RU865U1 - Радионуклидный тепловой блок - Google Patents

Abstract

Радионуклидный тепловой блок, содержащий ампулированный радионуклидный источник тепла, помещенный в теплоизоляционную капсулу, заключенную в защитный корпус из углеграфитового материала, отличающийся тем, что теплоизоляционная капсула выполнена из многослойной плотно намотанной рифленой ленты из теплоизоляционного материала, при этом капсула состоит из трех частей: боковой, облегающей боковую поверхность ампулы радионуклидного источника тепла и двух торцевых частей в виде ступенчатых пробок, причем размеры внутренней полости капсулы точно соответствуют размерам ампулы радионуклидного источника тепла, а с наружной стороны капсула плотно прилегает к внутренней поверхности защитного корпуса.

Description

адионуклидныи тепловой блок

Полезная модель относится к радионуклидаым тепловым блокам, применяемым преимущественно для /питания, обогрева/ бортовых систем космических летательных аппаратов,.

Известны радионуклидные тепловые блоки , содержащие шушулированный радионуклидный источник тепла , помещенный в теплоизоляционib&nf oci3,ojiS)iiuoHHeiifl (/лаг -бь/полиенсг л/е)(

ную капсулу, заключенную в защитный корпус. При этод/ГУтеплоизоляционного материала /1/.

/читыьая , что радионуюшдный тепловой блок используется на космическом летательном ашшра-рв.к нему предъявляются жесткие требования к весогабаритным характеристикам . Как показывает практика и экспериментальные проверки у такой конструкции достаточно высока вероятность разрушения при аварийных ситуациях под действием механических и тепловых воздействий не только защитного корпуса и капсулы , но и а1Ш1улы радионуклидного источника тепла. Это обстоятельство может привести к радиационному загрязнению окружающей среды.

Лзвестны та.кже радионуклидные тепловые блоки , содержащие ампулированный радионуклидный источник тепла , помещеннвй в яеплоизо,ляционную капсулу, заключенную в защитный корпус. При этом теплоизоляционная капсула выполнена в виде набора вставляе.ых последовательно друг в друга цилиндров из теплоизоляционного iviaтериала /2/. .нное техническое рещение выголшо отличается от предыдущего . Однако, возможность разоущения не только защитного корпуса и теплоизоляционной капсулы, но и радионуклидного источника сохраняется при механических и тепловых нагрузках

к заявке J 94-005710/25

слоях атмоссрвры с первой и второй космиче CKMIVIH скоростя уш; тепловой удар / о градиентом твштературы свиша 1000с, обусловленный аэродина1ушческим нагревом при аварийном aBTOHoiviHOM спуске ра,дионуклидного теплового блока по крутой траектории или возгорании ракетного топлива на стартовой позиции с Тб1ушературой в эпицентре в начальный момент аварии, пожара ракеты -носителя,свыше соударение радионуклидного тешювого блока с каменистым грунтом при аварийном aBTOHoiviHOM возвращении на по ба.:1листической траектории,при этом скорость встречи с преградой около 70 м/сек; химическое воздействие паров и расплава теллуридов , образующихся при расплавлении полупроводниковой термоэлектрической батареи в РИТЭГ; воздействие высокого давления морской воды /до 1000 aTivi / при погружении изделии в результате аварии на дно океана, Стойкость изделия к аварийным воздействиям при экстремальных условиях проверяется расчетно-экспериментальны ш х;1етодами.

Основной задачей, которая ставилась при создании описываемого устройства, было обеспечение радиационной безопасности теплового радионукпиддаого блока при воздействии на него механических и тепловых нагрузок при экстремальных условиях. Технический результат от применения теплового радионуклидного блока по предаагаемому изобретению заключается в повышении его стойкости к аварийным механическим и тепловым нагрузкам в экстремальных условиях путем предотвращения повреждения или разрушения ампулы радион склидного источника тепла при соблюдении жестких требований к весогабаритным характеристикам аппаратуры, используемой на кос1«1ических летательных аппаратах . Предложенное изобретение, кромев того, позволяет повысить

удельную тепловуй мощность блока.

Поставленная задача решается , ес1ли в радлонуклидном тепловом

помещенный в теплоизоляционную капсулу, заключенную в защитный

корпус, теплоизоляционнуй капсулу выполнить из плотно намотанной

« в несколько слоев ленты из гибкого теплоизоляционного материала,

при этом размеры внутренней полости капсулы должны соответствовать размерам ампулы радаонукяидного источника. Теплоизоляционная капсула состоит из трех частей: боковой , облегающей боковую поверхность ам1улы радионуклидного источника тепла, и двух торцовых частей в виде ступенчатых пробок, id этом случае ьсе три части выполнены из ivaoгocлoйнoй ленты из гибкого теплоизоляционного и/материала. х5 свою очередь лента из гибкого теплоизоляционного материала имеет рифления. из гибкого теплоизоляционного материала также может иметь дополнительно теплоизолирующее окрытие с более низкой теплопроводностью, чем материал ленты.

Суищость предлагаемого устройства поясняется при рассмотрении прилагаешь чертежей, где:

на фиг.1 схе1у/ атично изображен общий вид тешювого радионуклидного блока;

на фиг.2 - сечение АА фиг.1;

на фиг.З - сечение АА фиг.1;

на фиг.4 - сечение АА фиг.1.

Тепловой радионуклидный блок состоит из защитного корпуса,, включающего обеаайку 1 и двух торцовыфаглущек 2. Внутри защитного корпуса помещена теплоизоляционная капсула , состоящая из трех частей: боковой части 3 и двух торцовых крышек 4. Боковая часть 3 облегает аш1улу 5 радионуклидного источника TeiDia. Боковая часть 3 теплоизоляционной капсулы выполнена из плотно намотанной в несколько слоев ленты б из гибкого теп поизоляционного материала. В реальном изделии количество витков около 20. Крвшки 4 также выполнены из нескольких слоев того же материала. На ленте 6 имеется ри(|1ление 7. Лента б дополнительно содержит тепло отражающее

покрытие 8,нанесенное на сторону, обращенную к защитному корпусу. На одну из сторон лентыб нанесено теплоизолирующее покрытие 9, Гаюке между слоя1 1и ленты б мозгут быть использованы про сладки 10 из теплоизолирующего материала. 11ри этом материал покрытия 9 и прокладок 10 обладает более низкой теплопроводностью, чем материал ленты 6.

Порядок сборки теплового радионуклидного блока следующий. К нижнему торцу обечайки 1 приклеивается заглушка 2. Ваутрь защитного корпуса вставляется боковая часть 3 с предварительно ; приклеенной к нижнему торцу крышкой 4. Эта сборка помещается в горячую Kaiviepy и затем дистанционно во внутреннюю полость теплоизоляционной капсулы дистанционно вводится ал шула 5 радионуклидного источника тепла. После этого также дистанционно закрепляется с помощью клеевого соединения на верхнем торце боковой части 3 теплоизоляционной капсулы вторая крышка 4, а затем дистанционно устанавливается на клеевом соединении вторая заглушка 2 на верхнюю торцовую часть обечайки 1 защитного корпуса. На этом сборка радионуклидного тешювого блока занершается и он готов к использованию в систенах космического летательного аппарата. В предлагаемом изобретении используется радионуклидный источник тепла на основе плутония -238 /РИТ-238-8,5/ . Габариты ампулы 5: диаметр - 16,6 MVX, высота - 35 MW.

Обечайка 1 выполнана из углерод-углеродного й«1атериала KiVt-BM ТУ 48-4807-274-92. Заглушки 2 изготовлены из углерод-углеродного материала Десна-ТТУ 48-4807-213-88. йента 6 И1У1еет щирину 40 т и толщину 0,23. ..0,25 JVM и выполнена из угле графитного материала

РУМ ТУ 48-4807-168-86. Боковая часть 3 теплоизоляционной капсулы изготовлена методом навивки ленты 6. гфышки 4 представляют собой

прямое рифление 7 с шагом 1 IVM. может иметь дополнительное т8плоотражающее покрытие 8, выполненное методом напыления, из никеля, хрома, золота и т.п. Одна из сторон ленты 6 или обе могут иметь теплоизолирующее покрытие 9 или прокладки 10 из метериала о более низкой теплопроводностью, чем материал ленты 6.

СоставительА.А. Иустовалов

Claims (1)

1. Радионуклидный тепловой блок, содержащий ампулированный радионуклидный источник тепла, помещенный в теплоизоляционную капсулу, заключенную в защитный корпус из углеграфитового материала, отличающийся тем, что теплоизоляционная капсула выполнена из многослойной плотно намотанной рифленой ленты из теплоизоляционного материала, при этом капсула состоит из трех частей: боковой, облегающей боковую поверхность ампулы радионуклидного источника тепла и двух торцевых частей в виде ступенчатых пробок, причем размеры внутренней полости капсулы точно соответствуют размерам ампулы радионуклидного источника тепла, а с наружной стороны капсула плотно прилегает к внутренней поверхности защитного корпуса.