5.1. СИНТЕЗ СХЕМ ЭХГ

Для создания надежной ЭУ на основе ЭХГ требуется большое количество теоретической и экспериментальной информации. Эта задача особенно сложна для установок большой мощности. Как правило, синтез ЭУ усложняет­ся специальными требованиями, связанными со специфи­кой самого объекта. Для синтеза установки требуется провести расчеты по выбору и оптимизации ее парамет­ров, отработать в производстве и всесторонне исследо­вать основные узлы и агрегаты как самих ТЭ, так и вспомогательных систем и агрегатов. Накопленный в на­стоящее время опыт разработки ЭХГ различного назна­чения позволяет провести синтез ЭХГ как системы толь - 196

ко приближенно. Окончательное построение структурі ЭХГ будет, очевидно, проведено в ближайшие годы после проведения некоторого объема дополнительных аналитических и экспериментальных исследований.

В общем случае ЭХГ может иметь различное напря­жение на выводах, различный допустимый ток нагруз­ки, отличаться по своей структуре в части пневмогид - равлических и электрических схем, по способу объедине­ния ТЭ, по электролиту, по системам термостатирования, продувки и вывода продуктов реакции. Кроме того, ЭХГ могут иметь различные системы хранения и подготовки топлива и окислителя. Выбранный вариант указанных систем часто определяет структуру построения схемы ЭХГ в целом. Эти обстоятельства существенно сказыва­ются на энергетических и массо-габаритных характерис­тиках установки и надежности ее работы. Требования получения высоких удельных энергетических характе­ристик, высокой надежности и живучести системы явля­ются явно противоречивыми, и выбор параметров ЭХГ производят исходя из оптимизации лишь некоторых комплексных критериев. При выборе структурной схемы ЭХГ надо учитывать требование его минимального об­служивания или в пределе полной автономности в рабо­те, высокой безопасности эксплуатации и особенно пожа - ровзрывобезопасности (см. ниже). Также существенным, а иногда и определяющим требованием является требо­вание наиболее простой конструкторской реализации.

При проектировании ЭХГ большой мощности (десят­ки киловатт) необходимо решать вопрос о выборе оптимальных размеров его отдельных батарей ТЭ. Пост­роение ЭХГ большой мощности позволяет существенно облегчить требования обеспечения надежности за счет некоторой избыточности числа батарей ТЭ, что значи­тельно расширяет возможность выбора их напряжения. Построение схемы самих батарей ТЭ должно осуще­ствляться с учетом наибольшей автономности их работы в составе ЭХГ.

Такое исполнение установки, а также построение са­мих батарей ТЭ па базе отдельных 'ГЭ, имеющих одну или несколько параллельно соединенных пар положи­тельных и отрицательных электродов, повышают техно­логичность изготовления ЭХГ, дают возможность прове­дения автономных испытаний ТЭ и батарей ТЭ на всех стадиях изготовления, а также сокращают брак.

Структурная схема ЭХГ в общем сЛучйё включйет в себя следующие системы:

а) набор ТЭ;

б) систему вывода продуктов реакции;

в) систему термостатг. рования;

г) систему заправки; ;к

д) систему продувки;

е) систему автоматического регулирования и защиты;

ж) систему хранения и подачи рабочих реагентов.

Все узлы и системы ЭХГ могут быть выполнены на

основе существенно различных принципов построения. Ниже будут рассмотрены возможные варианты постро­ения этих систем [5.1—5.3] на примере водородно-кисло­родного ЭХГ с жидким щелочным электролитом.