Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
НАКОПИТЕЛЬ ЦЕЗИЯ
НАКОПИТЕЛЬ ЦЕЗИЯ

НАКОПИТЕЛЬ ЦЕЗИЯ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в ядерных реакторах и, в частности, в термоэмиссионных реакторах - преобразователях как источниках электрической энергии в ядерных установках (ЯЭУ) космических аппаратов. Цель - повышение надежности и улучшение массогабаритных характеристик путем максимального использования поглощающей способности вещества - накопителя за счет снижения действующих на него сжимающих нагрузок в рабочем режиме, а также повышение устойчивости устройства к статическим и виброперегрузкам в процессе вывода ЯЭУ на орбиту. Накопитель цезия содержит обечайку с основанием и крышкой, расположенный между основанием и опорным диском блок вещества - накопителя со сквозным центральным отверстием, жестко закрепленную на основании и проходящую по оси центрального отверстия штангу, упругий элемент, размещенный между крышкой обечайки и опорным диском. Накопитель снабжен цилиндрической вставкой с продольными гофрами, размещенной соосно с обечайкой по всей ее длине, а опорный диск выполнен со сквозным каналом, соединяющим полость центрального отверстия с полостью обечайки между опорным диском и крышкой, и содержит пластически деформируемый элемент, опирающийся на фиксатор штанги. 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2054741
Класс(ы) патента: H01J45/00
Номер заявки: 92008518/07
Дата подачи заявки: 26.11.1992
Дата публикации: 20.02.1996
Заявитель(и): Государственное предприятие "Красная Звезда"
Автор(ы): Ежов Н.И.; Куницкий Ю.А.; Сливкин Б.В.; Шефтель Л.М.; Труханов Ю.Л.
Патентообладатель(и): Государственное предприятие "Красная Звезда"
Описание изобретения: Изобретение относится к ядерным реакторам и, в частности, к термоэмиссионным реакторам-преобразователям, используемым в качестве источников электрической энергии в ядерных энергетических установках (ЯЭУ) космических аппаратов, в которых для нейтрализации пространственного заряда в межэлектродных зазорах электрогенерирующих каналов (ЭГК) используется цезий в парообразном состоянии.
Наиболее близким техническим решением к заявленному является конструкция накопителя, состоящего из обечайки с основанием и крышкой, расположенного между основанием и опорным диском блока вещества-накопителя со сквозным центральным отверстием, и упругого элемента, размещенного между крышкой и опорным диском [1]
Недостатком этой конструкции являются относительно большие габариты из-за низкой эффективности использования поглощающей способности блока вещества-накопителя, в данном случае пиролитического графита, которая обусловлена сравнительно малой допустимой деформацией упругого элемента (выполненного, например, в виде единичного сильфона) при расширении вещества-накопителя в процессе поглощения им цезия. Это приводит к необходимости удлинения упругого элемента (например, применения составного сильфона), либо использования в накопителе большего количества вещества-накопителя, чем это требуется для удержания заданного количества цезия. Отсутствие жесткой стяжки блоков и фиксации в радиальном направлении не обеспечивает надежной сохранности блока вещества-накопителя в условиях, когда статические и вибрационные перегрузки достигают величин 10 15 g при частоте до 2000 Гц (например, при выводе ЯЭУ на орбиту). Кроме того, отсутствие проточного канала в опорном диске ухудшает условия проникновения пара цезия в центральное отверстие блока вещества-накопителя, чем сокращается поверхность взаимодействия цезия с веществом-накопителем.
Цель изобретения повышение надежности и улучшение массогабаритных характеристик как устройства, так и ЯЭУ в целом.
Технический результат максимальное использование поглощающей способности вещества-накопителя в рабочем режиме и устойчивость устройства к статическим и виброперегрузкам в процессе вывода ЯЭУ на орбиту.
Цель достигается тем, что накопитель цезия снабжен цилиндрической вставкой с продольными гофрами, размещенной соосно с обечайкой по всей ее длине, а опорный диск выполнен со сквозным каналом, соединяющим полость центрального отверстия с полостью обечайки между опорным диском и крышкой и содержит пластически деформируемый элемент, опирающийся на фиксатор штанги.
На чертеже приведена конструктивная схема накопителя цезия.
Накопитель цезия содержит обечайку 1 с основанием 2, крышкой 3, подводящий 4 и отводящий 5 патрубки, расположенный между основанием 2 и опорным диском 6 со сквозным каналом 7 блок вещества-накопителя 8 со сквозным центральным отверстием, по оси которого расположена штанга 9 с фиксатором, жестко закрепленная одним концом на основании 2, а фиксатором в пластически деформируемом элементе 10 опорного диска 6, цилиндрическую вставку 11 с продольными гофрами по всей ее длине, и упругий элемент 12, расположенный между крышкой 3 и опорным диском 6.
Устройство работает следующим образом. При выведении на орбиту космического аппарата, когда ЯЭУ не включена и цезий в ЭГК ТРП не поступает, блок вещества-накопителя 8 зафиксирован штангой 9 с фиксатором и пластически деформируемым элементом 10, чем обеспечивается сохранность блока вещества-накопителя 8 на этапе действия значительных статических и вибрационных перегрузок. В радиальном направлении блок вещества-накопителя зафиксирован от перемещений с помощью цилиндрической вставки 11 с продольными гофрами. В условиях невесомости при запуске ЯЭУ пар цезия начинает поступать в накопитель через патрубок 4, при этом наличие гофрированной вставки 11 обеспечивает равномерность обтекания смеси пара цезия с продуктами деления блока вещества-накопителя 8 вдоль его наружной поверхности. Цезий образует соединение с веществом-накопителем, которое в процессе взаимодействия с цезием расширяется по оси симметрии накопителя. При расширении блока вещества-накопителя элемент 10 пластически деформируется, и при усилии 100 150 кгс происходит расфиксация блока вещества-накопителя в направлении оси симметрии накопителя, и опорный диск 6 начинает под действием сил расширения свободно перемещаться в сторону крышки 3. До расфиксации блока вещества-накопителя пар цезия поступает в полость центрального отверстия блока вещества-накопителя через сквозной канал 7. Небольшие перегрузки 0,01 0,05g, возникающие на орбите от действия двигателей коррекции, компенсируются поддерживающей пружиной малой жесткости 11, которая при продольном усилии 1 3 кгс предотвращает хаотическое перемещение блока вещества-накопителя 8 внутри корпуса накопителя и, вместе с тем, из-за малого продольного усилия не оказывает заметного воздействия на эффективность поглощения цезия. Газообразные осколки деления, отделившиеся от пара цезия, покидают накопитель через патрубок 5 и выносятся в окружающее пространство.
Применение предложенного устройства, кроме решения поставленной задачи и достижения необходимого технического результата, позволяет за счет удержания отработанного цезия в ЯЭУ предотвратить возможность конденсации цезия на оптических, токоведущих и радиотехнических элементах космического аппарата и тем самым повысить надежность его эксплуатации.
Возможность получения указанного выше технического результата подтверждена испытаниями предложенного устройства как в стендовых условиях, так и в процессе эксплуатации в составе ЯЭУ "Топаз" при летных испытаниях на спутниках "Космос-1818" и "Космос-1867".
Формула изобретения: НАКОПИТЕЛЬ ЦЕЗИЯ, содержащий обечайку с основанием и крышкой, расположенный между основанием и опорным диском блок вещества накопителя со сквозным центральным отверстием, жестко закрепленную на основании и проходящую по оси центрального отверстия штангу, упругий элемент, размещенный между крышкой обечайки и опорным диском, отличающийся тем, что он снабжен цилиндрической вставкой с продольными гофрами, размещенной соосно с обечайкой по всей ее длине, а опорный диск выполнен со сквозным каналом, соединяющим полость центрального отверстия с полостью обечайки между опорным диском и крышкой, и содержит пластически деформируемый элемент, опирающийся на фиксатор штанги.