Из позапрошлой жизни
В статье «Чайникам о ядерных реакторах» писал, что в позапрошлой жизни, закончившейся почти одновременно с «великим, могучим...», довелось лет пятнадцать потрудиться конструктором этих самых реакторов. По малолетству, закончившемуся где-то в районе тридцати, ещё питал какие-то иллюзии насчёт научно-технического прогресса в СССР (с теорией инноваций австрийского экономиста Йозефа Шумпетера познакомился намного позже), посему занимался изобретательской и рационализаторской деятельностью, что IRL сильно не одобрялось, как начальством, так и окружающими рядовыми сотрудниками.
Хотя на словах изобретательство было делом чуть не государственной важности. Только между словами и делами в совке была громадная пропасть. Главным делом был не научно-технический прогресс, а выполнение производственного плана. Это понятия взаимоисключающие, хотя план по изобретениям и рацпредложениям тоже существовал, но являлся примерно тем же, что план по посещению театров или спортивно-массовым мероприятиям. Первоочередным же было выкатить до 24-00 31 числа за ворота пусть недоделанное изделие, отчитаться, что выкатил и выполнил план, потом закатить обратно и доделать. Или доделывать потом уже на площадке заказчика. Чем мне с представителями рабочего класса неоднократно приходилось заниматься в командировках на АЭС.
После тридцати и до самого увольнения в тридцать шесть лет (в 1990 году вскоре после выхода из КПСС) продолжал писать заявки на изобретения и получать по ним авторские свидетельства СССР, только делал это часто не через родное КБ, а общественную организацию с аббревиатурой НТО, а то и вовсе частным образом. Исключительно в порядке хобби, то есть, ради собственного развлечения, дабы не впасть в депрессию и не спиться от совковой безнадёги. Кстати, на авторские свидетельства по реакторам, поданные в качестве частного лица, всё равно ставился гриф «ДСП» (не древесно-стружечная плита, а для служебного пользования). Сняли грифы в девяностые и выложили в открытых источниках, в т.ч. в Интернете.
Работая конструктором, читал, как книги и журналы по специальности, так и научно-популярные типа «Изобретатель и рационализатор», «Наука и техника», «Техника молодёжи» и т.д. Откуда-то из них и узнал про существование АРИЗ и ТРИЗ, соответственно, сперва алгоритм, а после теория решения изобретательских задач, разработчиком коей являлся Генрих Саулович Альтшуллер.
Книжка, что на картинке является уже двадцать третьим изданием, значительно дополненным и переработанным в сравнении с теми первыми вариантами, что я читал в восьмидесятые. Эту книжку дал почитать сын, он её получил в качестве приза за участие в интеллектуальных играх типа тех, что по телевизору показывают. Кстати, сын и в телевизоре иногда играет. Действительно, обнаружил в книге много нового, чего тридцать- сорок лет назад в прежних изданиях не было.
А формулировка идеального конечного результата осталась прежней. Идеальный конечный результат, или ИКР, в ТРИЗ — это ситуация, когда система сама выполняет нужное действие. То есть, действие есть, а отдельного устройства или механизма для его осуществления нет. Как бы само делается. Understand?
Заглянув в свои изобретения, коих штук сорок авторских свидетельств лежат дома (а ещё некоторые, уволившись с завода, просто не получил, сейчас про что-то уже забыл, Интернет напомнил), обнаружил одно, которое можно притянуть к такому идеальному конечному результату.
На картинке реактор ВВЭР-440, можно было взять любой другой, непринципиально. Эти реакторы выпускались в СССР с начала семидесятых, в начале восьмидесятых документация и производство были переданы на «Шкоду» в чешском Пльзне, сейчас такие реакторы уже не выпускаются. Разве что ЗИП для ещё оставшихся в эксплуатации АЭС.
На цветной картинке в разрезе не показана часть верхнего блока (только крышка) с приводами системы управления и защиты, которые в этом реакторе называются приводы (хотя произносят приводА) АРК. Привод АРК таскает вверх- вниз кассету АРК, регулируя мощность реактора и обеспечивая аварийную защиту сбросом всех кассет АРК вниз.
В этом реакторе движение через редуктор передаётся зубчатой рейке, но для сути моего с соавтором А.И. Ларионовым авторского свидетельства (сейчас переименовано в патент) № 1304632 сие не имеет значения. В реакторах ВВЭР-1000 и ВВЭР-1200 другой тип привода- шаговый электромагнитный, прототипом коего был привод фирмы «Westinghouse». Прототипом самих реакторов ВВЭР был PWR той же американской фирмы.
Но изобретение, про которое тут, не про то. Неважно, рейка это, как в ВВЭР-440 или штанга, как в ВВЭР-1000. При установке привода в реактор то или другое надо соединить (сцепить) с регулирующим органом из поглощающего нейтроны материала.
В ВВЭР это выполняется вручную механическим способом примерно так. На площадку над приводами (верх левой картинки), встаёт мужик, берёт длинную тонкую трубу, являющуюся ключом для сцепления. Длина трубы несколько метров, размеры реактора показаны, надо с той верхней площадки ключом достать до верхней части рейки или штанги, которую надо сцепить с регулирующим органом.
Сцепление осуществляется байонетным захватом с фиксатором. Вот так, стОя на площадке, мужик поворачивает ключ и соединяет штангу или рейку с регулирующим органом. Фиксатор заскакивает в отверстие сам, при расцеплении его нужно сперва вытащить, потом расцеплять байонет. В общем, требуются определённые навыки выполнения этой операции, хотя случаев несцепления вроде не было.
Некоторые затраты времени, помимо того, если реактор ещё не работал, топливо свежее, радиации из активной зоны идёт мало. А вот если расцепление с последующим сцеплением выполняют при ежегодных перегрузках, то тут мужику с ключом на яйца из реактора летят нейтроны и гамма-лучи. Мужикам, ясное дело, доплачивают и талоны на дополнительное питание дают.
В чём же суть суть изобретения по авторскому свидетельству СССР № 1304632 (аффтары В.А. Баев и А.И. Ларионов)? А в том, что при пуске реактора нагрев воды примерно до 150 градусов осуществляют насосами, поднимая давление вместе с температурой. Регулирующие стержни с поглотителем нейтронов при этом из активной зоны реактора не извлекают.
Так чего бы не сделать элемент сцепления рейки или штанги с регулирующим органом термочувствительным. То есть, при низкой температуре сцепления нет, при высокой есть. Само сцепляется. Конструктивные варианты могут быть различные: тепловое расширение, биметалл, эффект памяти формы...
Это я так просто развлекался от тоски, придумывая подобную хрень. Мужики с ключами в виде длинных труб, как сцепляли в семидесятые, так и сейчас продолжают.
Пару- тройку других моих авторских свидетельств тоже можно притянуть под идеальный конечный результат. Например, есть в приводах системы управления и защиты такая хрень, как гидростопор, препятствующий выбросу регулирующего органа из активной зоны при разгерметизации в верхней части. Так того же эффекта можно достичь, сделав обратную сторону зубьев шестерни и рейки самотормозящими. Работает зубчатая пара всегда одной стороной зубьев- вес рейки тянет вниз. А если поток воды начнёт толкать рейку вверх, произойдёт блокировка. И гидростопор не нужен. Где-то так...