Боковой отражатель ядерного реактора космической энергетической установки



Боковой отражатель ядерного реактора космической энергетической установки
Боковой отражатель ядерного реактора космической энергетической установки
Боковой отражатель ядерного реактора космической энергетической установки
G01D5/00 - Передача выходного сигнала от датчика с использованием механических средств; средства преобразования выходного сигнала датчика в другую переменную величину, если форма или вид датчика не препятствуют средству преобразования; преобразователи, специально не предназначенные для особых переменных величин (G01D 3/00 имеет преимущество; средства, предназначенные специально для устройств, замеряющих не мгновенные, а некоторые другие значения переменной величины, G01D 1/00; датчики, см. соответствующие подклассы, например G01,H01; для преобразования только тока или только напряжения в механическое смещение G01R 5/00; специально предназначенные для высоковольтных или сильноточных измерительных устройств G01R 15/04, G01R 15/14; измерение тока или напряжения с использованием цифровой

Владельцы патента RU 2776418:

Акционерное общество "Ордена Ленина Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники имени Н.А. Доллежаля" (RU)

Изобретение относится к боковому отражателю ядерного реактора для космических энергетических установок. Отражатель состоит из отдельных и прилегающих друг к другу блоков. Блоки закреплены посредством шпилек и гаек на наружных поверхностях по меньшей мере двух колец и снабжены магниевыми втулками. Температура горения магниевых втулок выше температуры плавления шпилек. На поверхностях блоков бокового отражателя, контактирующих с наружной поверхностью колец, выполнены продольно расположенные пазы. Пазы образуют с контактирующей наружной поверхностью колец сквозные каналы. Каждая шпилька установлена с проходом через поперечное сечение сквозного канала, а магниевые втулки установлены на упомянутых шпильках в местах их расположения в сквозных каналах. Техническим результатом является повышение фрагментации бокового отражателя ядерного реактора во время падения в плотных слоях атмосферы при аварийной ситуации на этапе выведения космической установки на орбиту за счет уменьшения силы набегающего потока воздуха, прижимающего блоки бокового отражателя к корпусу ядерного реактора и препятствующего их отделению от корпуса, путем создания между корпусом ядерного реактора и боковым отражателем противоположно направленного воздушного потока повышенного давления, величина которого превосходит силу набегающего потока, а также за счет практически одновременного с разрушением крепежных шпилек свободного отделения блоков бокового отражателя от соединенных с ним колец. 2 ил.

 

Изобретение относится к атомной и космической отраслям техники и может быть использовано в боковых отражателях ядерных реакторов космических энергетических установок.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к настоящему изобретению является боковой отражатель ядерного реактора космической энергетической установки, состоящий из отдельных и прилегающих друг к другу блоков, которые закреплены посредством шпилек и гаек на наружных поверхностях по меньшей мере двух колец, и снабжены магниевыми втулками, температура горения которых выше температуры плавления шпилек (патент РФ №153217, МПК G21D 5/00, опубл. 10.07.2015).

При возникновении аварийной ситуации на этапе выведения космической энергетической установки на орбиту боковой отражатель должен быть отделен от ядерного реактора для снижения опасности возникновения надкритического состояния активной зоны при падении ядерного реактора на Землю. Для обеспечения фрагментации бокового отражателя в плотных слоях атмосферы известный боковой отражатель снабжен магниевыми втулками, температура горения которых выше температуры плавления шпилек и гаек. В известном боковом отражателе магниевые втулки установлены на концах шпилек вблизи наружной поверхности блоков бокового отражателя и закреплены гайками, крепящими блоки бокового отражателя. В плотных слоях атмосферы все элементы космической установки при падении на Землю нагреваются, в результате чего магниевые втулки, расположенные на концах шпилек и закрепленные гайками, воспламеняются, при этом гайки и концы шпилек начинают плавиться и разрушаться. Однако целые части шпилек, находящиеся на расстоянии от гаек и ближе к корпусу ядерного реактора, продолжают удерживать блоки бокового отражателя в сборе с кольцами. Кроме этого, во время падения в плотных слоях атмосферы блоки бокового отражателя прижаты к корпусу ядерного реактора большим потоком воздуха, натекающим снаружи на блоки, что также затрудняет разрушение конструкции бокового отражателя.

Недостатком известного бокового отражателя ядерного реактора космической энергетической установки является его низкая фрагментация во время падения на Землю при аварийной ситуации на этапе выведения космической установки на орбиту.

Технической проблемой настоящего изобретения является создание бокового отражателя ядерного реактора космической энергетической установки, который при возникновении аварийной ситуации на этапе выведения на орбиту, обеспечит ядерную безопасность путем гарантированного отрыва от соединенных с ним колец, которые закреплены на корпусе ядерного реактора космической ядерной энергетической установки.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение фрагментации бокового отражателя ядерного реактора во время падения в плотных слоях атмосферы при аварийной ситуации на этапе выведения космической установки на орбиту за счет уменьшения силы набегающего потока воздуха, прижимающего блоки бокового отражателя к корпусу ядерного реактора и препятствующего их отделению от корпуса, путем создания между корпусом ядерного реактора и боковым отражателем противоположно направленного воздушного потока повышенного давления, величина которого превосходит силу набегающего потока, а также за счет практически одновременного с разрушением крепежных шпилек свободного отделения блоков бокового отражателя от соединенных с ним колец.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном боковом отражателе ядерного реактора космической энергетической установки, состоящего из отдельных и прилегающих друг к другу блоков, которые закреплены посредством шпилек и гаек на наружных поверхностях по меньшей мере двух колец, и снабжены магниевыми втулками, температура горения которых выше температуры плавления шпилек, согласно настоящему изобретению на поверхностях блоков бокового отражателя, контактирующих с наружной поверхностью колец, выполнены продольно расположенные пазы, которые образуют с контактирующей наружной поверхностью колец сквозные каналы, при этом каждая шпилька установлена с проходом через поперечное сечение сквозного канала, а магниевые втулки установлены на упомянутых шпильках в местах их расположения в сквозных каналах.

Отличительный признак заявленного изобретения, касающийся выполнения на поверхностях блоков бокового отражателя, контактирующих с наружной поверхностью колец, продольно расположенных пазов, которые образуют с контактирующей наружной поверхностью колец сквозные каналы, позволяет создать при падении в плотных слоях атмосферы воздушный поток повышенного давления между корпусом ядерного реактора и боковым отражателем, величина которого превосходит силу набегающего потока, прижимающего блоки к корпусу, что способствует отделению блоков бокового отражателя от колец, соединенных с корпусом ядерного реактора.…

Отличительный признак заявленного изобретения, заключающийся в том, что каждая шпилька установлена с проходом через поперечное сечение сквозного канала, а магниевые втулки установлены на упомянутых шпильках в местах их расположения в сквозных каналах позволяет обеспечить быстрый нагрев и воспламенение магниевых втулок за счет сопротивления воздушному потоку, созданному в сквозных каналах, с последующим расплавлением шпилек и практически совпадающим по времени с их разрушением разъединением блоков бокового отражателя с кольцами, что объясняется разрушением шпилек у основания вблизи колец, обеспечивающим ничем не затрудненное отделение от колец, закрепленных на корпусе ядерного реактора, блоков бокового отражателя с остатками шпилек, на концах которых установлены гайки.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан боковой отражатель ядерного реактора космической энергетической установки (продольное сечение), а на фиг. 2 представлен боковой отражатель ядерного реактора космической энергетической установки (поперечное сечение),

Боковой отражатель ядерного реактора космической энергетической установки состоит из отдельных и прилегающих друг к другу блоков 1, которые закреплены посредством шпилек 2 и гаек 3 на наружных поверхностях, например двух колец 4, и снабжены магниевыми втулками 5, температура горения которых выше температуры плавления шпилек 2. Гайки 3 могут быть выполнены из материала, температура плавления которого ниже температуры горения магниевых втулок 5, а также из материала, температура плавления которого выше температуры горения магниевых втулок 5. На поверхностях блоков 1 бокового отражателя, контактирующих с наружной поверхностью колец 4, выполнены продольно расположенные пазы 6, которые образуют с контактирующей наружной поверхностью колец 4 сквозные каналы. Шпильки 2 установлены с проходом через поперечное сечение сквозного канала. Магниевые втулки 5 установлены на шпильках 2 в местах их расположения в сквозных каналах.

При аварийной ситуации, которая может возникнуть на этапе выведения на орбиту ядерной энергетической установки в составе космического комплекса, заявленное устройство работает следующим образом.

При возникновении нештатной ситуации с последующим падением космической установки во время входа в плотные слои атмосферы воздух, проходя по сквозным каналам в блоках 1 бокового отражателя, приводит к нагреву магниевых втулок 5, расположенных на шпильках 2 в сквозных каналах блоков 1 бокового отражателя. Нагрев магниевых втулок 5 приводит к их активному окислению и после достижения температуры 623°С к воспламенению с выделением в процессе горения большого количества тепла. Горение магниевых втулок 5 приводит к расплавлению той части шпилек 2, которая расположена в сечении сквозных каналов в блоках 1 бокового отражателя вблизи колец 4, закрепленных на корпусе ядерного реактора (на чертеже не показано). После расплавления шпилек 2 блоки 1 бокового отражателя освобождаются от соединенных с ними колец 4, и отделение блоков 1 бокового отражателя осуществляется как в радиальном, так и в осевом направлении. Блоки 1 бокового отражателя свободно отделяются благодаря возникновению избыточного давления воздуха, проходящего в сквозных каналах бокового отражателя, и давления набегающего потока воздуха на блоки 1 бокового отражателя.

Использование заявленного изобретения позволит обеспечить минимизацию ядерных и радиационных последствий аварии, связанной с падением на поверхность Земли космической энергетической установки с ядерным реактором, за счет полной фрагментации бокового отражателя и последующего разъединения с ядерным реактором во время падения.

Боковой отражатель ядерного реактора космической энергетической установки, состоящий из отдельных и прилегающих друг к другу блоков, которые закреплены посредством шпилек и гаек на наружных поверхностях по меньшей мере двух колец и снабжены магниевыми втулками, температура горения которых выше температуры плавления шпилек, отличающийся тем, что на поверхностях блоков бокового отражателя, контактирующих с наружной поверхностью колец, выполнены продольно расположенные пазы, которые образуют с контактирующей наружной поверхностью колец сквозные каналы, при этом каждая шпилька установлена с проходом через поперечное сечение сквозного канала, а магниевые втулки установлены на упомянутых шпильках в местах их расположения в сквозных каналах.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к внутренне безопасному, взрывоустойчивому кодеру. Технический результат - исключение необходимости установки датчиков системы датчиков положения, используемой в опасных средах, в корпусе высокого давления, а также в больших корпусах.

Изобретение относится к измерительной технике с использованием оптического волокна, а именно к извещателям охранным волоконно-оптическим, а также к продуктам, способам и средствам, имеющим отношение к извещателям охранным волоконно-оптическим и их аспектам. Технической проблемой, решаемой изобретением, является создание технического средства локального действия, не обладающего недостатками ближайшего аналога, обеспечивающего возможность использования динамического оптоволоконного датчика (ДОД), обеспечивающего возможность обнаружения сейсмических и/или вибрационных колебаний конструкций, на которые он установлен, без использования электрической энергии.

Изобретение относится к измерительной технике с использованием оптического волокна, а именно - к способам закрепления линейной части для извещателя охранного волоконно-оптического на ограждении, извещателям охранным волоконно-оптическим, а также к продуктам, и средствам, имеющим отношение к извещателям охранным волоконно-оптическим и их аспектам.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно - к извещателям охранным волоконно-оптическим. Для способа сигнализации с использованием извещателя охранного волоконно-оптического с линейной частью с совмещенными интерферометрами: обеспечивают размещение чувствительных элементов линейной части, представляющей собой разветвленную оптическую схему, которую размещают на элементах ограждения; формируют лазерный импульс на вход линейной части и получают возвращенные импульсы, являющиеся сигналами отражения, на вход приемопередающего устройства по тому же пути, но в обратном направлении, причем линейная часть содержит оптическую схему совмещенных интерферометров содержащую замкнутый и разомкнутый контуры, замкнутый контур представляет интерферометр Маха-Цендера, а разомкнутый контур представляет интерферометр Майкельсона, при этом регистрируют изменение величины суммы сигналов отражения, соответствующее величине и характеру упругой деформации чувствительных элементов.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к исследованию и созданию чувствительных элементов спектральных датчиков и преобразователей физических величин. На упругом элементе в виде балки, выполненном из материала с положительным значением температурного коэффициента расширения, закрепляют дополнительный конструктивный элемент - термочувствительный элемент, выполненный из материала с отрицательным значением температурного коэффициента расширения.

Группа изобретений относится к измерительной технике с использованием оптического волокна, а именно - к извещателям охранным волоконно-оптическим, а также к продуктам, способам и средствам, имеющим отношение к извещателям охранным волоконно-оптическим и их аспектам, в частности к ограждениям с линейной частью для извещателя охранного волоконно-оптического (варианты).

Группа изобретений относится к системе и способу обнаружения и изоляции отказов в системе воздушных сигналов с невыступающими приемниками давления. Система содержит множество отверстий для отбора давления, расположенных в носовом обтекателе космического летательного аппарата, по меньшей мере три датчика давления, множество модулей интерфейса датчиков, электронные схемы и компьютер управления полетом.

Изобретение относится к измерительной технике с использованием оптического волокна. Ограждение с подвижным элементом с размещенным на нем толкателем датчика, представляющего собой концевой оптоволоконный датчик (КОД), содержит корпус с толкателем, обеспечивающим изменение положения колец оптических волокон чувствительной части, и чувствительную часть, выполненную из сплиттера, выходы которого замкнуты между собой свернутым в кольцо оптическим волокном и совместно образуют замкнутую петлю.

Изобретение относится к охранным волоконно-оптическим извещателям. Согласно способу сигнализации с использованием охранного волоконно-оптического извещателя с линейной частью с, по меньшей мере, одним интерферометром обеспечивают размещение чувствительных элементов линейной части извещателя охранного волоконно-оптического, представляющей собой разветвленную оптическую схему, которую посредством соединительных муфт, содержащих сплиттеры и аппаратные линии задержки, и волоконно-оптического кабеля размещают на элементах ограждения, формируют лазерный импульс с выхода приемопередающего устройства на вход упомянутой линейной части и получают возвращенный импульс, являющийся сигналом отражения, на вход приемопередающего устройства по тому же пути, но в обратном направлении.

Изобретение относится к измерительной технике с использованием оптического волокна, а именно к извещателям охранным волоконно-оптическим. Барабан контейнерного устройства для сборки линейной части для извещателя охранного волоконно-оптического представляет собой выполненный с возможностью вращения на оси барабан, на который намотан волоконно-оптический кабель линейной части извещателя охранного волоконно-оптического.

Изобретение относится к измерительной технике с использованием оптического волокна, к извещателям охранным волоконно-оптическим, а также к продуктам, способам и средствам, относящимся к ним и их аспектам. Контейнерное устройство для сборки линейной части для извещателя охранного волоконно-оптического представляет контейнер с крышкой, с основанием с осью вращения, на ней закреплен вращающийся барабан, на который намотан волоконно-оптический кабель линейной части, барабан содержит средство закрепления на его стенках соединительной муфты, соединительная муфта содержит сплиттеры интерферометра Маха-Цендера, причем устройство многократного использования, имеется возможность извлечения барабана для намотки линейной части другого извещателя. Техническим результатом, достигаемым при реализации настоящего изобретения, является обеспечение равномерной чувствительности чувствительной части извещателя охранного волоконно-оптического; повышение надежности извещателя охранного волоконно-оптического; упрощение монтажа, а также реализация им своего назначения. 6 з.п. ф-лы, 12 ил.
Наверх