Московские инженеры Кирилл Готовцев и Юрий Ошев запатентовали электроэнергетическую установку для судов с электродвижением, рассчитанную на работу в ледовых условиях. Система использует регулируемую балластную нагрузку, которая принимает на себя избыток электрической мощности при резком изменении нагрузки на гребные винты.
Проблема возникает при движении в тяжёлом льду набегами, когда ледокол поочерёдно идёт вперёд и назад. При реверсе гребных винтов потребляемая ими мощность может снижаться от номинального значения до нуля. В обычной схеме такое изменение нагрузки отражается на мощности источника энергии, что для ядерной установки сопровождается тепловой нестабильностью активной зоны.
Авторы предлагают подключить параллельно блокам преобразования электроэнергии для гребных двигателей отдельную регулируемую балластную нагрузку. Она должна поглощать высвободившуюся мощность, когда потребление гребных электродвигателей уменьшается, и тем самым сохранять баланс между выработкой и потреблением электроэнергии.
По задумке, при изменении режима ледокола система управления переключает набор нагрузочных резисторов. За счёт этого мощность, потребляемая балластом, меняется в соответствии с нагрузкой на гребные электродвигатели. В результате предлагается поддерживать без существенного изменения режим работы генератора, турбины и ядерного реактора.
Но энергия при этом не пропадает. Силовые резисторы охлаждаются воздушным потоком, который затем направляется в пневмообмывочное устройство подводной части корпуса. При пиковой нагрузке температура воздуха может превышать 100 °C. Для сглаживания изменения температуры перед подачей в систему предусмотрен термоаккумулирующий блок.
Пневмообмывочное устройство подаёт воздух через отверстия в подводной части носовой оконечности судна. Поднимающийся поток образует между корпусом и льдом воздушно-водяную прослойку, отводит мелкие обломки, смывает ледяную крошку и снижает сопротивление корпуса движению. По расчётной логике патента, использование уже нагретого воздуха позволяет одновременно утилизировать потери балластной нагрузки и повысить эффективность пневмообмыва.
В качестве резистивных элементов авторы предлагают использовать хромитлантановую керамику LaCrO₃. Балластная нагрузка должна иметь мощность, достаточную для компенсации потребления всей системы электродвижения соответствующего борта в предельных режимах, включая реверс или заклинивание винта.