布雷頓循環（Brayton cycle）是一種熱力循環，常用於燃氣輪機和航空發動機中。它基於恩斯特·布雷頓在1872年發明的渦輪機，並經過多年的發展和改進，已成為工業界套用廣泛的熱力循環之一。布雷頓循環以氣體為工質，通過四個主要過程實現能量的高效轉化，包括：
加熱過程（等壓吸熱）。
等壓膨脹過程（絕熱壓縮）。
排氣過程（等壓冷卻）。
等壓壓縮過程（絕熱膨脹）。
布雷頓循環適用於多種不同的套用，包括使用超臨界二氧化碳（S-CO2）的發電系統，這種系統具有高效率和結構緊湊的優點。布雷頓循環也被套用於空間核動力系統，特別是在美國和俄羅斯發展的大功率空間核動力研究中。這些系統利用高溫氣冷反應堆和液態金屬冷卻技術，適合雙模式（核熱推進和發電兩用）反應堆。然而，這些系統面臨的技術挑戰包括高速轉動軸的磨損和在空間條件下保持系統正常運行等問題。