Космическая ядерная энергетическая установка
Сущность полезной модели: в месте стыковки трубопроводов различных блоков космической ядерной энергетической установки (КЯЭУ), например реакторного блока и холодильника-излучателя, расположен узел, содержащий корпус с мембранами, герметизирующими соединяемые участки трубопроводов. Внутри корпуса со стороны одного из соединяемых трубопроводов расположен трубчатый нож, соединенный через пазы в корпусе с подвижным относительно корпуса фланцем, который, в свою очередь, соединен через герметичные упругие элементы, например сильфоны, с корпусом, причем внутри ножа расположена подпружиненная в сторону мембран втулка, а на части корпуса между мембранами имеется технологический штуцер. Технический результат-использование относительно малогабаритного технологического оборудования для сборки и проверки функционирования КЯЭУ.
Полезная модель относится к ядерной энергетике, а именно к системе трубопроводов контура теплоносителя космической ядерной энергетической установки (КЯЭУ).
Известна конструкция КЯЭУ, содержащая реакторный блок и холодильник-излучатель, которые соединены между собой трубопроводами транспортирования теплоносителя (cм. Mehdi Eliassi and James E Mims. "Jhermal and mechanical response of TOPAZ-11 to pre-launch and launch accidents". 11 Symposium Space Nuclear Power and Propulsion, Albuguram, NM 1994, Part Two, page 707).
Известна также КЯЭУ (см. патент РФ на изобретение №2131150 от 27.05.1999 г. «Космическая ядерная энергетическая установка» авт. Воробьев А.С., Еремин А.Г. и др.).
Недостатком этих конструкций является единый контур теплоносителя как реакторного блока, так и холодильника-излучателя, что при наращивании потребной электрической мощности и, как следствие, существенном увеличении габаритов КЯЭУ требует также резкого увеличения технологического оборудования для проведения заправки контуров жидкометаллическим теплоносителем (стапели, вакуумные камеры) и поузловую отработку КЯЭУ.
Наиболее близким техническим решением к заявленному является конструктивная схема КЯЭУ с термоэмиссионным преобразователем Куландин А.А. и др. «Основы теории, конструкции и эксплуатации космических ЯЭУ», Л., Энергоатомиздат, 1987, стр.179, рис.10-11.
Задача, на выполнение которой направлена заявленная полезная модель -обеспечение сборки КЯЭУ из отдельных модулей, заправленных предварительно теплоносителем и прошедших автономную отработку.
Технический результат - использование относительно малогабаритного технологического оборудования, выполненного из отдельных модулей для сборки и проверки функционирования КЯЭУ.
Этот результат достигается тем, что в месте стыковки трубопроводов расположен узел, содержащий корпус с мембранами, герметизирующими соединяемые участки трубопроводов. Внутри корпуса со стороны одного из соединяемых трубопроводов расположен трубчатый нож, соединенный через пазы в корпусе с подвижным относительно корпуса фланцем, который соединен через герметичные упругие элементы, например сильфоны, с корпусом, причем внутри ножа расположена подпружиненная в сторону мембраны втулка, а на части корпуса между двумя мембранами расположен технологический штуцер.
На фиг.1 копия статьи Mehdi Eliassi and James E Mims.
На фиг.2 представлена конструктивная схема КЯЭУ.
На фиг.3 изображен узел стыковки заправленных контуров.
КЯЭУ содержит (см. фиг.2) реакторный блок 1, состоящий из реактора и теневой радиационной защиты, соединенный с холодильником-излучателем 2 трубопроводами 3 прокачки теплоносителя. В месте стыковки трубопроводов, идущих от реактора и от холодильника-излучателя, расположен узел стыковки заправленных контуров 4, состоящий из корпуса 5 (см. фиг.3) с мембранами 6, герметизирующими соединяемые участки трубопроводов 3. Внутри корпуса 5 со стороны одного из соединяемых трубопроводов 3 расположен трубчатый нож 7, соединенный через пазы в корпусе 5 с подвижным относительно корпуса фланцем 8, который в свою очередь соединен через герметичные: упругие элементы, например, сильфоны 9 с корпусом, причем внутри ножа 7 расположена подпружиненная пружиной 13 в сторону мембраны втулка 10, а на части корпуса 5 между двумя мембранами 6 расположен технологический штуцер 11.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. На сборку КЯЭУ приходят два блока: реакторный блок 1 и холодильник-излучатель 2, которые заправлены жидкометаллическим теплоносителем и прошли необходимые испытания. Трубопровод 3 стыковки одного из блоков 1 заканчивается частью корпуса до сварного шва 14, а другого блока 2 частью корпуса до сварного шва 15, включая нож 7, фланец 8, сильфоны 9 и втулку 10. Обе части 1 и 2 соединены через проставку 12 в единый корпус 5. Через технологический штуцер 11 производится вакуумирование внутренней полости проставки 12, после чего штуцер заваривается.
Технологическим приспособлением осуществляется перемещение фланца 8 в сторону проставки 12. Нож 7 прорезает мембраны 6, соединяя тем самым полости теплоносителя стыкуемых блоков 1, 2. Когда мембраны 6 отгибаются на угол, близкий к 90°, втулка 10 под воздействием пружины 13 перемещается к левой части корпуса и образует тракт теплоносителя с минимальным гидравлическим сопротивлением.
Таким образом сборка КЯЭУ из отдельных блоков, заправленных предваритель но теплоносителем и прошедших автономную отработку, гарантировано обеспечивает возможность использования относительно малогабаритного технологического оборудования для сборки и проверки функционирования КЯЭУ.
Космическая ядерная энергетическая установка, содержащая реакторный блок и холодильник-излучатель, соединенные трубопроводами прокачки теплоносителя, отличающаяся тем, что в месте стыковки трубопроводов расположен узел, содержащий корпус с мембранами, внутри корпуса со стороны одного из соединяемых трубопроводов расположен трубчатый нож, соединенный через пазы в корпусе с фланцем, выполненным с возможностью перемещения относительно корпуса, при этом фланец соединен через герметичные упругие элементы с корпусом, причем внутри ножа расположена подпружиненная в сторону мембраны втулка, а на части корпуса между двумя мембранами расположен технологический штуцер.
