Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2704106C1 - Thermionic transducer for thermionic thermal protection edge of small radius of curve of high-speed aircraft wing - Google Patents

Thermionic transducer for thermionic thermal protection edge of small radius of curve of high-speed aircraft wing Download PDF

Info

Publication number
RU2704106C1
RU2704106C1 RU2019109691A RU2019109691A RU2704106C1 RU 2704106 C1 RU2704106 C1 RU 2704106C1 RU 2019109691 A RU2019109691 A RU 2019109691A RU 2019109691 A RU2019109691 A RU 2019109691A RU 2704106 C1 RU2704106 C1 RU 2704106C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cathode
thermionic
anode
heat
metal
Prior art date
Application number
RU2019109691A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Геннадьевич Колесников
Максим Сергеевич Яшин
Андрей Анатольевич Давыдов
Михаил Дмитриевич Кочетков
Станислав Александрович Туманов
Дмитрий Александрович Сысоев
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Priority to RU2019109691A priority Critical patent/RU2704106C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2704106C1 publication Critical patent/RU2704106C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J45/00Discharge tubes functioning as thermionic generators

Landscapes

  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: invention relates to the field of thermionic conversion of heat energy into electrical energy, namely, to use of thermionic transducers (TIT) in thermal protection systems of high-speed aircrafts (HSA). According to the invention, in a thermionic converter with cylindrical coaxial cathodes and an anode containing metal-ceramic units for mutual insulation of the cathode and anode and bellows units compensating for the difference in thermal expansions of these electrodes, cathode is made in the form of a tube from refractory metal, streamlined in transverse direction by hypersonic air flow, equipped with heat-resistant coating on the entire external surface and layer of heat insulation on the area of this surface, which is not streamlined by the flow. Anode located inside the cathode is made in the form of a metal rod equipped with input and output gas collectors in the form of internal cavities from opposite ends of this rod, connected by longitudinal micro channels for cooling gas supplied to the inlet gas collector and discharged outside from the outlet gas collector. At that, bellows unit, together with one of two metal-ceramic units located on the side of inlet gas header, is arranged inside HSA, and the second metal-ceramic unit is arranged inside the fairing from heat-resistant material, which contains inner layer of heat insulation.
EFFECT: development of TIT structure built in edge with small radius of wing curvature HSA as thermal-emission thermal protection of this edge.
4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области термоэмиссионного преобразования тепловой энергии в электрическую, а именно к использованию термоэмиссионных преобразователей (ТЭП) в составе систем тепловой защиты высокоскоростных летательных аппаратов (ВЛА).The invention relates to the field of thermionic conversion of thermal energy into electrical energy, and in particular to the use of thermionic converters (TEC) as part of thermal protection systems of high-speed aircraft (VLA).

Среди элементов конструкции ВЛА наиболее интенсивному аэродинамическому нагреву гиперзвуковым набегающим потоком подвергаются передние кромки крыльев ВЛА, рулевых поверхностей и т.д. Известна схема термоэмиссионной тепловой защиты (ТЭТЗ) таких кромок, основанная на ТЭП с полуцилиндрическими коаксиальными электродами, встроенном в кромку (А.В. Колычев. «Активная тепловая защита элементов конструкции гиперзвукового летательного аппарата на новых физических принципах при аэродинамическом нагреве». Электронный журнал «Труды МАИ», выпуск №51, УДК 629.782, www.mai.ru/science/trudy). Изменение тока в электрической цепи такого ТЭП позволяет управлять интенсивностью электронного охлаждения его катода, подвергаемого аэродинамическому нагреву, причем вырабатываемая при этом электроэнергия используется для бортовых нужд.Among the structural elements of the VLA, the leading edges of the VLA wings, steering surfaces, etc. are subjected to the most intensive aerodynamic heating by hypersonic free flow. The known scheme of thermal emission thermal protection (TETZ) of such edges, based on the TEC with semicylindrical coaxial electrodes embedded in the edge (AV Kolychev. "Active thermal protection of structural elements of a hypersonic aircraft based on new physical principles in aerodynamic heating." Electronic Journal " Proceedings of the Moscow Aviation Institute ”, issue No. 51, UDC 629.782, www.mai.ru/science/trudy). Changing the current in the electric circuit of such a TEC allows you to control the intensity of electronic cooling of its cathode, subjected to aerodynamic heating, and the electricity generated by this is used for on-board needs.

Однако такая схема технически не реализуема из-за проблемы обеспечения герметизации межэлектродного зазора ТЭП по периметру электродов полуцилиндрической формы при их тепловой и электрической развязке. В связи с этой проблемой в технически реализованных и перспективных конструкциях ТЭП используются только цилиндрические коаксиальные, либо плоско-параллельные электроды. В частности, известен термоэмиссионный преобразователь с коаксиальными цилиндрическими электродами, с внешним расположением эмиттера, нагреваемого пламенем (Ушаков В.А., Никитин В.Д., Емельянов И.Я. Основы термоэмиссионного преобразования энергии. М, Атомиздат, 1974, стр. 131-132). Цилиндрические электроды этого ТЭП выполнены в виде стаканов с полусферическим днищем, вставленных один в другой при их взаимной электрической и тепловой развязке с помощью гермоввода, содержащего металлокерамический узел. Нагрев катода, изготовленного из вольфрама, осуществляется со стороны его днища, а коллектор охлаждается с противоположной стороны тепловой трубой.However, such a scheme is not technically feasible due to the problem of ensuring the sealing of the TEC interelectrode gap along the perimeter of the semicylindrical electrodes during their thermal and electrical isolation. In connection with this problem, in technically feasible and promising TEC designs, only cylindrical coaxial or plane-parallel electrodes are used. In particular, a thermionic converter with coaxial cylindrical electrodes with an external arrangement of an emitter heated by a flame is known (Ushakov V.A., Nikitin V.D., Emelyanov I.Ya. Fundamentals of thermionic energy conversion. M, Atomizdat, 1974, p. 131 -132). The cylindrical electrodes of this TEC are made in the form of cups with a hemispherical bottom inserted one into the other when they are mutually electrically and thermally decoupled using a pressure seal containing a ceramic-metal assembly. The cathode made of tungsten is heated from the side of its bottom, and the collector is cooled from the opposite side by a heat pipe.

Однако подобное устройство не может быть интегрировано в кромку с малым радиусом закругления крыла ВЛА из-за несоответствия геометрии нагреваемой поверхности эмиттера и взаимного расположения составных частей ТЭП форме этой кромки.However, such a device cannot be integrated into the edge with a small radius of curvature of the wing of the VLA due to the mismatch between the geometry of the heated surface of the emitter and the relative position of the components of the TEC to the shape of this edge.

Наиболее близким по важнейшим конструктивным признакам к заявляемому изобретению является термоэмиссионный электрогенерирующий канал/тепловыделяющий элемент (ЭГК/твэл) для российско-американского проекта комбинированной энергодвигательной установки, разрабатывавшийся на основе одноэлементного электрогенерирующего канала (ЭГК) термоэмиссионной ядерной энергетической установки (ЯЭУ) «ТОПАЗ-2» (Ponomarev-Stepnoi N.N., Nikolaev Y.V., Gontar A.S., at al. Conceptual design of the bimodal nuclear power and propulsion system based on the "TOPAZ-2" type thermionic reactor-converter with the modernized single-cell thermionic fuel elements. 12th Symposium on space nuclear power and propulsion. Albuquerque, New Mexico, 1995, pp. 755-758.). Этот ЭГК представлял собой ТЭП с цилиндрическими коаксиальными электродами в виде труб, внутренняя из которых, изготовленная из монокристаллического вольфрамового сплава, являлась катодом и содержала сердечник ядерного топлива со сквозными продольными микроканалами, а наружная - анодом, охлаждаемым жидкометаллическим теплоносителем. В режиме ядерного ракетного двигателя (ЯРД) в катодную трубу с одной стороны подавался водород, который нагревался, проходя через микроканалы в топливном сердечнике, и выбрасывался с противоположной стороны трубы в реактивное сопло.The closest in terms of the most important structural features to the claimed invention is a thermionic electric power generating channel / fuel element (EGC / fuel element) for the Russian-American project of a combined electric motor installation, developed on the basis of a single-element electric power generating channel (EGC) of the TOPAZ-2 thermionic nuclear power plant (Nuclear Power Plant) "(Ponomarev-Stepnoi NN, Nikolaev YV, Gontar AS, at al. Conceptual design of the bimodal nuclear power and propulsion system based on the" TOPAZ-2 "type thermionic reactor-converter with the modernized single-cell thermionic fuel elements. 12th Symposium on space nuclear power and propulsion. Albuquerque, New Mexico, 1995, pp. 755-758.). This EGC was a TEC with cylindrical coaxial electrodes in the form of tubes, the inner of which, made of single-crystal tungsten alloy, was a cathode and contained a core of nuclear fuel with through longitudinal microchannels, and the outer one, an anode cooled by a liquid metal coolant. In the mode of a nuclear rocket engine (NRE), hydrogen was fed into the cathode tube from one side, which was heated through microchannels in the fuel core and was ejected from the opposite side of the tube into the jet nozzle.

Однако, это устройство, взятое в качестве прототипа, не может быть использовано в составе ТЭТЗ кромки крыла ВЛА по следующим причинам:However, this device, taken as a prototype, cannot be used as part of the TETZ of the wing edge of the VLA for the following reasons:

- его катод расположен внутри анода и обогревается ядерным топливом изнутри, а не в результате обтекания гиперзвуковым воздушным потоком снаружи;- its cathode is located inside the anode and is heated by nuclear fuel from the inside, and not as a result of a flow around a hypersonic air stream from the outside;

- в режиме ЯРД газоохлаждаемым электродом является катод, а не анод, для охлаждения которого, как в этом режиме, так и в режиме ЯЭУ, требуется жидкометаллический теплоноситель, отсутствующий на ВЛА;- in the NRE mode, the gas-cooled electrode is the cathode, and not the anode, for cooling of which, both in this mode and in the NP mode, a liquid metal coolant is required, which is absent on the VLA;

- катодная труба из тугоплавкого металла в гиперзвуковом воздушном потоке будет подвергаться значительно более интенсивному разрушению высокотемпературной газовой коррозией, чем в потоке водорода;- a cathode tube of refractory metal in a hypersonic air stream will undergo significantly more intense destruction by high-temperature gas corrosion than in a hydrogen stream;

- габариты ЭГК/твэл в радиальном направлении (радиус ~13 мм), определяемые в соответствии нейтронно-физическими характеристиками ядерного реактора, не соответствуют условиям размещения ТЭП в кромке крыла ВЛА.- the dimensions of the EGC / fuel element in the radial direction (radius ~ 13 mm), determined in accordance with the neutron-physical characteristics of the nuclear reactor, do not correspond to the conditions for the placement of TEC in the edge of the wing of the VLA.

Задачей изобретения является разработка конструкции ТЭП, встраиваемого в кромку с малым радиусом закругления крыла ВЛА, в качестве ТЭТЗ этой кромки.The objective of the invention is to develop the design of the TEC embedded in the edge with a small radius of curvature of the wing of the VLA, as a TETZ of this edge.

Поставленная задача решается за счет того, что в термоэмиссионном преобразователе с цилиндрическими коаксиальными катодом и анодом, содержащем металлокерамические узлы для взаимной изоляции катода и анода и сильфонные узлы компенсирующие различие тепловых расширений этих электродов, катод выполнен в виде трубы из тугоплавкого металла, обтекаемой в поперечном направлении гиперзвуковым воздушным потоком, снабженной жаростойким покрытием по всей наружной поверхности и слоем теплоизоляции на участке этой поверхности, не обтекаемом потоком, а анод расположен внутри катода и выполнен в виде металлического электропроводного стержня, снабженного входным и выходным газовыми коллекторами в виде внутренних полостей с противоположных концов этого стержня, соединенных продольными микроканалами для охлаждающего газа, подаваемого во входной газовый коллектор и выпускаемого наружу из выходного газового коллектора. При этом сильфонный узел, вместе с одним из двух металлокерамических узлов, расположенным со стороны входного газового коллектора размещен внутри высокоскоростного летательного аппарата, а второй металлокерамический узел размещен внутри обтекателя из жаростойкого материала, содержащего внутренний слой теплоизоляции.The problem is solved due to the fact that in the thermionic converter with a cylindrical coaxial cathode and anode containing ceramic-metal nodes for mutual isolation of the cathode and anode and bellows nodes compensating for the difference in thermal expansions of these electrodes, the cathode is made in the form of a pipe made of refractory metal, streamlined in the transverse direction hypersonic air flow, provided with a heat-resistant coating over the entire outer surface and a layer of thermal insulation on a portion of this surface that is not streamlined over at the same time, and the anode is located inside the cathode and is made in the form of a metal conductive rod equipped with inlet and outlet gas manifolds in the form of internal cavities from opposite ends of this rod, connected by longitudinal microchannels for cooling gas supplied to the inlet gas manifold and discharged outward from the outlet gas manifold . In this case, the bellows assembly, together with one of the two ceramic-metal assemblies located on the inlet side of the gas manifold, is located inside the high-speed aircraft, and the second ceramic-metal assembly is located inside the cowl made of heat-resistant material containing an inner layer of thermal insulation.

В частных случаях осуществления изобретения:In particular cases of the invention:

- в качестве материала катода выбран вольфрам, при этом катод снабжен наружным жаростойким покрытием из дисилицида вольфрама;- tungsten is selected as the cathode material, while the cathode is provided with an external heat-resistant coating of tungsten disilicide;

- в качестве материала катода выбран молибден или ниобий, при этом катод снабжен наружным жаростойким покрытием соответственно из их дисилицидов и внутренним покрытием из вольфрама;- molybdenum or niobium is selected as the cathode material, while the cathode is provided with an external heat-resistant coating, respectively, of their disilicides and an inner coating of tungsten;

- в качестве материала анода выбрана нержавеющая сталь с наружным покрытием из никеля или вольфрама, либо ниобия.- stainless steel with an external coating of nickel or tungsten, or niobium is selected as the anode material.

При этом внутреннее покрытие из вольфрама для катодов из молибдена или ниобия и наружное покрытие из никеля, вольфрама или ниобия для анода из нержавеющей стали служит для улучшения их эмиссионных характеристик (что повышает эффективность термоэмиссионного преобразования энергии), а использование в качестве материала анода корозионно-стойкой нержавеющей стали дает возможность применять в качестве охлаждающего анод газа атмосферный воздух, предварительно охлажденный на борту ВЛА.In this case, the inner coating of tungsten for the cathodes of molybdenum or niobium and the outer coating of nickel, tungsten or niobium for the anode of stainless steel serves to improve their emission characteristics (which increases the efficiency of thermionic energy conversion), and the use of the anode as a corrosion-resistant stainless steel makes it possible to use atmospheric air pre-cooled on board the VLA as a cooling gas anode.

Сущность изобретения поясняется чертежом, представленными на фиг. 1.The invention is illustrated by the drawing shown in FIG. one.

На этом чертеже схематично показана конструкция ТЭП с цилиндрическими коаксиальными электродами и с внешним расположением катода, выполняющего функцию передней кромки крыла 1 ВЛА. При этом катод 2 в виде трубы из тугоплавкого металла с наружным жаростойким покрытием 3 нагревается торможением набегающего на кромку гиперзвукового воздушного потока до температуры >1300°C. Направление этого потока условно показано стрелкой. На обратной по отношению к воздушному потоку стороне жаростойкого покрытия имеется слой теплоизоляции 4 катода от конструкции крыла. Анод 5 ТЭП в виде металлического стержня расположен внутри катода и снабжен входным 6 и выходным 7 коллекторами для охлаждающего газа, представляющими собой полости внутри стержня, расположенные у его торцов и образованные торцевыми проточками в стержне, соединенными с патрубками 8 и 9 для подвода и отвода газа, охлаждающего анод до температуры 600÷700°C. Полости коллекторов соединены продольными сквозными микроканалами 10 в стержне для прохода этого газа. Электрическая и тепловая развязка электродов, герметизация полости межэлектродного зазора (МЭЗ) 11, обеспечиваемого в радиальном и осевом направлениях соответственно дистанционаторами 12 и 13, а также компенсация разницы термических расширений осуществляется металлокерамическими гермоузлами 14 и сильфонным узлом 15. При этом сильфонный узел и металокерамический гермоузел, распоженные со стороны входного газового коллектора анода, размещены внутри ВЛА, стенка 16 которого условно показана на чертеже, а второй гермоузел, расположенный со стороны выходного газового коллектора защищен от воздействия воздушного потока обтекателем 17 из жаростойкогого материала, имеющим внутреннюю теплоизоляционную вставку 18 и сопло 19 для выхода охлаждающего анод газа. При этом катод ТЭП находится под электрическим потенциалом корпуса ВЛА 20, а анод снабжен отрицательным токовыводом 21.This drawing schematically shows the design of the TEC with cylindrical coaxial electrodes and with the external location of the cathode, which performs the function of the leading edge of the wing 1 VLA. In this case, the cathode 2 in the form of a pipe made of refractory metal with an external heat-resistant coating 3 is heated by braking the hypersonic air flow incident on the edge to a temperature> 1300 ° C. The direction of this flow is conditionally shown by an arrow. On the back side of the heat-resistant coating with respect to the air flow, there is a layer of thermal insulation 4 of the cathode from the wing structure. Anode 5 of the TEC in the form of a metal rod is located inside the cathode and is equipped with an inlet 6 and outlet 7 collectors for cooling gas, which are cavities inside the rod located at its ends and formed by end grooves in the rod connected to the nozzles 8 and 9 for supplying and discharging gas cooling the anode to a temperature of 600 ÷ 700 ° C. The cavity of the collectors are connected by longitudinal through microchannels 10 in the rod for the passage of this gas. Electrical and thermal decoupling of the electrodes, sealing of the interelectrode gap cavity (MEZ) 11 provided in the radial and axial directions by the spacers 12 and 13, respectively, as well as compensation of the difference in thermal expansions is carried out by ceramic-metal pressure junctions 14 and bellows assembly 15. In this case, the bellows assembly and the ceramic-ceramic containment, located on the side of the inlet gas manifold of the anode are placed inside the VLA, the wall 16 of which is conventionally shown in the drawing, and the second hermetic unit, located one hundred the outlet gas manifold is protected from air flow by a cowl 17 made of heat-resistant material, having an internal heat-insulating insert 18 and a nozzle 19 for exiting the cooling gas anode. In this case, the TEC cathode is under the electric potential of the VLA 20 casing, and the anode is equipped with a negative current output 21.

Решение поставленной задачи обеспечивается выбранным расположением и конструкцией составных частей рассматриваемого ТЭП. В частности, расположение металлокерамических узлов и сильфонного узла, определяющих радиальные габариты ТЭП с коаксиальными цилиндрическими электродами, внутри корпуса ВЛА и обтекателя на конце его крыла, а также наличие микроканалов в аноде для прохода газа позволяет поддерживать необходимую интенсивность охлаждения на всей его длине позволяет встраивать такой преобразователь в кромку крыла относительно малого радиуса.The solution to this problem is provided by the selected location and design of the components of the TEC under consideration. In particular, the location of the ceramic-metal assemblies and the bellows assembly, which determine the radial dimensions of the TEC with coaxial cylindrical electrodes, inside the VLA body and the fairing at the end of its wing, as well as the presence of microchannels in the anode for the gas passage allows the necessary cooling intensity to be maintained along its entire length; transducer into the wing edge of a relatively small radius.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.Information confirming the possibility of carrying out the invention.

Катод ТЭП выполнен в виде трубы из монокристаллического вольфрама, силицированной снаружи для образования защитного жаростойкого покрытия и имеет с тыльной (по отношению к направлению полета ВЛА) дополнительное теплоизоляционное покрытие из окиси циркония, которая имеет сравнительно малую теплопроводность. Анод выполнен в виде стержня из нержавеющей стали с никелевым покрытием его цилиндрической поверхности. На торцах стержня сделаны проточки, которые вместе двумя вваренными в них патрубками образуют полости входного и выходного газовых коллекторов, соединенные множеством сквозных осевых отверстий диаметром 0,5÷1,0 мм в стержне, через которые прокачивается охлаждающий анод газ (хранится на борту ВЛА, либо забирается из атмосферы с последующим охлаждением в теплообменниках). Металлокерамические гермоузлы и сильфонный узел установлены коаксиально с вышеупомянутыми патрубками. При этом металлокерамический гермоузел, установленный со стороны выходного патрубка защищен от воздействия воздушного потока сферическим обтекателем диаметром ~30 мм из углеграфитового материала с цилиндрической вставкой из окиси циркония, а сильфонный узел вместе со вторым из двух гермоузлов размещаются внутри корпуса ВЛА. Применение такой конструкции позволило уменьшить радиус наружной поверхности ТЭТЗ до ~7 мм, т.е. примерно вдвое. Таким образом, указанная совокупность новых признаков позволяет решить задачу изобретения.The TEC cathode is made in the form of a tube of monocrystalline tungsten, siliconized on the outside to form a protective heat-resistant coating and has an additional zirconium oxide thermal insulation coating with respect to the direction of flight of the VLA, which has a relatively low thermal conductivity. The anode is made in the form of a stainless steel rod with a nickel coating of its cylindrical surface. Grooves are made at the ends of the rod, which together with two nozzles welded into them form the cavities of the inlet and outlet gas collectors, connected by a plurality of through axial holes with a diameter of 0.5 ÷ 1.0 mm in the rod, through which the cooling anode gas is pumped (stored on board the VLA, or taken from the atmosphere with subsequent cooling in heat exchangers). Cermet hermetic joints and a bellows assembly are installed coaxially with the aforementioned nozzles. At the same time, the ceramic-metal hermetic unit installed on the outlet pipe side is protected from the influence of air flow by a spherical fairing with a diameter of ~ 30 mm from carbon graphite material with a cylindrical zirconium oxide insert, and the bellows assembly along with the second of the two hermetic units are located inside the VLA casing. The use of such a design made it possible to reduce the radius of the outer surface of the TEZ to ~ 7 mm, i.e. about twice. Thus, the specified combination of new features allows to solve the problem of the invention.

Claims (4)

1. Термоэмиссионный преобразователь с цилиндрическими коаксиальными катодом и анодом, содержащий металлокерамические узлы для взаимной изоляции катода и анода и сильфонные узлы, компенсирующие различие тепловых расширений этих электродов, отличающийся тем, что катод выполнен в виде трубы из тугоплавкого металла, обтекаемой в поперечном направлении гиперзвуковым воздушным потоком, снабженной жаростойким покрытием по всей наружной поверхности и слоем теплоизоляции на участке этой поверхности, не обтекаемом потоком, а анод, расположенный внутри катода, выполнен в виде металлического стержня, снабженного входным и выходным газовыми коллекторами в виде внутренних полостей с противоположных концов этого стержня, соединенных продольными микроканалами для охлаждающего газа, подаваемого во входной газовый коллектор и выпускаемого наружу из выходного газового коллектора, причем сильфонный узел, вместе с одним из двух металлокерамических узлов, расположенным со стороны входного газового коллектора, размещен внутри высокоскоростного летательного аппарата, а второй металлокерамический узел размещен внутри обтекателя из жаростойкого материала, содержащего внутренний слой теплоизоляции.1. Thermal emission transducer with a cylindrical coaxial cathode and anode, containing cermet units for mutual isolation of the cathode and anode and bellows units that compensate for the difference in thermal expansions of these electrodes, characterized in that the cathode is made in the form of a pipe made of refractory metal flowing in the transverse direction by hypersonic air a stream provided with a heat-resistant coating over the entire outer surface and a layer of thermal insulation on a portion of this surface that is not streamlined, and the anode is located ith inside the cathode, made in the form of a metal rod equipped with inlet and outlet gas manifolds in the form of internal cavities from opposite ends of this rod, connected by longitudinal microchannels for cooling gas supplied to the inlet gas manifold and discharged outward from the outlet gas manifold, the bellows assembly together with one of the two cermet units located on the inlet side of the gas manifold, it is located inside a high-speed aircraft, and the second metal the local ceramic unit is placed inside a fairing made of heat-resistant material containing an inner layer of thermal insulation. 2. Термоэмиссионный преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что в качестве материала катода выбран вольфрам, при этом катод снабжен наружным жаростойким покрытием из дисилицида вольфрама.2. The thermionic converter according to claim 1, characterized in that tungsten is selected as the cathode material, while the cathode is provided with an external heat-resistant coating of tungsten disilicide. 3. Термоэмиссионный преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что в качестве материала катода выбран молибден или ниобий, при этом катод снабжен наружным жаростойким покрытием соответственно из их дисилицидов и внутренним покрытием из вольфрама.3. The thermionic converter according to claim 1, characterized in that molybdenum or niobium is selected as the cathode material, while the cathode is provided with an external heat-resistant coating of their disilicides and an inner coating of tungsten, respectively. 4. Термоэмиссионный преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что в качестве материала анода выбрана нержавеющая сталь с наружным покрытием из никеля или вольфрама, либо ниобия.4. The thermionic converter according to claim 1, characterized in that stainless steel with an outer coating of nickel or tungsten or niobium is selected as the anode material.
RU2019109691A 2019-04-02 2019-04-02 Thermionic transducer for thermionic thermal protection edge of small radius of curve of high-speed aircraft wing RU2704106C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019109691A RU2704106C1 (en) 2019-04-02 2019-04-02 Thermionic transducer for thermionic thermal protection edge of small radius of curve of high-speed aircraft wing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019109691A RU2704106C1 (en) 2019-04-02 2019-04-02 Thermionic transducer for thermionic thermal protection edge of small radius of curve of high-speed aircraft wing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2704106C1 true RU2704106C1 (en) 2019-10-24

Family

ID=68318281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019109691A RU2704106C1 (en) 2019-04-02 2019-04-02 Thermionic transducer for thermionic thermal protection edge of small radius of curve of high-speed aircraft wing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2704106C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4506183A (en) * 1980-11-30 1985-03-19 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration High thermal power density heat transfer apparatus providing electrical isolation at high temperature using heat pipes
WO2007008059A2 (en) * 2005-07-08 2007-01-18 Innovy Energy converting apparatus, generator and heat pump provided therewith and method of production thereof
RU2430857C2 (en) * 2009-12-01 2011-10-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") Hypersonic aircraft wing in aerodynamic heating conditions
RU2572009C1 (en) * 2014-11-05 2015-12-27 Владимир Андреевич Керножицкий Hypersonic aircraft wing in aerodynamic heating conditions

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4506183A (en) * 1980-11-30 1985-03-19 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration High thermal power density heat transfer apparatus providing electrical isolation at high temperature using heat pipes
WO2007008059A2 (en) * 2005-07-08 2007-01-18 Innovy Energy converting apparatus, generator and heat pump provided therewith and method of production thereof
RU2430857C2 (en) * 2009-12-01 2011-10-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") Hypersonic aircraft wing in aerodynamic heating conditions
RU2572009C1 (en) * 2014-11-05 2015-12-27 Владимир Андреевич Керножицкий Hypersonic aircraft wing in aerodynamic heating conditions

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
12th Symposium on space nuclear power and propulsion. Albuquerque, New Mexico, 1995, pp. 755-758. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8127555B2 (en) Flowpath heat exchanger for thermal management and power generation within a hypersonic vehicle
US8453456B2 (en) Fuel-cooled flexible heat exchanger with thermoelectric device compression
JP2007024045A (en) Engine heat heat exchanger causing electrothermal generation
US3016693A (en) Electro-thermal rocket
US9222439B2 (en) Rocket engine with cryogenic propellants
RU2704106C1 (en) Thermionic transducer for thermionic thermal protection edge of small radius of curve of high-speed aircraft wing
CN109941424A (en) A kind of thermal protection struc ture integration leading edge for Air-breathing hypersonic vehicle
US11695131B2 (en) Fuel cell and fuel cell system for an aircraft
RU2506199C1 (en) Hypersonic aircraft wing in aerodynamic heating conditions
RU2707557C1 (en) Thermionic transducer built into the structure of high-speed aircrafts
JPH08329970A (en) Fuel cell
US20230406529A1 (en) An aircraft assembly
RU2686815C1 (en) Nuclear turbojet
US20230130672A1 (en) Glow plug for a fuel cell system
CN112738938B (en) High-heat-efficiency tubular electric arc heater
USH1753H (en) Pin and cermet hybrid bimodal reactor
RU2583511C1 (en) Thermionic method for thermal protection of aircraft
CN112133456A (en) Heat pipe type fuel element for dual-mode reactor
CN109774981B (en) Thermal protection system of auxiliary rocket of hypersonic vehicle
RU2703272C1 (en) Thermionic transducer with passive cooling for on-board power source of high-speed aircraft with straight-flow air-jet engine
RU2129740C1 (en) Space-based nuclear power plant
RU2707192C1 (en) Thermionic converter for on-board electric power source
RU2538768C1 (en) Thermionic electricity generating channel
RU139811U1 (en) THERMOEMISSION ELECTRICITY CHANNEL
CN219145658U (en) High-efficiency segmented arc heater

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210403

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20211215