the GDT refrigerator 6 in the circuit, the expansion ratio in the turbine 1 and the compression in the compressor 2 of the GDT in the circuit, the required useful unit power is calculated for rated stationary operation.
Нагреватель - газоохлаждаемый ядерный реактор 4 через КСУЗ разогревают до начальной температуры, система трубопроводов уже заполнена ГРТ с начальным давлением, разогревают, по необходимости, отдельные элементы пневмогидравлической схемы (ПГС) установки и начинают раскручивать электрогенераторы 3 в режиме электродвигателя от устройств обеспечения запуска 18. Электроэнергия берется из аккумуляторной и солнечной батарей КА. Инвертор с переменной частотой увеличивает частоту вращения роторов электрогенераторов-электродвигателей 3, при этом увеличивается скорость циркулирования ГРТ по контуру и растет секундный расход ГРТ. Начиная с некоторого момента происходит самоподхват контура, т.е. появляется избыточная мощность турбины 1, превышающая затраты на сжатие ГРТ в компрессоре 2, трение и тепловые потери в контуре ТКГ. При этом устройство обеспечения запуска 18 отключается. Установка выходит на некоторую электрическую мощность, которая далее САУ увеличивается до мощности холостого хода. При этом температура разогрева нагревателя - газоохлаждаемого ядерного реактора 4 и частота вращения роторов ТКГ 1-2-3 доводятся до оптимальных заданных значений.The heater — a gas-cooled nuclear reactor 4 — is heated up to the initial temperature through the control system, the piping system is already filled with hydraulic pump with initial pressure, individual elements of the pneumohydraulic circuit (ASG) of the installation are heated, if necessary, and the
Для включения двигательной установки, состоящей из некоторого количества ЭРД, проводят следующую процедуру. По команде САУ КСУЗ увеличивает тепловую мощность нагревателя - газоохлаждаемого ядерного реактора 4 и устройство 11 изменения давления ГРТ увеличивает давление ГРТ в системе трубопроводов, сохраняя температуру ГРТ на выходе из нагревателя - газоохлаждаемого ядерного реактора 4 постоянной и равной оптимальному значению. Увеличивающаяся мощность на электрогенераторе 3 принимается единичным элементом 16, на который подано непрерывное от САУ автономное регулирование принимаемой электрической мощности. При достижении полной мощности единичного элемента 16 коммутатор САУ 13 выключает его, одновременно включая равный ему элемент в данной секции балластной нагрузки 15. Цикл повторяется столько раз, сколько равных элементов содержится в данной секции балластной нагрузки 15. Затем коммутатор САУ 13 выключает секцию с равными элементами, одновременно включая другую равную секцию балластной нагрузки 15 или один ЭРД 14 из данной группы каждого электрогенератора 3. Можно набрать электрическую мощность на нескольких равных секциях балластной нагрузки, соответствующих в сумме мощности потребителей полезной нагрузки 17, и синхронно включить ее, выключив нагруженные равные секции балластной нагрузки 15. Можно набрать полную мощность на все равные секции балластной нагрузки и задействовать затем все ЭРД 14 данной группы каждого электрогенератора 3. Логика коммутатора САУ 13 позволяет одновременно включать не менее чем по два ЭРД 14, попарно оппозитно расположенных на ферме ЯЭДУ относительно оси направления полета КА, обычно совпадающей с продольной осью X установки и КА.To turn on the propulsion system, consisting of a certain amount of electric propulsion, carry out the following procedure. At the command of the self-propelled guns, KSUZ increases the thermal power of the heater - a gas-cooled nuclear reactor 4 and the device for changing the pressure of the GDT 11 increases the pressure of the GDT in the piping system, keeping the temperature of the GDT at the outlet of the heater - a gas-cooled nuclear reactor 4 constant and equal to the optimal value. The increasing power on the
Переход к холостому ходу происходит в обратной последовательности описанных выше циклов. КСУЗ уменьшает тепловую мощность нагревателя - газоохлаждаемого ядерного реактора 4, устройство 11 изменения давления ГРТ откачивает насосом-компрессором часть ГРТ, сохраняя температуру ГРТ на выходе из нагревателя - газоохлаждаемого ядерного реактора 4 постоянной и равной оптимальному значению, электрическая мощность с одного ЭРД 14 переброшена на равные элементы секции балластной нагрузки 15, и единичный элемент 16 плавно уменьшает принимаемую электрическую мощность под действием непрерывного от САУ автономного регулирования. Дойдя до нулевого значения мощности на единичном элементе 16 коммутатор САУ 13 отключает равный элемент в данной секции и одновременно снова включает единичный элемент 16, одновременно включенный при этом единичный элемент 16 начинает опять уменьшать принимаемую мощность. Цикл повторяется столько раз, сколько равных элементов содержится в данной секции балластной нагрузки 15. Затем коммутатор САУ 13 отключает другую равную секцию, одновременно опять включая секцию балластной нагрузки 15 с равными элементами и с единичным элементом 16. Поскольку электрическая мощность балластной нагрузки 15 равна мощности ЭРД 14 данной группы каждого электрогенератора 13, можно отключить сразу все ЭРД, перебросив мощности на все секции балластной нагрузки 15, и, повторяя описанный выше цикл, плавно перейти в режим холостого хода. Аналогично производится и отключение полезной нагрузки 17. Процесс снижения мощности ЯЭДУ более медленный, чем процесс увеличения мощности, из-за радиационной инерции ядерного реактора. Отметим, что когда работают потребители полезной нагрузки, часть ЭРД выключена так, чтобы суммарная мощность потребления не превышала номинальной мощности ЯЭДУ.The transition to idling occurs in the reverse sequence of the cycles described above. KSUZ reduces the thermal power of the heater — a gas-cooled nuclear reactor 4, the device for changing the pressure of the hydraulic discharge pump pumps out part of the hydraulic discharge pump, keeping the temperature of the hydraulic discharge at the outlet of the heater — gas-cooled nuclear reactor 4 constant and equal to the optimal value, the electric power from one
При повреждении любой ТКГ может быть выключен задвижкой 7, устраняя таким образом перетекание ГРТ. Выход каждого компрессора 2 через непрерывно от САУ автономно регулируемый перепускной клапан 8 соединен с выходом турбины 1, что необходимо для поддержания постоянства частоты вращения роторов ТКГ 1-2-3. Выход каждого компрессора 2 через дроссель 9 соединен через вспомогательный холодильник 10 с входным патрубком электрогенератора 3, далее через выходной патрубок электрогенератора 3 с входом холодильника 6 или вдоль ротора ТКГ 2-3 с входом компрессора 2 (в последнем случае при негерметизированных полостях компрессора 2 и электрогенератора 3 друг от друга). Это необходимо для охлаждения обмоток статора электрогенератора 3 и смены ГРТ между ротором и статором, нагревающегося из-за потерь на трение. Трубопроводы между турбиной 1 и нагревателем - газоохлаждаемым ядерным реактором 4 и рекуператором 5 снабжены многослойными теплоизолирующими элементами, расположенными как внутри, так и снаружи секций трубопроводов; трубопроводы между рекуператором 5 и нагревателем - газоохлаждаемым ядерным реактором 4 снабжены многослойными теплоизолирующими элементами, расположенными снаружи. Внутренняя теплоизоляция служит для предохранения конструктивных несущих элементов от воздействия высокой температуры, внешняя - для уменьшения тепловых потерь излучением в космическое пространство. Устройство 11 изменения давления ГРТ содержит емкость с запасом ГРТ, перепускной клапан подачи ГРТ в систему трубопроводов и насос-компрессор перекачки ГРТ из системы трубопроводов в емкость, датчики контроля давления. Если ГРТ представляет собой смесь газов (например, гелий с добавкой ксенона), то к емкости с запасом ГРТ подключается система приготовления ГРТ, содержащая баллоны с газами, клапаны перепуска, смеситель и управляющий газоанализатор состава ГРТ. Каждый холодильник 6 выполнен двухкамерным с трактом жидкого рабочего тела, входы и выходы которого соединены с холодильником-излучателем и перекачивающим насосом. При большой мощности ЯЭДУ для сброса низкопотенциального тепла излучением требуются большие поверхности, которые легче организовать на дополнительных холодильниках-излучателях, не создавая сопротивления в тракте ГРТ. Холодильники-излучатели объединяются по тракту жидкого рабочего тела в общий блок, который имеет входы и выходы к каждому холодильнику 6.If damaged, any TCG can be turned off by the valve 7, thereby eliminating the flow of GDT. The output of each compressor 2 through a continuously controlled self-regulating bypass valve 8 connected from the self-propelled guns is connected to the output of the turbine 1, which is necessary to maintain a constant rotational speed of the TKG 1-2-3 rotors. The output of each compressor 2 through the inductor 9 is connected through an auxiliary refrigerator 10 with the inlet pipe of the
Холодильник-излучатель может быть выполнен секционированным, и к каждой секции подключены контуры охлаждения установки, работающие при различных значениях температуры. Часть секций холодильника-излучателя может быть снабжена генератором капель и заборником свободно летящего капельного потока жидкого рабочего тела. Нагреватель - газоохлаждаемый ядерный реактор 4 снабжен секционированной радиационной защитой, блоки которой распределены по зонам уровней допустимого облучения элементов конструкции и электронных компонентов установки и КА. СПРЭЭ 12 выполнена в виде нескольких электрических цепей, не имеющих гальванической связи между собой, подключенных каждая к своему электрогенератору 3 и снабженных преобразовательным устройствами полного набора напряжений и мощностей для электропитания потребителей. Стандартные: напряжение постоянного тока 28,5 В и 100 В. Также высокое напряжение для ЭРД 14 и полезной нагрузки 17, например 3х-фазное напряжение 2000 В и 1000 Гц, напряжение постоянного тока 4,5 кВ.The radiator-radiator can be made partitioned, and the cooling circuits of the unit operating at different temperatures are connected to each section. Part of the sections of the refrigerator-emitter can be equipped with a droplet generator and a intake of a freely flying drop stream of a liquid working fluid. The heater is a gas-cooled nuclear reactor 4 is equipped with a partitioned radiation protection, the blocks of which are distributed over the zones of levels of permissible exposure of structural elements and electronic components of the installation and spacecraft.
Электрогенератор 3, имея ротор с постоянными магнитами, при числе оборотов 60000 об/мин генерирует трехфазный ток с частотой 1000 Гц. СПРЭЭ 12 преобразует его в постоянный ток 4,5 кВ, а также в 100 В и 28,5 В. В некоторых случаях электрогенератор 3 может иметь по несколько независимых обмоток с разным уровнем напряжения. Коммутатор САУ 13 снабжен электронными ключами включения потребителей полезной нагрузки 17 с возможностью объединения по постоянному току электрической мощности нескольких электрогенераторов 3 на питание полезной нагрузки 17. Коммутация по переменному току вызвала бы дополнительную проблему синхронизации электрогенераторов 3 по частоте. В случае четырех электрогенераторов 3 и более в составе ЯЭДУ коммутатор САУ 13 снабжается электронными ключами последовательного одновременного включения по четыре ЭРД 14, симметрично крестообразно расположенных относительно оси направления полета КА. Поскольку контур ГРТ общий, то набор мощности в четырех ТКГ и переброс ее на четыре ЭРД 14 с секций балластной нагрузки 15 представляет более симметричный энергетический процесс; кроме того, выбор ЭРД 14, специально пространственно расположенных, повышает эффективность функционирования ЯЭДУ, т.к. не вызывает появления нескомпенсированных разворачивающих моментов. При соответствующем развитии электронной компонентной базы на всю балластную нагрузку 15 может быть подано непрерывное от САУ автономное регулирование принимаемой электрической мощности. САУ содержит блок поддержания заданной частоты вращения роторов ТКГ 1-2-3, связанный с перепускным клапаном 8 и единичным элементом 16 балластной нагрузки 15 каждого электрогенератора 3, блок увеличения/уменьшения полезной мощности установки, связанный с устройством 11 изменения давления ГРТ и устройством КСУЗ изменения тепловой мощности нагревателя - газоохлаждаемого ядерного реактора 4, блок управления электронными ключами синхронного включения ЭРД 14/выключения секции балластной нагрузки 15 и, соответственно, выключения ЭРД 14/включения секции балластной нагрузки 15 и блок управления электронными ключами синхронного включения полезной нагрузки 17/выключения секций балластной нагрузки 15 и, соответственно, выключения полезной нагрузки 17/включения секций балластной нагрузки 15. Все эти блоки управляют устройствами, обеспечивающими изменение режимов работы ЯЭДУ с сохранением постоянства значений оптимальных параметров ЯЭДУ: температуры разогрева нагревателя - газоохлаждаемого ядерного реактора 4 и частоты вращения роторов ТКГ 1-2-3.The
В настоящий момент по данному изобретению разработана математическая модель и проводятся макетные разработки отдельных агрегатов.At the moment, according to this invention, a mathematical model is developed and mock-ups of individual units are carried out.
Claims (19)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013133152/07A RU2533672C1 (en) | 2013-07-18 | 2013-07-18 | Spacecraft nuclear propulsion system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013133152/07A RU2533672C1 (en) | 2013-07-18 | 2013-07-18 | Spacecraft nuclear propulsion system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2533672C1 true RU2533672C1 (en) | 2014-11-20 |
Family
ID=53382788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013133152/07A RU2533672C1 (en) | 2013-07-18 | 2013-07-18 | Spacecraft nuclear propulsion system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2533672C1 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2586797C1 (en) * | 2015-04-09 | 2016-06-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" | Space power plant with machine energy conversion |
| RU2669389C1 (en) * | 2017-12-07 | 2018-10-11 | Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ | Control method of autonomous double circuit nuclear power plant |
| RU2676675C1 (en) * | 2018-01-09 | 2019-01-10 | Акционерное общество "Конструкторское бюро "Арсенал" имени М.В. Фрунзе" | Nuclear power propulsion unit |
| RU189377U1 (en) * | 2018-08-15 | 2019-05-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") | Spaceship |
| CN112158343A (en) * | 2020-10-16 | 2021-01-01 | 中铁上海设计院集团有限公司 | Unmanned aerial vehicle power device for terrain aerial survey of long and large railway |
| RU2748874C1 (en) * | 2020-09-18 | 2021-06-01 | Акционерное общество "Государственный научный центр Российской Федерации "Исследовательский центр имени М.В. Келдыша" | Nuclear power plant |
| RU2794216C1 (en) * | 2021-12-17 | 2023-04-12 | Акционерное общество "Государственный научный центр Российской Федерации "Исследовательский центр имени М.В. Келдыша" | Nuclear power plant |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2052648C1 (en) * | 1989-10-24 | 1996-01-20 | Военная инженерно-космическая академия им.А.Ф.Можайского | Method of operating electric rocket engine |
| US6888910B1 (en) * | 2003-03-31 | 2005-05-03 | The Boeing Company | Methods and apparatuses for removing thermal energy from a nuclear reactor |
| US20110180670A1 (en) * | 2001-07-30 | 2011-07-28 | D Ausilio Robert F | In orbit space transportation & recovery system |
-
2013
- 2013-07-18 RU RU2013133152/07A patent/RU2533672C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2052648C1 (en) * | 1989-10-24 | 1996-01-20 | Военная инженерно-космическая академия им.А.Ф.Можайского | Method of operating electric rocket engine |
| US20110180670A1 (en) * | 2001-07-30 | 2011-07-28 | D Ausilio Robert F | In orbit space transportation & recovery system |
| US6888910B1 (en) * | 2003-03-31 | 2005-05-03 | The Boeing Company | Methods and apparatuses for removing thermal energy from a nuclear reactor |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| СЕМЕНОВ Ю.П. и др. Результаты работ РКК "Энергия" по ядерным энергетическим и электроракетным двигательным установкам для решения транспортно-энергетических задач в космосе, Ядерная энергетика в космосе -2005, Сб. докл. междунар. конференции, Москва, изд-во ГУП НИКИЭТ, с.13. * |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2586797C1 (en) * | 2015-04-09 | 2016-06-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" | Space power plant with machine energy conversion |
| RU2669389C1 (en) * | 2017-12-07 | 2018-10-11 | Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ | Control method of autonomous double circuit nuclear power plant |
| RU2676675C1 (en) * | 2018-01-09 | 2019-01-10 | Акционерное общество "Конструкторское бюро "Арсенал" имени М.В. Фрунзе" | Nuclear power propulsion unit |
| RU189377U1 (en) * | 2018-08-15 | 2019-05-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") | Spaceship |
| RU2748874C1 (en) * | 2020-09-18 | 2021-06-01 | Акционерное общество "Государственный научный центр Российской Федерации "Исследовательский центр имени М.В. Келдыша" | Nuclear power plant |
| CN112158343A (en) * | 2020-10-16 | 2021-01-01 | 中铁上海设计院集团有限公司 | Unmanned aerial vehicle power device for terrain aerial survey of long and large railway |
| CN112158343B (en) * | 2020-10-16 | 2022-05-06 | 中铁上海设计院集团有限公司 | Unmanned aerial vehicle power device for terrain aerial survey of long and large railway |
| RU2794216C1 (en) * | 2021-12-17 | 2023-04-12 | Акционерное общество "Государственный научный центр Российской Федерации "Исследовательский центр имени М.В. Келдыша" | Nuclear power plant |
| RU2802305C1 (en) * | 2022-10-21 | 2023-08-24 | Акционерное общество "Государственный научный центр Российской Федерации "Исследовательский центр имени М.В. Келдыша" | Nuclear power plant for spacecraft for scientific and socio-economic purpose |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2533672C1 (en) | Spacecraft nuclear propulsion system | |
| AU2017387774B2 (en) | Pump control of closed cycle power generation system | |
| AU2017387803B2 (en) | Variable pressure turbine | |
| AU2017386233B2 (en) | Storage of excess heat in cold side of heat engine | |
| US10436109B2 (en) | Modular thermal storage | |
| US9964073B1 (en) | Liquid rocket engine with hybrid electric motor driven pump | |
| CA3156053A1 (en) | Use of external air for closed cycle inventory control | |
| CN116557091A (en) | Dual power system pumped thermal energy storage with thermal storage medium rebalancing | |
| CN113454313A (en) | Energy storage device and method | |
| JP6993350B2 (en) | Improved power recovery | |
| RU2729310C1 (en) | Liquid-propellant engine | |
| RU2447313C1 (en) | Restartable liquid-propellant engine (versions) | |
| US20160365182A1 (en) | Superconducting magnetic energy storage | |
| RU2676675C1 (en) | Nuclear power propulsion unit | |
| ES2907280T3 (en) | Turbopump rocket engine having a motor-generator | |
| RU2748874C1 (en) | Nuclear power plant | |
| Mason et al. | Experimental data for two different alternator configurations in a solar Brayton power system | |
| RU2794216C1 (en) | Nuclear power plant | |
| Klann | 2 to 10 kilowatt solar or radioisotope Brayton power system | |
| WO2024079461A1 (en) | Rocket engine | |
| Litz | Characteristics of the closed Brayton cycle for dynamic isotope power systems | |
| BR112019013625B1 (en) | SYSTEM AND METHOD OF POWER GENERATION WITH VARIABLE PRESSURE TURBINES | |
| BR112019013376B1 (en) | EXCESS HEAT STORAGE SYSTEM AND METHOD ON COLD SIDE OF THERMAL ENGINE | |
| BR112019013446B1 (en) | METHOD AND SYSTEM RELATING TO THE USE OF OUTSIDE AIR FOR INVENTORY CONTROL OF A CLOSED THERMODYNAMIC CYCLE SYSTEM OR ENERGY STORAGE SYSTEM |