Alimentarea cu energie a vehiculelor spațiale. Sistemul de alimentare cu energie al complexului de bord al navei spațiale (160,00 ruble) Proiectarea sistemului de alimentare cu energie al navei spațiale

Invenția se referă la domeniul energiei spațiale, în special la sistemele de alimentare cu energie la bord ale navelor spațiale (SC). Conform invenției, sistemul de alimentare cu energie electrică a navei spațiale constă dintr-o baterie solară, un stabilizator de tensiune, o baterie, un regulator de putere extremă, iar stabilizatorul de tensiune al bateriei solare și dispozitivul de descărcare a bateriei sunt realizate sub formă de invertoare în punte cu un comun comun. transformator, în timp ce intrarea încărcătorului este conectată la înfășurarea de ieșire a transformatorului, alte înfășurări de ieșire ale transformatorului sunt conectate la dispozitive de putere de încărcare cu propriile valori nominale de tensiune de ieșire AC sau DC, iar unul dintre dispozitivele de putere de sarcină este conectat la un stabilizator de baterie solară și un dispozitiv de descărcare a bateriei. Rezultatul tehnic este de a extinde capacitățile sistemului de alimentare cu energie a navei spațiale, de a îmbunătăți calitatea tensiunii de ieșire, de a reduce costurile de dezvoltare și de producție și de a reduce timpul de dezvoltare a sistemului. 1 bolnav.

Desene ale brevetului RF 2396666

Prezenta invenție se referă la domeniul energiei spațiale, mai precis la sistemele de alimentare cu energie la bord (PSS) ale vehiculelor spațiale (SC).

Sunt cunoscute sistemele de alimentare cu energie a navelor spațiale, constând dintr-o baterie solară, o baterie de stocare, precum și un complex de echipamente electronice care asigură funcționarea în comun a acestor surse pentru încărcarea navei spațiale, conversie și stabilizarea tensiunii.

Caracteristicile de performanță ale SEP, iar pentru tehnologia spațială, cea mai importantă dintre ele este puterea specifică, i.e. raportul dintre puterea generată de sistemul de alimentare și masa sa (Psp = Rsep / Msep), depinde în primul rând de caracteristicile specifice masei ale surselor de curent utilizate, dar și în mare măsură de schema structurală acceptată a PSS , format din complexul de echipamente electronice PDS, care determină modurile de funcționare a surselor și eficiența utilizării potențialului acestora.

Sisteme cunoscute de alimentare cu energie a navelor spațiale cu scheme bloc care asigură: stabilizarea tensiunii constante la sarcină (cu o precizie de 0,5-1,0% din valoarea nominală), stabilizarea tensiunii pe bateria solară, care asigură eliminarea energiei din aceasta în apropiere. caracteristica curent-tensiune a punctului optim de funcționare (CVC), precum și implementarea unor algoritmi optimi pentru controlul modurilor de funcționare ale bateriilor, care fac posibilă asigurarea parametrilor capacitivi maximi posibili în timpul ciclării pe termen lung a bateriilor pe orbită. Ca exemplu de astfel de sisteme de alimentare, vă prezentăm proiectul EPS pentru o navă spațială de comunicații geostaționare în articolul O POWER, FOR A TELECOMUNICATIONS SATELLITE. L.Croci, P.Galantini, C.Marana (Proceedings of the European Space Power Conference ținută la Graz, Austria, 23-27 august 1993 (ESA WPP-054, august 1993). PDS propus cu o putere de 5 kW, cu o tensiune de 42 V Eficiența utilizării puterii bateriei solare este de 97%, eficiența utilizării capacității bateriei este de 80% (la sfârșitul duratei de viață de 15 ani a navei spațiale).

În diagrama structurală a SPS, bateria solară este împărțită în 16 secțiuni, fiecare dintre acestea fiind reglată de propriul regulator de tensiune în șunt, iar ieșirile secțiunilor sunt conectate la o magistrală stabilizată comună prin diode de decuplare, care acceptă 42 V. ± 1%. Stabilizatoarele de șunt mențin o tensiune de 42 V pe secțiunile bateriei solare, iar proiectarea bateriei solare se realizează astfel încât la sfârșitul a 15 ani punctul optim de funcționare al CVC să corespundă acestei tensiuni.

Marea majoritate a sistemelor de alimentare cu energie electrică pentru nave spațiale străine și interne, cum ar fi, de exemplu, HS-702, A-2100 (SUA), Spacebus-3000, 4000 (Europa de Vest), Sesat, Express-AM, " Yamal (Rusia), etc.

În articolul „Complexul de instrumente al sistemelor de alimentare prin satelit cu controlul extrem de putere al bateriei solare”, autorii V.S. Kudryashov, M.V. Nesterishin, A.V. Zhikharev, V.O. Elman, A.S. 47, aprilie 2004, nr. 4) o descriere a structurii este prezentată diagrama PSS cu un controler de putere a bateriei solare extreme, este prezentat efectul unei astfel de reglementări asupra satelitului de comunicații geostaționar Express-A, care, conform rezultatelor măsurătorilor de zbor, a reprezentat o creștere cu 5% a puterii de ieșire a bateriei. Conform schemei cu un controler extrem de baterie solară, au fost realizate EPS-urile multor nave spațiale interne, cum ar fi navele spațiale geostaționare Hals, Express, Glonass-M pe orbită înaltă, Gonets pe orbită joasă etc.

Cu caracteristicile de înaltă performanță obținute ale EPS ale navelor spațiale moderne, acestea au un dezavantaj comun - nu sunt universale, ceea ce limitează domeniul de aplicare a acestora.

Se știe că pentru a alimenta diverse echipamente ale unei anumite nave spațiale, sunt necesare mai multe valori nominale ale tensiunii de alimentare, de la unități la zeci și sute de volți, în timp ce în PDS implementat se formează o singură magistrală de tensiune DC cu o singură evaluare, de exemplu, 27 V sau 40 V sau 70 V sau 100 V.

La trecerea de la o evaluare a tensiunii de alimentare a echipamentelor la alta, este necesar să se dezvolte un nou sistem de alimentare cu o prelucrare radicală a surselor de curent - baterii solare și de acumulare și cu timpul și costurile financiare corespunzătoare.

În special, acest dezavantaj afectează crearea de noi modificări ale navei spațiale bazate pe versiunea de bază, care este direcția principală în ingineria modernă a navelor spațiale.

Un alt dezavantaj al sistemelor este imunitatea scăzută la zgomot a consumatorilor de energie electrică de la bordul navei spațiale. Acest lucru se datorează prezenței unei conexiuni galvanice între magistralele de alimentare ale echipamentului și sursele de curent. Prin urmare, cu fluctuații bruște ale sarcinii, de exemplu, atunci când consumatorii individuali sunt porniți sau opriți, fluctuațiile de tensiune apar pe magistrala de ieșire comună a sistemului de alimentare cu energie, așa-numita. tranzitorii cauzate de supratensiuni asupra rezistenței interne a surselor de curent.

Este propus un sistem de alimentare cu o nouă diagramă bloc, ceea ce face posibilă eliminarea deficiențelor menționate mai sus ale sistemelor de alimentare cu energie cunoscute a navelor spațiale.

Cea mai apropiată soluție tehnică de cea propusă este un sistem autonom de alimentare a navei spațiale conform brevetului RF 2297706, ales ca prototip.

Prototipul are aceleași dezavantaje ca și omologii de mai sus.

Obiectivul invenției este de a extinde capacitățile sistemului de alimentare cu energie a navei spațiale, de a îmbunătăți calitatea tensiunii de ieșire, de a reduce costurile de dezvoltare și de fabricație și de a reduce timpul de dezvoltare a sistemului.

Esenţa invenţiei revendicate este ilustrată de desen.

Sistemul de alimentare constă dintr-o baterie solară 1, o baterie 2, un stabilizator de tensiune a bateriei solare 3, un descărcator de baterie 4, un încărcător de baterie 5, un regulator de putere extremă al bateriei solare 6, conectat prin intrările sale la descărcarea 4. și încărcător 5 dispozitive și la senzorul de curent al bateriei solare 7, iar ieșirea - cu un stabilizator de tensiune al bateriei solare 3.

Stabilizatorul 3 și dispozitivul de descărcare 4 sunt realizate sub formă de inversoare de punte. Descrierile unor astfel de invertoare de punte sunt date, de exemplu, în articolele: „Convertoare de tensiune de înaltă frecvență cu comutare rezonantă”, autor A.V. Lukin (j. ALIMENTAREA, colecția științifică și tehnică numărul 1, editată de Yu. , M., 1993), The Series Connected Buck Boost Regulator For High Efficiency DC Voltage Regulation, de Arthur G. Birchenough (NASA Technical Memorandum 2003-212514, NASA Lewis Research Center, Cleveland, ON), precum și în articolul STRUCTURAL DIAGRAM AND CIRCUIT SOLUTIONS DE COMPLEXE DE AUTOMATIZAREA ȘI STABILIZAREA SEP A UNUI SV GEOSTATIONAL NEHERMETIC CU Izolarea galvanică a echipamentelor de bord DIN SOLARE ȘI BATERIE autori Polyakov S.A., Chernyshev A.I., Elman V.O., Kudryashov B.C., vezi „Sisteme electromecanice și electromecanice” . lucrări științifice ale SPC „Polus”. - Tomsk: IGP „RASKO” sub editura „Radio and Communication”, 2001, 568 p.

Înfășurările de ieșire 9, 10 ale stabilizatorului și respectiv dispozitivul de descărcare sunt conectate la un transformator comun 8 ca înfășurări ale acestuia primare. Bateria solară 1 este conectată la stabilizatorul 3 prin pneuri pozitive și negative, iar într-una dintre anvelope este instalat senzorul de curent 7. Bateria de stocare 2 este conectată la dispozitivul de descărcare prin pneuri pozitive și negative. Încărcătorul 5 este conectat cu intrarea sa la înfășurarea secundară 11 a transformatorului 8, iar ieșirea este conectată la anvelopele pozitive și negative ale bateriei 2.

Înfășurările secundare 12 ale transformatorului 8 sunt conectate la dispozitivele de putere 13 sarcini 14 cu valorile lor nominale de tensiune de ieșire AC, iar înfășurările secundare 15 ale transformatorului 8 sunt conectate la dispozitivele de putere 16 sarcini 17 DC cu propriile valori nominale de tensiune, una dintre dispozitivele de putere 18 încarcă 19 DC sau AC , conectate la înfășurarea secundară 20 a transformatorului 8, este selectată ca principală și este utilizată pentru a stabiliza tensiunea pe înfășurarea secundară 20 a transformatorului 8. În acest scop, dispozitivul 18 este conectat prin feedback la stabilizatorul 3 și la dispozitivul de descărcare 4.

Formarea unei tensiuni alternative pe înfășurarea de ieșire 9 a stabilizatorului 3 este asigurată de circuitul său de comandă 21, care, conform unei anumite legi, deschide tranzistoarele 22, 23 și, respectiv, 24, 25 în perechi.

În mod similar, o tensiune alternativă este formată pe înfășurarea de ieșire 10 a dispozitivului de biți 4 prin tranzistoarele 27, 28 și, respectiv, 29, 30 ale circuitului său de control 26.

Regulatorul de putere extremă 6, ținând cont de citirile senzorului de curent 7 și de tensiunea bateriei solare 1, generează un semnal de corecție pentru modificarea legii de deschidere a tranzistorilor stabilizatorului 3 astfel încât tensiunea de pe bateria solară. este setată egală cu tensiunea optimă a caracteristicii curent-tensiune (CVC) a bateriei solare.

Sistemul de alimentare cu energie electrică funcționează în următoarele moduri principale.

1. Sarcini alimentate de panouri solare.

Când puterea bateriei solare depășește puterea totală consumată de sarcini, stabilizatorul de punte 3, folosind feedback-ul dispozitivului 18 și stabilizatorul 3, pe înfășurarea secundară 20 a transformatorului 8 menține o tensiune stabilă la un nivel care asigură stabilitatea tensiunii cerută pe sarcina 19. Totodată, pe înfășurările secundare 11, 12, 15 ale transformatorului este susținută și de o tensiune alternativă stabilă, ținând cont de rapoartele de transformare ale înfășurărilor. Bateria 2 este complet încărcată. Încărcătorul 5 și dispozitivele de descărcare 4 sunt oprite, regulatorul extrem 6 este oprit.

2. Încărcarea bateriei.

Când devine necesară încărcarea bateriei, încărcătorul 5 generează un semnal de pornire a încărcării și îl furnizează prin conversia curentului alternativ din înfășurarea secundară 11 a transformatorului 8 într-un curent continuu al încărcării bateriei. Semnalul de pornire a încărcătorului 5 este trimis și la intrarea controlerului extrem 6, care transformă stabilizatorul 3 în modul de reglare extremă a puterii bateriei solare. Mărimea curentului de încărcare al bateriei este determinată de diferența dintre puterea bateriei solare la punctul optim de funcționare al caracteristicii curent-tensiune și puterea totală a sarcinilor. Descărcătorul este dezactivat.

3. Încărcați energie din baterie.

Acest mod se formează atunci când nava spațială intră în umbra Pământului, a Lunii, în cazul unor eventuale situații anormale cu pierderea orientării panourilor solare, când nava este pusă pe orbită când panourile solare sunt pliate. Puterea rețelei solare este zero, iar sarcina este alimentată de descărcarea bateriei. În acest mod, stabilizarea tensiunii pe înfășurarea secundară 20 a transformatorului 8 este asigurată de dispozitivul de descărcare în mod similar cu primul mod, folosind feedback-ul dispozitivului 18 cu dispozitivul de descărcare Stabilizatorul 3, regulatorul extrem 6, încărcătorul 5 sunt dezactivate.

4. Sarcina de alimentare împreună de la panoul solar și bateria de stocare.

Modul se formează atunci când există o lipsă de energie a bateriei solare pentru a alimenta toți consumatorii conectați, de exemplu, atunci când sarcinile de vârf sunt pornite, în timpul manevrelor navelor spațiale pentru a corecta orbita, când nava spațială intră și iese din părțile în umbră ale orbitei, etc.

În acest mod, stabilizatorul 3 este activat de regulatorul extrem 6 la un semnal de la dispozitivul de descărcare 4 în modul de control al puterii extreme a bateriei solare 1, iar puterea lipsă pentru alimentarea sarcinilor este adăugată prin descărcarea bateriei 2. . Stabilizarea tensiunii pe înfășurarea secundară 20 a transformatorului 8 este asigurată de dispozitivul de descărcare 4 prin intermediul dispozitivului 18 de feedback cu dispozitivul de biți 4.

Sistemul de alimentare funcționează complet automat.

Sistemul de alimentare cu energie a navelor spațiale propus are următoarele avantaje față de sistemele cunoscute:

asigură la ieșire tensiunile stabile ale curentului continuu sau alternativ necesar pentru alimentarea diferitelor sarcini ale navei spațiale, ceea ce își extinde posibilitățile de utilizare pe nave spațiale de diferite clase sau la modernizarea dispozitivelor existente;

calitate superioară a tensiunii de alimentare a sarcinii datorită reducerii zgomotului, tk. magistralele de alimentare de sarcină sunt izolate galvanic (printr-un transformator) de barele surselor de curent;

asigură un grad ridicat de unificare a sistemului și posibilitatea adaptării acestuia la condițiile de utilizare în schimbare pe diverse tipuri de nave spațiale sau modificările acestora cu modificări minime în ceea ce privește dispozitivele de putere de sarcină, fără a afecta componentele de bază ale sistemului (solare și de stocare). baterii, stabilizator, încărcător și dispozitive de descărcare),

este asigurată posibilitatea de proiectare și optimizare independentă a surselor de curent în ceea ce privește tensiunea, alegerea dimensiunilor standard ale bateriilor, generatoare de baterii solare unice etc.;

reduce timpul și costurile pentru dezvoltarea și fabricarea sistemului de alimentare cu energie.

În prezent, JSC "ISS" le. M.F. Reshetnev, împreună cu o serie de întreprinderi conexe, este în curs de dezvoltare sistemul de alimentare cu energie propus, sunt fabricate unități individuale de laborator ale dispozitivului. La primele mostre ale invertorului de punte s-a obtinut o eficienta de 95-96,5%.

Dintre materialele de informare privind brevetele cunoscute de solicitant, nu a fost găsit niciun set de caracteristici similare cu setul de caracteristici ale obiectului revendicat.

REVENDICARE

Sistemul de alimentare cu energie a navei spațiale, constând dintr-o baterie solară conectată prin magistralele sale plus și minus la un stabilizator de tensiune, o baterie conectată prin magistralele sale plus și minus la intrarea de descărcare și ieșire a încărcătoarelor, un regulator de putere extrem de baterie solară conectat prin intrările sale la un senzor de curent, instalat într-una dintre magistralele între bateria solară și stabilizatorul de tensiune, încărcătorul de descărcare și baterie, iar ieșirea este cu stabilizatorul de tensiune al bateriei solare, caracterizat prin aceea că stabilizatorul de tensiune al bateriei solare și dispozitivele de descărcare a bateriei sunt realizate sub formă de invertoare punte cu un transformator comun, în același timp, intrarea încărcătorului este conectată la înfășurarea de ieșire a transformatorului, în timp ce alte înfășurări de ieșire ale transformatorului sunt conectate la dispozitivele de putere de sarcină. cu propriile valori nominale de tensiune de ieșire AC sau DC, iar unul dintre dispozitivele de alimentare de sarcină este conectat la un stabilizator de baterie solară și un dispozitiv de descărcare a bateriei.

Drepturi de autor pentru imagine SPL

Misiunile spațiale care durează câteva decenii - sau chiar mai mult - vor necesita o nouă generație de surse de alimentare. Browserul a decis să descopere ce opțiuni au designerii.

Sistemul de alimentare este o componentă vitală a unei nave spațiale. Aceste sisteme trebuie să fie extrem de fiabile și concepute pentru a funcționa în condiții grele.

Dispozitivele complexe moderne necesită din ce în ce mai multă energie - care este viitorul surselor lor de energie?

Smartphone-ul modern obișnuit abia poate dura o zi cu o singură încărcare. Iar sonda Voyager, lansată în urmă cu 38 de ani, încă transmite semnale către Pământ, părăsind deja sistemul solar.

Calculatoarele Voyager sunt capabile de 81.000 de operații pe secundă - dar procesorul smartphone-ului este de șapte mii de ori mai rapid.

Alte articole BBC Future în rusă

Când proiectați un telefon, desigur, se presupune că acesta va fi reîncărcat regulat și este puțin probabil să fie la câteva milioane de kilometri de cea mai apropiată priză.

Nu va funcționa pentru a încărca bateria unei nave spațiale, care, conform planului, ar trebui să fie la o sută de milioane de kilometri de o sursă curentă - trebuie să poată fie să transporte la bord baterii cu o capacitate suficientă pentru a funcționa timp de decenii, fie genera electricitate pe cont propriu.

Se pare că este destul de dificil să rezolvi o astfel de problemă de proiectare.

Unele dispozitive de bord au nevoie de electricitate doar intermitent, dar altele trebuie să funcționeze în mod constant.

Receptoarele și emițătoarele trebuie să fie întotdeauna pornite, iar într-un zbor cu echipaj sau pe o stație spațială cu echipaj, de asemenea, sistemele de suport vital și de iluminat.

Drepturi de autor pentru imagine NASA Legendă imagine Motoarele Voyagers nu sunt cele mai moderne, dar au funcționat cu succes timp de 38 de ani.

Dr. Rao Surampudi conduce programul de tehnologie energetică la Laboratorul de propulsie cu reacție de la Institutul de Tehnologie din California din Statele Unite. De mai bine de 30 de ani, el a dezvoltat sisteme de alimentare pentru diferite vehicule NASA.

Potrivit acestuia, sistemul energetic reprezintă de obicei aproximativ 30% din masa totală a navei spațiale. Rezolvă trei sarcini principale:

generarea de energie electrică

stocarea energiei electrice

distributia energiei electrice

Toate aceste părți ale sistemului sunt vitale pentru funcționarea aparatului. Ar trebui să fie ușoare, durabile și să aibă o „densitate energetică” mare – adică să genereze multă energie cu un volum destul de mic.

În plus, acestea trebuie să fie de încredere, deoarece este foarte imposibil să trimiteți o persoană în spațiu pentru a remedia defecțiuni.

Sistemul nu trebuie doar să genereze suficientă putere pentru toate nevoile, ci și să facă acest lucru pe parcursul întregului zbor - și poate dura zeci de ani, iar în viitor, poate secole.

„Durata de viață estimată ar trebui să fie lungă – dacă ceva se sparge, nu va fi nimeni care să-l repare”, spune Surampudi, sub 30 de ani”.

Drepturi de autor pentru imagine NASA Legendă imagine Misiunea NASA de deviere a asteroizilor va folosi un nou tip de energie solară, care este mai eficientă și mai durabilă decât predecesorii săi.

Sistemele de alimentare ale navelor spațiale se află în condiții foarte specifice - trebuie să rămână operaționale în absența gravitației, în vid, sub influența radiațiilor foarte intense (care ar dezactiva majoritatea dispozitivelor electronice convenționale) și a temperaturilor extreme.

„Dacă aterizați pe Venus, atunci vor fi 460 de grade peste bord”, spune specialistul. „Și când aterizați pe Jupiter, temperatura va fi de minus 150”.

Vehiculele care se îndreaptă spre centrul sistemului solar nu au lipsă de energie recoltată de panourile lor fotovoltaice.

Aceste panouri nu arată mult diferit de panourile solare care sunt instalate pe acoperișurile clădirilor rezidențiale, dar în același timp funcționează cu o eficiență mult mai mare.

Este foarte cald lângă Soare și panourile fotovoltaice se pot supraîncălzi. Pentru a evita acest lucru, panourile sunt îndepărtate de Soare.

Pe orbita planetară, panourile fotovoltaice sunt mai puțin eficiente: generează mai puțină energie, deoarece din când în când sunt împrejmuite de Soare de planeta însăși. În astfel de situații, este nevoie de un sistem fiabil de stocare a energiei.

Soluție atomică

Un astfel de sistem poate fi construit pe baza de baterii nichel-hidrogen care pot rezista la peste 50.000 de cicluri de încărcare și pot funcționa mai mult de 15 ani.

Spre deosebire de bateriile convenționale, care nu funcționează în spațiu, aceste baterii sunt sigilate și pot funcționa normal în vid.

Pe măsură ce te îndepărtezi de Soare, nivelul radiației solare scade în mod natural: pentru Pământ este de 1374 de wați pe metru pătrat, pentru Jupiter este de 50, iar pentru Pluto este de doar un watt pe metru pătrat.

Prin urmare, dacă dispozitivul zboară dincolo de orbita lui Jupiter, atunci sunt utilizate sisteme de putere atomică pe el.

Cel mai comun dintre acestea este generatorul termoelectric cu radioizotopi (RTG) utilizat pe sondele Voyager și Cassini și pe roverul Curiosity.

Drepturi de autor pentru imagine NASA Legendă imagine Un generator Stirling cu radioizotopi îmbunătățit este considerat una dintre posibilele surse de energie pentru misiuni lungi.

Nu există piese mobile în aceste surse de alimentare. Ele generează energie prin degradarea izotopilor radioactivi, cum ar fi plutoniul. Durata de viață a acestora depășește 30 de ani.

Dacă nu poate fi folosit un RTG (de exemplu, dacă este nevoie de un scut prea masiv pentru zbor pentru a proteja echipajul de radiații), iar panourile fotovoltaice nu sunt potrivite din cauza distanței prea mari de la Soare, atunci pot fi folosite celule de combustibil.

Pilele de combustibil cu hidrogen-oxigen au fost folosite în programele spațiale americane Gemini și Apollo. Astfel de celule nu pot fi reîncărcate, dar eliberează multă energie, iar produsul secundar al acestui proces este apa, pe care echipajul o poate bea apoi.

NASA și Jet Propulsion Laboratory lucrează pentru a crea sisteme mai puternice, mai consumatoare de energie și mai compacte, cu o resursă mare de lucru.

Dar noile nave spațiale au nevoie din ce în ce mai multă energie: sistemele lor de bord devin tot mai complexe și consumă multă energie electrică.

Pentru zborurile lungi, se poate folosi propulsia nuclearo-electrică

Acest lucru este valabil mai ales pentru navele care utilizează o acționare electrică - de exemplu, propulsia ionică, utilizată pentru prima dată pe sonda Deep Space 1 în 1998 și de atunci a devenit adoptată pe scară largă.

Motoarele electrice funcționează de obicei prin ejectarea electrică a propulsorului la viteză mare, dar există și acelea care accelerează vehiculul prin interacțiunea electrodinamică cu câmpurile magnetice ale planetelor.

Majoritatea sistemelor energetice terestre nu sunt capabile să funcționeze în spațiu. Prin urmare, orice circuit nou înainte de a fi instalat pe o navă spațială trece printr-o serie de teste serioase.

Laboratoarele NASA recreează condițiile dure în care va trebui să funcționeze noul dispozitiv: este iradiat cu radiații și supus unor schimbări extreme de temperatură.

Spre noi frontiere

Este posibil ca generatoarele Stirling cu radioizotopi îmbunătățite să fie utilizate în zborurile viitoare. Acestea funcționează pe un principiu similar cu RTG-urile, dar sunt mult mai eficiente.

În plus, ele pot fi făcute foarte mici - deși acest lucru complică și mai mult designul.

De asemenea, sunt create baterii noi pentru zborul planificat al NASA către Europa, una dintre lunile lui Jupiter. Vor putea lucra la temperaturi de la -80 la -100 de grade.

Iar noile baterii litiu-ion la care lucrează în prezent designerii vor avea o capacitate de două ori mai mare decât cele actuale. Cu ajutorul lor, astronauții pot, de exemplu, să petreacă de două ori mai mult timp pe suprafața lunară înainte de a se întoarce pe navă pentru a se reîncărca.

Drepturi de autor pentru imagine SPL Legendă imagine Pentru a furniza energie unor astfel de așezări, cel mai probabil, vor fi necesare noi tipuri de combustibil.

De asemenea, sunt proiectate noi panouri solare care ar putea colecta eficient energie în condiții de lumină scăzută și temperaturi scăzute - acest lucru va permite dispozitivelor de pe panouri fotovoltaice să zboare mai departe de Soare.

La un moment dat, NASA intenționează să stabilească o bază permanentă pe Marte - și, eventual, pe planete mai îndepărtate.

Sistemele energetice ale unor astfel de așezări trebuie să fie mult mai puternice decât cele folosite în spațiu astăzi și concepute pentru o funcționare mult mai lungă.

Există mult heliu-3 pe Lună - acest izotop este rar pe Pământ și este un combustibil ideal pentru centralele termonucleare. Cu toate acestea, nu a fost încă posibil să se obțină o stabilitate suficientă a fuziunii termonucleare pentru a utiliza această sursă de energie în nave spațiale.

În plus, reactoarele termonucleare care există astăzi ocupă zona unui hangar de avioane, iar sub această formă este imposibil să le folosești pentru zboruri spațiale.

Este posibil să folosiți reactoare nucleare convenționale - în special în vehiculele cu propulsie electrică și în misiunile planificate pe Lună și Marte?

În acest caz, colonia nu va trebui să mențină o sursă separată de electricitate - reactorul navei poate acționa în rolul său.

Pentru zborurile lungi, se poate folosi propulsia nuclearo-electrică.

„Vehiculul Asteroid Deflection Mission are nevoie de panouri solare mari pentru a avea suficientă putere electrică pentru a manevra în jurul asteroidului”, spune Surampudi.

Cu toate acestea, este puțin probabil să vedem în curând nave spațiale cu propulsie nucleară.

"Această tehnologie nu este încă bine dezvoltată. Trebuie să fim absolut siguri de siguranța ei înainte de a lansa un astfel de dispozitiv în spațiu", explică specialistul.

Sunt necesare teste suplimentare riguroase pentru a se asigura că reactorul poate rezista rigorilor zborului spațial.

Toate aceste sisteme energetice promițătoare vor permite navelor spațiale să dureze mai mult și să zboare mai departe - dar sunt încă în stadiile incipiente de dezvoltare.

Când testele vor fi finalizate cu succes, astfel de sisteme vor deveni o componentă obligatorie a zborurilor către Marte - și nu numai.

Il puteti citi pe site.

Introducere

sursă de alimentare spațiu baterie solară

În prezent, una dintre prioritățile dezvoltării strategice a potențialului științific și tehnic al republicii este crearea industriei spațiale. În acest scop, în 2007 a fost înființată în Kazahstan Agenția Spațială Națională (Kazkosmos), ale cărei activități vizează în primul rând dezvoltarea și implementarea tehnologiilor spațiale vizate și dezvoltarea științei spațiale în interesul dezvoltării socio-economice a țării.

Cercetarea științifică spațială în Kazkosmos se desfășoară în principal la SA „Centrul Național de Cercetare și Tehnologie Spațială” (JSC „NCKIT”), care include patru institute de cercetare: Institutul de Astrofizică. V.G. Fesenkov, Institutul Ionosferei, Institutul de Cercetări Spațiale, Institutul de Inginerie și Tehnologie Spațială. SA „NTsKIT” are o mare bază experimentală: o flotă de echipamente moderne de măsurare, locuri de testare, observatoare, centre de cercetare pentru cercetare științifică fundamentală și aplicată în domeniul activităților spațiale conform priorităților aprobate.

Societatea pe acțiuni „Centrul Național de Cercetare și Tehnologie Spațială” SA „NTSKIT” a fost organizată prin reorganizarea Întreprinderii Republicane de Stat pe dreptul de gestiune economică „Centrul de Cercetări Astrofizice” și a filialelor acesteia, în baza Decretului Guvernului. al Republicii Kazahstan nr 38 din 22.01.2008.

Obiectul principal de activitate al SA este implementarea activităților de cercetare, dezvoltare și producție și economice în domeniul cercetării și tehnologiei spațiale.

Unul dintre cele mai importante sisteme de bord ale oricărei nave spațiale, care determină în primul rând caracteristicile de performanță, fiabilitatea, durata de viață și eficiența economică, este sistemul de alimentare cu energie. Prin urmare, problemele dezvoltării, cercetării și creării sistemelor de alimentare cu energie a navelor spațiale sunt de o importanță capitală.

Automatizarea proceselor de control al zborului oricărei nave spațiale (SC) este de neconceput fără energie electrică. Energia electrică este utilizată pentru a conduce toate elementele dispozitivelor și echipamentelor navelor spațiale (grup de propulsie, comenzi, sisteme de comunicații, complex de instrumente, încălzire etc.).

În general, sistemul de alimentare cu energie generează energie, o transformă și o reglează, o stochează pentru perioadele de vârf de cerere sau lucrează la umbră și, de asemenea, o distribuie în întreaga navă spațială. Subsistemul de alimentare poate, de asemenea, să convertească și să regleze tensiunea sau să ofere o gamă de niveluri de tensiune. Pornește și oprește frecvent echipamentul și, pentru o fiabilitate sporită, protejează împotriva scurtcircuitelor și izolează defecțiunile. Proiectarea subsistemului depinde de radiația cosmică, care provoacă degradarea panourilor solare. Durata de viață a unei baterii chimice limitează adesea durata de viață a unei nave spațiale.

Problemele actuale sunt studiul caracteristicilor funcționării surselor de energie electrică în scopuri spațiale. Studiul și explorarea spațiului cosmic necesită dezvoltarea și crearea de nave spațiale în diverse scopuri. În prezent, vehiculele spațiale fără pilot sunt utilizate pe scară largă pentru formarea unui sistem global de comunicații, televiziune, navigație și geodezie, transmitere de informații, studiul condițiilor meteorologice și resurselor naturale ale Pământului, precum și explorarea spațiului adânc. Pentru a le crea, este necesar să se îndeplinească cerințe foarte stricte pentru precizia orientării aparatului în spațiu și corectarea parametrilor orbitali, iar acest lucru necesită o creștere a sursei de alimentare a navelor spațiale.

1. Informații generale despre SA „NCKIT”

Efectuarea de lucrări de cercetare și dezvoltare privind crearea de hardware și software pentru sisteme de corecție diferențială și echipamente de navigație de consum.

Modelare orientată pe obiecte și dezvoltare de software și hardware pentru un sistem de modelare 3D la scară largă folosind tehnologii de navigație prin satelit și distanță laser.

Dezvoltarea de modele inginerești ale unui complex de echipamente științifice pentru măsurători la bord și acumulare de informații științifice vizate și software pentru funcționarea acestora.

Crearea suportului științific, metodologic și software pentru rezolvarea problemelor complexe de analiză și prognoză a dezvoltării tehnologiei spațiale în Republica Kazahstan.

Crearea de software și suport matematic și modele de simulare a vehiculelor și subsistemelor spațiale.

Dezvoltarea de mostre experimentale de dispozitive, echipamente, noduri și subsisteme de microsateliți.

Crearea suportului științific și metodologic și a bazei de reglementare și tehnică pentru rezolvarea problemelor de reglementare tehnică.

Reglementarea cerințelor pentru dezvoltarea, proiectarea, crearea, operarea tehnologiei spațiale, asigurarea siguranței acesteia, evaluarea și confirmarea conformității.

Potrivit Decretului Guvernului nr. 38 din 22 ianuarie 2008 „Cu privire la reorganizarea Întreprinderii de Stat Republican „Centrul de Cercetare Astrofizică” a Agenției Spațiale Naționale a Republicii Kazahstan și a filialelor acesteia, Întreprinderea Republicană de Stat „Centrul de Astrofizică”. Cercetare” și filialele sale „Institutul Ionosferei”, „Institutul de astrofizică. V.G. Fesenkov”, „Institutul pentru Cercetări Spațiale” au fost reorganizate prin fuziune și transformare într-o societate pe acțiuni „Centrul Național de Cercetare și Tehnologie Spațială” cu o participare deținută în totalitate de stat la capitalul autorizat.

Certificat de înregistrare de stat al SA „NCKIT” - Nr. 93168-1910-AO, Nr. de identificare 080740009161, din 16 iulie 2008, înregistrat la Departamentul de Justiție din Almaty al Ministerului Justiției al Republicii Kazahstan

.2 Caracteristicile generale ale organizației

Societatea pe acțiuni „Centrul Național de Cercetare și Tehnologie Spațială” a fost înregistrată la 16 iulie 2008.

În perioada 2004 - 15.07.2008 SA NCKIT a fost în mod legal Întreprinderea Republicană de Stat „Centrul de Cercetare Astrofizică” (cu privire la dreptul de management economic), care a fost înființată în conformitate cu Decretul Guvernului Republicii Kazahstan din martie 5, 2004 nr. 280 „Întrebări unele întreprinderi de stat republicane ale Ministerului Educației și Științei din Republica Kazahstan”. RSE a fost creată pe baza reorganizării și fuziunii întreprinderilor de stat republicane „Institutul de Cercetări Spațiale”, „Institutul Ionosferei” și „Institutul de Astrofizică numită după V.G. Fesenkov, căruia i s-a acordat statutul juridic de filiale ale întreprinderilor de stat.

Prin Decretul Guvernului Republicii Kazahstan din 29 mai 2007 nr. 438 „Probleme ale Agenției Spațiale Naționale”, RSE „Centrul de Cercetare Astrofizică” (cu privire la dreptul de management economic) a fost transferat în jurisdicția Națională. Agenția Spațială a Republicii Kazahstan.

Institutul de Cercetare Spațială al Academiei de Științe a RSS Kazahului a fost organizat în conformitate cu Decretul Cabinetului de Miniștri al RSS Kazahului nr. 470 din 12 august 1991. Fondatorul și primul director al Institutului - Laureat al Premiului de Stat al URSS, deținător al Ordinului lui Lenin, Steagul Roșu al Muncii, „Parasat”, academician al Academiei Naționale de Științe a Republicii Kazahstan Sultangazin Umirzak Makhmutovich (1936 - 2005). În ianuarie 2011, Institutul a fost numit după Academicianul U.M. Sultangazin.

Subiectul activităților Institutului a fost desfășurarea cercetării fundamentale și aplicate în cadrul statului, industriei, programe și proiecte internaționale, precum și efectuarea de lucrări pe granturi din fonduri interne și externe în domeniul teledetecției Pământului. (ERS), monitorizarea spațiului, modelarea geoinformației, știința materialelor spațiale.

Institutul de Cercetare Spațială, în calitate de organizație-mamă, a coordonat cercetarea institutelor Academiei Naționale de Științe a Republicii Kazahstan și a altor organizații departamentale în dezvoltarea și implementarea tuturor celor patru programe de cercetare și experimente științifice din Kazahstan la bordul Mir. complex orbital cu participarea cosmonautului Aubakirov T.O. (1991) și cu participarea cosmonautului Musabayev T.A. - (1994, 1998), la bordul Stației Spațiale Internaționale - cu participarea cosmonautului Musabayev T.A. (2001).

Institutul de Cercetare Spațială poartă numele academicianului U.M. Sultangazina a făcut parte din NCKIT JSC ca entitate juridică separată în statutul de societate subsidiară cu răspundere limitată.

Din 2014Institutul și aparatul administrativ al SA „NCKIT” au fost comasate într-o singură structură cu păstrarea personalului și a domeniilor de cercetare.

1.3 Activitățile NCKIT JSC

Coordonarea, sprijinirea si implementarea activitatilor de cercetare. Cercetare spațială fundamentală și aplicată

Formarea principalelor direcții și planuri de cercetare științifică, transmiterea cercetării științifice finalizate la Agenția Națională Spațială a Republicii Kazahstan;

Transmiterea către Agenția Spațială Națională a Republicii Kazahstan a concluziilor și recomandărilor bazate pe rapoartele anuale ale organizațiilor științifice privind activitățile științifice și științifice și tehnice;

Sprijin și implementare de proiectare experimentală și producție și activități economice

Crearea de sisteme de informare geografică bazate pe metode de cercetare aerospațială;

Recepția, procesarea, distribuția, schimbul echivalent și vânzarea datelor de teledetecție a Pământului din spațiu;

Dezvoltare și exploatare de instalații spațiale în diverse scopuri, sisteme de comunicații spațiale, navigație și teledetecție;

Furnizare de servicii de inginerie si consultanta

Efectuarea cercetărilor de marketing

Implementarea de activitati inovatoare

Informarea despre activitățile Agenției Spațiale Naționale - Republica Kazahstan și promovarea realizărilor științei

Implementarea propagandei realizărilor științei și tehnologiilor spațiale, organizare. Organizarea de congrese, sesiuni, conferințe, seminarii, întâlniri, expoziții internaționale și republicane; publicarea revistelor științifice, lucrările și informarea despre activitățile Agenției Naționale Spațiale a Republicii Kazahstan

Instruirea personalului stiintific de inalta calificare. Protecția proprietății intelectuale

Elaborarea documentatiei juridice

Compoziția personalului

În total - 450 de specialiști și oameni de știință calificați.

Printre aceștia - 27 de doctori în științe, 73 de candidați în științe, 2 academicieni, 2 membri corespondenți și 3 doctori.

Structura centrală

Departamentul de teledetecție a Pământului

Principalele domenii de cercetare:

Dezvoltarea tehnologiilor de recepție, arhivare, procesare și afișare a datelor de teledetecție. Efectuarea de cercetări științifice fundamentale și aplicative în domeniul studierii caracteristicilor spectrale ale obiectelor de pe suprafața pământului, monitorizării spațiale a terenurilor agricole și a mediului, situații de urgență (inundații, inundații, incendii), interpretare tematică a datelor satelitare de diverse spectrale, spațiale. și rezoluții temporale bazate pe analiza serii de date pe termen lung Teledetecție și starea suprafeței pământului.

Efectuarea cercetărilor sub-satelit. Crearea de centre situaționale sectoriale și regionale pentru monitorizarea în spațiu a situațiilor de urgență.

Departamentul de modelare geoinformatică

Dezvoltarea de modele numerice pentru transferul de unde scurte și radiații termice în atmosferă pentru corectarea imaginilor satelitare și calcule ale parametrilor fizici ai atmosferei pe baza informațiilor satelitare.

Crearea de modele de geoinformații de „analiza riscurilor” pentru a determina gradul de influență a factorilor naturali și antropici asupra dezvoltării situațiilor de urgență pe conductele principale.

Crearea de metode și tehnologii automatizate pentru fotogrammetrie digitală, metode și algoritmi de calcul pentru analiza interferometrică a datelor de teledetecție.

Departamentul de Știința Materialelor Spațiale și Ingineria Instrumentelor

Crearea de tehnologii pentru producerea materialelor structurale și funcționale în scopuri aerospațiale, precum și a produselor din acestea.

Dezvoltarea unor metode calitative, analitice și numerice pentru studierea problemelor nestaționare ale dinamicii corpurilor cerești artificiale și naturale.

Dezvoltarea de noi modele și metode matematice pentru asigurarea mișcării programatice a navelor spațiale.

Departamentul de Informare și Sprijin Educațional (Astana)

Organizarea de formare avansată și recalificare a specialiștilor pentru industria spațială din Kazahstan.

Centrul de primire a informațiilor spațiale (Almaty) și Centrul științific și educațional pentru monitorizarea spațiului de utilizare colectivă (Astana)

Recepție, arhivare și procesare regulată a datelor de imagini spațiale de la nava spațială Aqua/MODIS, Terra/MODIS, SuomiNPP (SUA).

Există o certificare internațională.

DTOO „II” (Institutul ionosferei)

Subiectul de activitateDTOO „Institutul Ionosferei” urmează să desfășoare cercetări fundamentale, exploratorii și aplicate în domeniul fizicii și geodinamicii solar-terestre: ionosfera și câmpul geomagnetic, vremea spațială, monitorizarea radiațiilor din spațiul apropiat Pământului, geodinamică și geofizică spațială-terrestre. monitorizarea scoarței terestre din Kazahstan, crearea unui sistem de prognoză a zăcămintelor minerale, geodezie și cartografie.

DTOO „AFIF” (Institutul de astrofizică numit după Fesenkov)

DTOO „IKTT” (Institutul de Inginerie și Tehnologie Spațială)

Parteneriat subsidiar cu răspundere limitată „Institutul de Inginerie și Tehnologie Spațială”(în continuare - DTOO „Institutul de Inginerie și Tehnologie Spațială”) a fost înființat prin ordinul Agenției Spațiale Naționale a Republicii Kazahstan nr. 65/OD din 17 august 2009.

DTOO „Institutul de Inginerie și Tehnologie Spațială” a fost înregistrat la 23 decembrie 2009. Unicul fondator al LTOO „Institutul de Inginerie și Tehnologie Spațială” este Societatea pe Acțiuni „Centrul Național de Cercetare și Tehnologie Spațială”.

2. Informații generale despre alimentarea cu energie a navelor spațiale

Geometria navei spațiale, designul, masa și durata de viață activă sunt în mare măsură determinate de sistemul de alimentare cu energie a navei spațiale. Sistemul de alimentare cu energie, sau altfel denumit sistemul de alimentare cu energie (PSS) al navei spațiale - sistemul navei spațiale care furnizează energie altor sisteme, este unul dintre cele mai importante sisteme. Defectarea sistemului de alimentare cu energie duce la defectarea întregului aparat.

Sistemul de alimentare cu energie include de obicei: o sursă primară și secundară de energie electrică, convertoare, încărcătoare și automatizări de control.

Surse primare de energie

Diferite generatoare de energie sunt utilizate ca surse primare:

panouri solare;

surse de curent chimic:

acumulatori;

elemente galvanice;

celule de combustibil;

surse de energie radioizotopice;

reactoare nucleare.

Compoziția sursei primare include nu numai generatorul real de energie electrică, ci și sistemele care o deservesc, de exemplu, sistemul de orientare a matricei solare.

Adesea, sursele de energie combină, de exemplu, o baterie solară cu o baterie chimică.

celule de combustibil

Pilele de combustie au caracteristici mari de greutate și dimensiune și densitate de putere în comparație cu o pereche de baterii solare și o baterie chimică, sunt rezistente la suprasarcini, au o tensiune stabilă și sunt silentioase. Cu toate acestea, necesită o aprovizionare cu combustibil, prin urmare sunt utilizate pe vehicule cu o perioadă de ședere în spațiu de la câteva zile la 1-2 luni.

Pilele de combustie cu hidrogen-oxigen sunt utilizate în principal, deoarece hidrogenul oferă cea mai mare putere calorică și, în plus, apa formată ca urmare a reacției poate fi folosită pe nave spațiale cu echipaj. Pentru a asigura funcționarea normală a celulelor de combustie, este necesar să se asigure îndepărtarea apei și a căldurii formate ca urmare a reacției. Un alt factor limitativ este costul relativ ridicat al hidrogenului lichid și al oxigenului, complexitatea stocării acestora.

Surse de energie radioizotopice

Sursele de energie cu radioizotopi sunt utilizate în principal în următoarele cazuri:

durată mare de zbor;

misiuni în regiunile exterioare ale sistemului solar, unde fluxul de radiație solară este scăzut;

sateliții de recunoaștere cu radar de scanare laterală din cauza orbitelor joase nu pot folosi panouri solare, dar au o cerere mare de energie.

Automatizarea sistemului de alimentare cu energie electrică

Include dispozitive pentru controlul funcționării centralei electrice, precum și monitorizarea parametrilor acesteia. Sarcinile tipice sunt: menținerea în limitele specificate a parametrilor sistemului: tensiune, temperatură, presiune, comutarea modurilor de funcționare, de exemplu, trecerea la o sursă de alimentare de rezervă; recunoașterea defecțiunilor, protecția de urgență a surselor de alimentare în special prin curent; emiterea de informații despre starea sistemului pentru telemetrie și către consola cosmonauților. În unele cazuri, este posibilă trecerea de la controlul automat la cel manual fie din consola cosmonauților, fie prin comenzi de la centrul de control de la sol.

.1 Principiul de funcționare și dispozitiv al bateriilor solare

Dispozitivul bateriei solare se bazează pe generatoare de tensiune formate din celule solare - dispozitive pentru conversia directă a energiei luminii solare în energie electrică. Funcționarea celulei solare se bazează pe efectul fotoelectric intern, adică. asupra apariției CEM sub acțiunea luminii solare.

Un convertor fotovoltaic semiconductor (PVC) este un dispozitiv care convertește direct energia radiației solare în energie electrică. Principiul de funcționare al celulelor solare se bazează pe interacțiunea luminii solare cu un cristal semiconductor, în timpul căruia fotonii eliberează electroni în cristal - purtători de sarcină electrică. Zonele cu un câmp electric puternic creat special sub acțiunea așa-numitei joncțiuni p-n captează electronii eliberați și îi separă în așa fel încât în circuitul de sarcină să apară un curent și, în consecință, putere electrică.

Acum să ne uităm la acest proces mai detaliat, deși cu simplificări semnificative. Începem prin a lua în considerare absorbția luminii în metale și semiconductori puri. Când un flux de fotoni lovește o suprafață metalică, o parte din fotoni este reflectată, iar restul este absorbit de metal. Energia celei de-a doua părți a fotonilor crește amplitudinea oscilațiilor rețelei și viteza mișcării haotice a electronilor liberi. Dacă energia fotonului este destul de mare, atunci poate fi suficient să scoateți un electron din metal, conferindu-i o energie egală sau mai mare decât funcția de lucru a metalului dat. Acesta este un efect fotoelectric extern. La o energie fotonică mai mică, energia sa se duce în cele din urmă în întregime la încălzirea metalului.

O imagine diferită este observată atunci când un flux de fotoni acționează asupra semiconductorilor. Spre deosebire de metale, semiconductorii cristalini în forma lor pură (fără impurități), dacă nu sunt afectați de niciun factor extern (temperatură, câmp electric, radiații luminoase etc.), nu au electroni liberi desprinși din atomii rețelei cristaline semiconductoare.

Orez. 2.1 - Absorbția luminii în metale și semiconductori: 1 - bandă umplută (de valență), 2 - band gap, 3 - bandă de conducere, 4 - electroni

Cu toate acestea, deoarece un material semiconductor este întotdeauna la o anumită temperatură (de obicei, temperatura camerei), o mică parte a electronilor poate dobândi suficientă energie prin vibrații termice pentru a-i desprinde de atomii lor. Astfel de electroni devin liberi și pot lua parte la transferul de energie electrică.

Un atom semiconductor care a pierdut un electron capătă o sarcină pozitivă egală cu sarcina electronului. Totuși, locul unui atom care nu este ocupat de un electron poate fi ocupat de un electron al unui atom vecin. În acest caz, primul atom devine neutru, iar cel vecin devine încărcat pozitiv. Locul eliberat în legătură cu formarea unui electron liber într-un atom este echivalent cu o particulă încărcată pozitiv numită gaură.

Energia deținută de un electron într-o stare legată de un atom se află în banda umplută (de valență). Energia unui electron liber este relativ mare și se află într-o bandă de energie mai mare - banda de conducție. Există o bandă între ele, adică zona de astfel de valori de energie pe care electronii unui material semiconductor dat nu le pot avea nici în stare legată, nici în stare liberă. Intervalul de bandă pentru majoritatea semiconductorilor este în intervalul 0,1 - 1,5 eV. Pentru intervale de bandă mai mari de 2,0 eV, avem de-a face cu dielectrici.

Dacă energia unui foton este egală sau depășește banda interzisă, atunci unul dintre electroni este detașat de atomul său și transferat din banda de valență în banda de conducere.

O creștere a concentrației de electroni și găuri duce la o creștere a conductivității semiconductorului. Conductivitatea curentă care apare sub influența factorilor externi într-un semiconductor pur monocristal se numește conductivitate intrinsecă. Odată cu dispariția influențelor externe, perechile electron-gaură libere se recombină între ele și conductivitatea intrinsecă a semiconductorului tinde spre zero. Nu există semiconductori puri în mod ideal care să posede doar conductivitate intrinsecă. De obicei, un semiconductor are conductivitate electronică (tip n) sau orificiu (tip p).

Tipul de conductivitate este determinat de valența atomilor semiconductorului și de valența atomilor impurității active încorporate în rețeaua sa cristalină. De exemplu, pentru siliciu (Grupa IV din Tabelul Periodic Mendeleev), impuritățile active sunt bor, aluminiu, galiu, indiu, taliu (grupa III) sau fosfor, arsen, antimoniu, bismut (grup V). Rețeaua cristalină a siliciului are o formă în care fiecare atom de siliciu situat în locul rețelei este asociat cu alți patru atomi de siliciu cei mai apropiați prin așa-numitele legături covalente sau perechi de electroni.

Elementele din grupa V (donatori) încorporate în rețelele cristaline ale siliciului au legături covalente a patru dintre electronii lor cu patru electroni ai atomilor de siliciu învecinați, iar al cincilea electron poate fi eliberat cu ușurință. Elementele grupului III (acceptori) încorporate în situsurile rețelei cristaline de siliciu atrag un electron de la unul dintre atomii de siliciu vecini pentru a forma patru legături covalente, formând astfel o gaură. Acest atom, la rândul său, poate atrage un electron de la unul dintre atomii săi de siliciu vecini și așa mai departe.

FEP este o fotocelulă semiconductoare cu un strat de barieră (valvă), a cărei funcționare se bazează pe efectul fotoelectric tocmai luat în considerare. Deci, mecanismul FEP este după cum urmează (Figura 2.2).

Cristalul FEP este format din p- și n-regiuni cu orificii și, respectiv, conductivitate electronică. Între aceste zone se formează o joncțiune p-n (stratul de barieră). Grosimea sa este de 10-4 - 10-6 cm.

Deoarece există mai mulți electroni pe o parte a joncțiunii p-n și mai multe găuri pe cealaltă, fiecare dintre acești purtători de curent liber va tinde să difuzeze în acea parte a celulei solare în care nu există destui. Ca urmare, se stabilește un echilibru dinamic al sarcinilor la joncțiunea p-n în întuneric și se formează două straturi de sarcini spațiale, cu sarcini negative formându-se pe partea regiunii p și sarcini pozitive pe partea regiunii n. .

Bariera de potențial stabilită (sau diferența de potențial de contact) va preveni autodifuzia ulterioară a electronilor și a găurilor prin joncțiunea p-n. Diferența de potențial de contact Uk este direcționată de la regiunea n către regiunea p. Tranziția electronilor din regiunea n în regiunea p necesită cheltuiala de lucru Uk · e, care este convertită în energia potențială a electronilor.

Din acest motiv, toate nivelurile de energie din regiunea p sunt ridicate în raport cu nivelurile de energie ale regiunii n cu valoarea barierei de potențial Uk · e. În figură, mișcarea ascendentă de-a lungul axei ordonatelor corespunde unei creșteri. în energia electronilor și o scădere a energiei găurilor.

Orez. 2.2 - Principiul de funcționare al celulei solare (punctele indică electroni, cercuri - găuri)

Astfel, bariera potențială este un obstacol pentru transportatorii majoritari (în sens înainte), iar pentru transportatorii minoritari (în sens invers) nu prezintă nicio rezistență.

Sub acțiunea luminii solare (fotoni cu o anumită energie), atomii semiconductorului vor fi excitați, iar perechile electron-gaură suplimentare (excesul) vor apărea în cristal atât în regiunile p, cât și în regiunile n (Figura 2.2, b). ). Prezența unei bariere de potențial în joncțiunea pn determină separarea purtătorilor minoritari suplimentari (încărcări), astfel încât electronii în exces se vor acumula în regiunea n, iar găurile în exces se vor acumula în regiunea p, care nu a avut timp să se recombine înainte de a se recombina. s-a apropiat de joncţiunea pn. În acest caz, va exista o compensare parțială a sarcinii spațiale la joncțiunea p - n și o creștere a câmpului electric creat de acestea, îndreptată împotriva diferenței de potențial de contact, ceea ce duce împreună la o scădere a barierei de potențial.

Ca urmare, între electrozi se va stabili o diferență de potențial U f , care este în esență un foto-emf. Dacă o sarcină electrică externă este inclusă în circuitul FEP, atunci un curent electric va curge în el - un flux de electroni din regiunea n în regiunea p, unde se recombină cu găuri. Caracteristicile volt-amperi și volt-putere ale celulei solare sunt prezentate în Figura 2.3, din care este evident că pentru a elimina puterea electrică maximă din celula solară este necesar să se asigure funcționarea acesteia într-un interval destul de restrâns. a tensiunilor de ieșire (0,35 - 0,45 V).

Greutate 1 m 2SB 6 ... 10 kg, din care 40% cade pe masa celulei solare. Din fotocelule, a căror dimensiune medie nu depășește 20 mm, prin conectarea lor în serie, generatoarele de tensiune sunt colectate la valoarea necesară a tensiunii, de exemplu, la o valoare nominală de 27 V.

Orez. 2.3 - Dependența tensiunii și a puterii specifice de densitatea de curent a celulei solare

Generatoarele de tensiune, având dimensiuni de gabarit de aproximativ 100 x 150 mm, sunt montate pe panouri SB și conectate în serie pentru a obține puterea necesară la ieșirea PDS.

Pe lângă celulele solare cu siliciu, care sunt încă folosite în majoritatea CEU-urilor solare, celulele solare pe bază de arseniură de galiu și sulfură de cadmiu prezintă cel mai mare interes. Au o temperatură de funcționare mai mare decât celulele solare cu siliciu (mai mult, celulele solare pe bază de arseniură de galiu au o eficiență teoretică și atinsă practic mai mare). Trebuie remarcat faptul că, pe măsură ce banda interzisă a semiconductorului crește, crește tensiunea în circuit deschis și eficiența teoretică a celulei solare bazate pe aceasta. Cu toate acestea, cu o bandă interzisă de peste 1,5 eV, eficiența celulei solare începe să scadă, deoarece un număr tot mai mare de fotoni nu poate forma o pereche electron-gaură. Astfel, există un band gap optim (1,4 - 1,5 eV), la care randamentul celulei solare atinge valoarea maximă posibilă.

3. Centrale electrochimice spațiale

O sursă de curent electrochimic (ECS) este baza oricărui CEU electrochimic. Include electrozi, care sunt de obicei substanțe active, un electrolit, un separator și o structură externă (vas). O soluție apoasă de KOH alcalin este de obicei folosită ca electrolit pentru ECHIT utilizat pe nave spațiale.

Să luăm în considerare o schemă simplificată și un design al unui EKhIT argint-zinc (Figura 3.1). Electrodul pozitiv este un colector de curent din plasă de sârmă, pe care este presat argint metalic pulbere, apoi sinterizat într-un cuptor la o temperatură de aproximativ 400°C, ceea ce conferă electrodului rezistența și porozitatea necesare. Electrodul negativ este, de asemenea, o masă presată pe grila colectorului de curent, constând din oxid de zinc (70 - 75%) și praf de zinc (25 - 30%).

La electrodul negativ (Zn), agentul de oxidare al substanței active reacționează la hidroxidul de zinc Zn(OH) 2, iar pe pozitiv (AgO) - reacția de reducere a substanței active la argint pur. Electricitatea este transferată în circuitul extern sub forma unui flux de electroni. În electrolit, circuitul electric este închis de fluxul de ioni OHˉ de la electrodul pozitiv la cel negativ. Separatorul este necesar în primul rând pentru a preveni contactul (și, prin urmare, scurtcircuitul) electrozilor. În plus, reduce autodescărcarea EHIT și este esențial pentru a asigura funcționarea sa reversibilă pe mai multe cicluri de încărcare-descărcare.

Orez. 3.1 Principiul de funcționare al ECHIT argint-zinc:

Electrod pozitiv (AgO), 2 - sarcină electrică,

Electrod negativ (Zn), 4 - vas, 5 - separator

Aceasta din urmă se datorează faptului că, cu o separare insuficientă, soluțiile coloidale de oxizi de argint care ajung la electrodul negativ sunt reduse catodic sub forma celor mai subțiri fire de argint îndreptate spre electrodul pozitiv, iar ionii de zinc sunt, de asemenea, diminuați sub formă de fire care cresc. spre anod. Toate acestea pot duce la un scurtcircuit al electrozilor în primele cicluri de funcționare.

Cel mai potrivit separator (separator) pentru argint-zinc ECHIT este o peliculă de celuloză hidratată (cellofan), care, umflându-se în electrolit, densifică ansamblul, ceea ce împiedică scufundarea electrozilor de zinc, precum și germinarea argintului și zincului. cristale ac (dendrite). Vasul EHIT argintiu-zinc este de obicei realizat din plastic (rășină poliamidă sau polistiren) și are o formă dreptunghiulară. Pentru alte tipuri de EHIT, vasele pot fi realizate, de exemplu, din fier nichelat. La încărcarea ECHIT, zincul și oxidul de argint au fost reduse pe electrozi.

Deci, descărcarea ECHIT este procesul de eliberare a energiei electrice către un circuit extern, iar încărcarea ECHIT este procesul de alimentare cu energie electrică din exterior pentru a restabili substanțele originale din produsele de reacție. După natura lucrărilor, EHIT sunt împărțite în celule galvanice (surse primare de curent), care permit doar o singură utilizare a substanțelor active, și baterii electrice (surse secundare de curent), care permit utilizarea repetată a substanțelor active datorită posibilitatea de recuperare a acestora prin încărcare de la o sursă externă de energie electrică.

În CEU bazat pe ECHIT se folosesc baterii electrice cu moduri de descărcare de unică folosință sau reutilizabile, precum și pile de combustie hidrogen-oxigen.

3.1 Surse de curent chimic

Forța electromotoare (EMF) a surselor chimice este diferența dintre potențialele electrodului său cu un circuit extern deschis:

Unde Și - respectiv, potenţialele electrozilor pozitivi şi negativi.

Rezistența internă totală R a unei surse chimice (rezistența la curent constant) constă dintr-o rezistență ohmică și rezistența la polarizare :

Unde - EMF de polarizare; - curent de descărcare.

Rezistenta la polarizare datorită modificărilor potențialelor electrodului Și în timpul fluxului de curent și depinde de gradul de încărcare, puterea curentului de descărcare, compoziția electrozilor și puritatea electrolitului.

;

Unde Și Și

Capacitatea de descărcare Q (A h) a unei surse chimice este cantitatea de electricitate emisă de sursă în timpul descărcării la o anumită temperatură a electrolitului, presiunea ambientală, puterea curentului de descărcare și tensiunea finală de descărcare:

iar în cazul general, la un curent constant în timpul descărcării

Unde - valoarea curentă a curentului de descărcare, A; - timpul de descărcare, h

Unde Și

Bateriile de stocare argint-zinc, cadmiu-nichel și nichel-hidrogen sunt considerate surse de curent chimic.

3.2 Baterii argint-zinc

Bateriile argint-zinc, datorită masei și volumului lor mai mici, cu aceeași capacitate și rezistență internă mai mică la o anumită tensiune, au devenit larg răspândite în echipamentele electrice spațiale. Substanța activă a electrodului pozitiv al bateriei este oxidul de argint AgO, iar placa negativă este zincul metalic. Ca electrolit se folosește o soluție apoasă de KOH alcalin cu o densitate de 1,46 g/cm. 3.

Bateria se incarca si se descarca in doua etape. În timpul descărcării în ambele etape, reacția de oxidare a zincului are loc pe electrodul negativ

2OHˉ deversare → ZnO + H 2O+2e.

Pe electrodul pozitiv, reacția de reducere a argintului are loc în două etape. În prima etapă, oxidul de argint divalent este redus la monovalent:

2AgO + 2e + H 2O deversare → Ag 2O + 2OHˉ.

În acest caz, emf bateriei este egală cu 1,82 .. 1,86 V. În a doua etapă, când bateria este descărcată cu aproximativ 30%, oxidul de argint monovalent se reduce la argint metalic:

2O+2e+H 2O deversare → 2Ag + 2OH ˉ.

EMF-ul bateriei în momentul trecerii de la prima etapă a descărcării la a doua scade la 1,52 .. 1,56 V. Ca urmare, curba 2 a modificării EMF în timpul descărcării cu un curent nominal (Figura 3.2). ) are un salt caracteristic. Odată cu descărcarea suplimentară, EMF-ul bateriei rămâne constant până când bateria este complet descărcată. Când este încărcat, reacția are loc în două etape. O creștere a tensiunii și a fem are loc atunci când bateria este încărcată cu aproximativ 30% (curba 1).În această stare, suprafața electrodului este acoperită cu oxid de argint divalent.

Orez. 3.2 - EMF al bateriei în timpul încărcării (1) și descărcării (2)

La sfârșitul încărcării, când oxidarea argintului din monovalent în bivalent se oprește pe toată grosimea electrodului, evoluția oxigenului începe conform ecuației.

OH deversare → 2H 2O+4e+O 2

În acest caz, emf bateriei crește cu 0,2 ... 0,3 V (vezi Figura 5.1, secțiunea punctată pe curba 1). Oxigenul eliberat în timpul reîncărcării accelerează procesul de distrugere a parametrilor de celofan ai bateriei și apariția scurtcircuitelor interne.

În timpul procesului de încărcare, tot oxidul de zinc poate fi redus la zinc metalic. La reîncărcare, se restabilește oxidul de zinc al electrolitului, care se află în porii electrodului și apoi în separatoarele plăcilor negative, al căror rol este jucat de mai multe straturi de folie de celofan. Zincul este eliberat ca cristale care cresc spre electrodul pozitiv, formând o dendrita de zinc. Astfel de cristale sunt capabile să străpungă filmele de celofan și să provoace scurtcircuite la electrozi. Dendritele de zinc nu intră în reacții inverse. Prin urmare, chiar și reîncărcările pe termen scurt sunt periculoase.

3.3 Baterii nichel-cadmiu

Substanța activă a electrodului negativ dintr-o baterie cu cadmiu-nichel este cadmiul metal. Electrolitul din baterie este o soluție apoasă de potasiu caustic KOH cu o densitate de 1,18 ... 1,40 g / cm 3.

O baterie cu nichel-cadmiu folosește o reacție redox între cadmiu și hidroxid de nichel:

2Ni(OH) 3→ Cd(OH) 2+ 2Ni(OH) 2

Simplificată, reacția chimică pe electrozi poate fi scrisă după cum urmează. Pe electrodul negativ în timpul descărcării, cadmiul este oxidat:

2e→cd ++

Ionii de cadmiu se leagă cu ionii de hidroxid alcalin pentru a forma hidrat de cadmiu:

2e + 2OH deversare → Cd(OH) 2.

Pe electrodul pozitiv, în timpul descărcării, nichelul este redus de la trivalent la bivalent:

2Ni(OH) 3+ 2e deversare → 2Ni(OH)2 + 2OH.

Simplificarea este că compoziția hidroxidului nu corespunde exact cu formulele lor. Sărurile de cadmiu și nichel sunt puțin solubile în apă, deci concentrația ionilor de Cd ++, Ni ++, Ni +++este determinată de concentrația de KOH, de care mărimea EMF a bateriei depinde indirect de electrolit.

Forța electromotoare a unei baterii proaspăt încărcate este de 1,45 V. În câteva zile după terminarea încărcării, EMF scade la 1,36 V.

3.4 Baterii nichel-hidrogen

Bateriile de stocare nichel-hidrogen (HNAB), având fiabilitate ridicată, durată lungă de viață și densitate energetică, performanțe excelente, vor fi utilizate pe scară largă în nave spațiale în locul bateriilor cu nichel-cadmiu.

Funcționarea NVAB pe orbită joasă a Pământului (LEO) necesită o resursă de aproximativ 30 de mii de cicluri timp de cinci ani. Utilizarea bateriilor în LEO cu o adâncime mică de descărcare (DD) duce la o scădere corespunzătoare a energiei specifice garantate (30 de mii de cicluri pot fi realizate cu un DD de 40%). Ciclul continuu de trei ani în modul LEO la GR = 30% din douăsprezece NVAB standard (RNH-30-1) cu o capacitate de 30 Ah a arătat că toate NVAB-urile au funcționat stabil timp de 14.600 de cicluri.

Nivelul atins de energie specifică pentru NVAB este de 40 W h/kg în condițiile orbitei apropiate de Pământ la o adâncime de descărcare de 100%, resursa la GR de 30% este de 30 de mii de cicluri.

4/ Selectarea parametrilor pentru rețele solare și stocarea tampon

Date inițiale:

Masa maximă a navei spațiale - Mn = până la 15 kg;

Înălțimea orbitei circulare - h = 450 km;

Greutatea sistemului țintă - nu mai mult de 0,5 kg;

Frecventa de transmisie - 24 GHz;

Tensiune consumata - 3,3 - 3,6 V;

Consumul minim de energie al transceiver-ului este de 300 mW;

Consumul de energie al motorului cu ioni de plasmă - 155 W;

Termenul de existență activă este de 2-3 ani.

4.1 Calculul parametrilor rezervorului tampon

Calculul parametrilor stocării tampon (BN) din baterii și determinarea compoziției acestora se realizează pe baza limitărilor impuse bateriilor în ceea ce privește curenții de încărcare și descărcare, capacitatea de descărcare integrală, adâncimile de descărcare unică. , fiabilitate, condiții de temperatură de funcționare etc.

La calcularea parametrilor bateriilor nichel-hidrogen vom folosi următoarele caracteristici și formule [Autori „Proiectarea navelor spațiale automate”: D.I. Kozlov, G.N. Anshakov, V.F. Agarkov, Yu.G. Antonov § 7.5], precum și caracteristicile tehnice ale AB HB-50 NIAI până la 1,36 V.

· curent de încărcare până la 30 A;

· puterea curentului de descărcare 12 - 50A în stare staționară și până la 120 A în modul pulsat până la 1 minut;

· adâncimea maximă de descărcare de până la 54 Ah;

· în timpul funcționării bateriilor (în special în moduri de ciclism cu curenți mari de încărcare și descărcare), este necesar să se asigure funcționarea termică a bateriilor în intervalul 10 ... 30 ° C. În acest scop, este necesar să se prevadă instalarea bateriilor în compartimentul etanș al navei spațiale și să se asigure modul de răcire a fiecărui bloc cu aer.

Formulele utilizate pentru calcularea parametrilor bateriilor cu nichel-cadmiu:

Tensiunea surselor de energie chimică diferă de EMF prin valoarea căderii de tensiune în circuitul intern, care este determinată de rezistența internă totală și de curentul care curge:

, (1)

, (2)

Unde Și - tensiuni de descărcare, respectiv de încărcare la sursă; Și - puterea curenților de descărcare și respectiv de încărcare.

Pentru celulele galvanice de unică folosință, tensiunea este definită ca descărcare .

, (3)

Capacitatea nominală a unei surse de curent chimic este capacitatea pe care trebuie să o dea sursa în modurile de funcționare specificate de condițiile tehnice. Pentru bateriile KA, curentul nominal și curentul de descărcare este cel mai adesea considerat curentul modului de descărcare de una-două sau 10 ore.

Autodescărcare - pierderea inutilă a capacității de către o sursă chimică cu un circuit extern deschis. De obicei, autodescărcarea este exprimată în % pe zi de depozitare:

(4)

Unde Și - recipiente ale sursei chimice înainte și după depozitare; T - timpul de depozitare, zile.

Energia specifică a unei surse de curent chimic este raportul dintre energia de ieșire și masa sa:

(5)

Valoarea energiei specifice depinde nu numai de tipul sursei, ci și de puterea curentului de descărcare, adică. din puterea luată. Prin urmare, sursa chimică de electricitate este mai pe deplin caracterizată de dependența energiei specifice de puterea specifică.

Calculul parametrilor:

Să determinăm timpul maxim și minim de descărcare din formula:

Prin urmare, timpul maxim de descărcare este:

;

timp minim de descărcare:

Rezultă că timpul de descărcare permite satelitului proiectat să utilizeze curent electric pentru o medie de 167 minute sau 2,8 ore, deoarece instalația noastră țintă folosește 89 mA, timpul de descărcare nu va fi semnificativ, ceea ce afectează pozitiv furnizarea de curent electric altora. satelit sisteme vitale.

Determinăm tensiunea de descărcare și rezistența internă totală a bateriei din formula:

; (1)

(2)

Din aceasta se poate observa că tensiunea de încărcare poate fi asigurată suficient prin utilizarea panourilor solare, chiar dacă acestea nu sunt de o suprafață mare.

De asemenea, puteți determina autodescărcarea prin formula:

(4)

Luați pentru timpul de funcționare a bateriei T = 0,923 h, Q 1= 50 (A h) și Q 2 = 6 (A h) pentru treizeci de minute de funcționare:

adica cu un consum minim de curent de 12 A, in 30 de minute bateria se va descarca in proportie de 95% cu circuit deschis.

Să găsim energia specifică a unei surse chimice folosind formula:

adică 1 kg de sursă chimică poate furniza 61,2 wați pentru o oră, ceea ce este potrivit și pentru instalația noastră țintă, care funcționează la o putere maximă de 370 mW.

4.2 Calculul parametrilor panourilor solare

Pentru a calcula principalii parametri ai SB care afectează proiectarea navei spațiale, caracteristicile tehnice ale acesteia, vom folosi următoarele formule [„Proiectarea navei spațiale automate” autori: D.I. Kozlov, G.N. Anshakov, V.F. Agarkov, Yu.G. Antonov § 7.5]:

Calculul parametrilor SB se reduce la determinarea ariei și masei acestuia.

Calculul puterii SB se efectuează după formula:

(6)

Unde - putere SB; R n - puterea medie zilnică de sarcină (fără a ține cont de nevoile proprii ale EPS); - timpul de orientare al SB către Soare pe revoluție; t T - timpul în care SB nu este iluminat; - Eficiența regulatorului de putere în exces SB, egală cu 0,85; - Eficienta regulatorului de refulare BN, egala cu 0,85; R .3- Eficienta regulatorului de incarcare BN, egala cu 0,9; - Eficienta bateriilor BN, egala cu 0,8.

Aria bateriei solare se calculează după formula:

(7)

Unde - Putere specifică SB primită:

W/m 2la = 60°С și 85 W/m 2la = 110°C pentru materialul FEP KSP;

W/m 2la = 60°С și 100 W/m 2la = 110°С pentru materialul FEP;

W/m 2la = 60°С și 160 W/m 2la = 110°C pentru materialul FEP Ga - As; - factor de siguranță care ține cont de degradarea celulelor solare din cauza radiațiilor, egal cu 1,2 pentru un timp de funcționare de doi până la trei ani și 1,4 pentru un timp de funcționare de cinci ani;

Factorul de umplere calculat prin formula 1,12; - Eficiență SB = 0,97.

Masa SB este determinată pe baza unor parametri specifici. În modelele SB disponibile în prezent, greutatea specifică este = 2,77 kg/m 2pentru siliciu și = 4,5 kg/m 2pentru celulele solare cu arseniură de galiu.

Masa SB se calculează cu formula:

(8)

Pentru a începe să calculați SEP, trebuie să selectați panouri solare. Atunci când s-au luat în considerare diferite SB, alegerea a căzut pe următoarele: baterii solare ale organizației Saturn OJSC bazate pe fotoconvertoare GaAs cu următoarele caracteristici.

Parametrii SB de bază

Parametru SBSB pe bază de GaAs Durată de viață activă, ani15Eficiență la 28°C, %28Putere specifică, W/m 2170Putere maximă, W/m 2381Gesitate specifică, kg/m 21,6 grosime FEP, µm 150 ± 20

De asemenea, pentru calcul, trebuie să cunoașteți perioada orbitală a unui satelit pe orbita joasă a Pământului, informațiile sunt preluate de pe site:

· în intervalul de 160 km, perioada de revoluție este de aproximativ 88 de minute;

· până la 2000 km perioada este de aproximativ 127 de minute.

Pentru calcul, luăm valoarea medie - aproximativ 100 min. În același timp, timpul de iluminare a panourilor solare ale navei spațiale aflate pe orbită este mai lung (aproximativ 60 min) decât timpul în care acestea se află în umbră de aproximativ 40 min.

Puterea de încărcare este egală cu suma puterii necesare a sistemului de propulsie, echipamentul țintă, puterea de încărcare și este egală cu 220 W (valoarea este luată cu un exces de 25 W).

Înlocuind toate valorile cunoscute în formulă, obținem:

Pentru a determina aria panoului SB, vom lua materialul Ga-As FEP la temperatura de funcționare = 60°С, operațiunea satelitului este de 2-3 ani și folosim formula:

înlocuind datele inițiale, obținem:

după calcule, obținem

dar ținând cont de încărcarea nefrecventă a bateriei, utilizarea tehnologiilor moderne în dezvoltarea altor sisteme și, de asemenea, ținând cont de faptul că puterea de sarcină a fost luată cu o marjă de aproximativ 25 W, este posibil să se reducă Suprafata SB la 3,6 m2

Proprietarii brevetului RU 2598862:

Utilizare: în domeniul ingineriei electrice pentru alimentarea cu energie a navelor spațiale din surse primare de diferite capacități. EFECT: fiabilitate crescută a sursei de alimentare. Sistemul de alimentare cu energie a navei spațiale conține: un grup de baterii solare cu lumina directă a soarelui (1), un grup de baterii solare cu lumina solară reflectată (7), un circuit generator (8), un stabilizator de tensiune (2), un încărcător (3) , un dispozitiv de descărcare (4), baterie (5), redresor (9), controler de încărcare a bateriei (10) și consumatori (6). Tensiunea alternativă din circuitul generator (8) este convertită într-o constantă în blocul (9) și alimentată la prima intrare a controlerului de încărcare a bateriei (10). Tensiunea de curent continuu de la panourile solare de lumina solară reflectată (7) este furnizată la a doua intrare a controlerului de încărcare a bateriei (10). Tensiunea totală de la circuitul generator și panourile solare de lumina solară reflectată de la prima ieșire a controlerului (10) intră pe a doua intrare a bateriei de stocare (5). De la a doua ieșire a controlerului la prima intrare a bateriei de stocare (5), sunt recepționate semnale de control pentru comutatoarele (15-21) având contactele 1-3 și comutatoarele (22-25) având contactele 1-2. Numărul de dispozitive de comutare controlate depinde de numărul de baterii din baterie. Pentru a reîncărca bateria selectată (11-14) pe comutatoarele corespunzătoare, primele lor contacte se deschid cu al treilea și se închid cu al doilea, la întrerupătoarele corespunzătoare, primul și al doilea contact sunt închise. Conectată în acest fel la a doua intrare a bateriei, bateria corespunzătoare este reîncărcată cu curentul nominal de încărcare până când este primită o comandă de la controler (10) pentru schimbarea următoarei baterii. Consumatorul (6) primește energie de la bateriile rămase, ocolind-o pe cea deconectată, de la prima ieșire a bateriei (5). 5 bolnavi.

Invenția se referă la tehnologia spațială și poate fi utilizată ca parte a unei nave spațiale stabilizate prin rotație.

Cunoscut sistem de alimentare cu energie electrică a navei spațiale cu anvelope comune (similare), care conține panouri solare (sursă primară de energie), baterie, consumatori. Dezavantajul acestui sistem este că tensiunea din acest sistem este nestabilizată. Acest lucru duce la pierderi de energie în rețelele de cablu și în stabilizatorii individuali încorporați pentru consumatori.

Cunoscut sistem de alimentare a navelor spațiale cu bare colectoare separate și stabilizator de tensiune paralel (analogic), care conține un încărcător, un dispozitiv de descărcare, o baterie. Dezavantajul său este imposibilitatea de a utiliza un controler de putere solară extremă în el.

Cel mai apropiat în esență tehnică de sistemul propus este sistemul de alimentare cu energie electrică a navei spațiale cu cauciucuri despicate și conexiune serie-paralelă a stabilizatorului de tensiune 2 (prototip), care conține și panouri solare cu lumina directă a soarelui 1, încărcătorul 3, dispozitivul de descărcare 4, bateria 5 (Fig. 1). Dezavantajul acestui sistem de alimentare este incapacitatea de a primi, converti și stoca energie electrică din surse de putere diferită, cum ar fi energia câmpului magnetic al Pământului și energia luminii solare reflectate de la suprafața Pământului.

Scopul invenției este de a extinde capacitățile sistemului de alimentare cu energie a navelor spațiale pentru primirea, transformarea și stocarea energiei electrice din diverse surse primare de diferite capacități, ceea ce face posibilă creșterea duratei de viață activă și a raportului putere-greutate al navelor spațiale.

în fig. 2 prezintă sistemul de alimentare cu energie al unei nave spaţiale stabilizate în rotaţie, FIG. 3 - acumulator care contine dispozitive de comutare controlate de controler; în fig. 4 este o vedere exterioară a navei spaţiale, stabilizată prin rotaţie, în fig. 5 prezintă schematic una dintre opțiunile de mișcare a unei nave spațiale, stabilizată prin rotație, pe orbită.

Sistemul de alimentare cu energie a navei spațiale, stabilizat prin rotație, conține un grup de baterii solare 7 menite să transforme lumina solară reflectată de Pământ în energie electrică, generând circuitul 8, care este un set de conductori (înfășurare) amplasați de-a lungul corpului navei spațiale, în care o forță electromotoare este indusă în spatele calculului de rotație a navei spațiale în jurul axei sale în câmpul magnetic al Pământului, de către un redresor 9, un regulator de încărcare a bateriei de la surse de energie de diferite puteri 10, o baterie 5 care conține dispozitive de comutare 15-25 controlate de controlerul, conectând sau deconectând bateriile individuale 11-14 la controlerul 9 pentru a le reîncărca cu un curent mic (Fig. 2).

Sistemul funcționează după cum urmează. În procesul de lansare a navei pe orbită, aceasta se răsucește în așa fel încât axa de rotație a navei și panourile solare de lumina directă a soarelui să fie orientate spre Soare (Fig. 4). În timpul mișcării unei nave spațiale rotative pe orbită, circuitul generator întrerupe liniile de inducție a câmpului magnetic al Pământului cu viteza de rotație a navei spațiale în jurul axei sale. Drept urmare, conform legii inducției electromagnetice, în circuitul generator este indusă o forță electromotoare

unde µ o este constanta magnetică, H este puterea câmpului magnetic al Pământului, S in este aria circuitului generator, N c este numărul de spire ale circuitului, ω este frecvența unghiulară de rotație.

Când circuitul generator este închis la sarcină, un curent circulă în circuitul generator de consumator. Puterea circuitului generator depinde de cuplul navei spațiale în jurul axei sale

unde J KA este momentul de inerție al navei spațiale.

Astfel, circuitul generator este o sursă suplimentară de energie electrică la bordul navei spațiale.

Tensiunea alternativă de la circuitul generator 8 este redresată la blocul 9 și este alimentată la prima intrare a controlerului de încărcare a bateriei 10. Tensiunea de curent continuu de la panourile solare ale luminii solare reflectate 7 este furnizată la a doua intrare a controlerului de încărcare a bateriei. 10. Tensiunea totală de la prima ieșire a controlerului 10 intră în a doua intrare a bateriei 5. De la a doua ieșire a controlerului la prima intrare a bateriei 5, semnalele de control sunt recepționate pentru comutatoarele 15-21 având contactele 1-3. și întrerupătoarele 22-25 având contactele 1-2. Numărul de dispozitive de comutare controlate depinde de numărul de baterii din baterie. Pentru a reîncărca bateria selectată (11-14) pe comutatoarele corespunzătoare, primele lor contacte se deschid cu al treilea și se închid cu al doilea, la întrerupătoarele corespunzătoare, primul și al doilea contact sunt închise. Conectată în acest fel la a doua intrare a bateriei, bateria corespunzătoare este reîncărcată cu un curent scăzut până când este primită o comandă de la controlerul 10 pentru schimbarea următoarei baterii. Consumatorul primește energie de la bateriile rămase, ocolind bateria 5 deconectată de la prima ieșire.

Când nava spațială se află pe orbită în poziția 1 (Fig. 4, 5), panourile solare ale luminii solare reflectate sunt orientate spre Pământ. În acest moment, încărcătorul 3 inclus în sistemul de alimentare cu energie al navei spațiale primește energie electrică de la panourile solare cu lumina directă a soarelui 1, iar controlerul de încărcare a bateriei 10 primește energie electrică de la panourile solare de lumina solară reflectată 7 și circuitul generator 8. În poziția de nava spațială 2, panourile solare de lumina directă a soarelui 1 rămân îndreptate către soare, în timp ce rețelele solare de lumina solară reflectată sunt parțial ascunse. În acest moment, încărcătorul 3 al sistemului de alimentare cu energie a navei spațiale continuă să primească energie electrică de la panourile solare de lumina directă a soarelui, iar controlerul 10 pierde o parte din energia din blocul 7, dar continuă să primească energie din blocul 8 prin intermediul redresor 9. În poziția navei spațiale 3, toate rețelele solare sunt umbrite, încărcătorul 3 nu primește energie electrică de la panourile solare 1, iar consumatorii de la bordul navei spațiale primesc energie electrică din bateria de stocare. Controlerul de încărcare a bateriei continuă să primească energie de la circuitul generator 8, reîncărcând următoarea baterie. La poziția navei spațiale 4, rețelele solare de lumina directă a soarelui 1 sunt din nou iluminate de Soare, în timp ce rețelele solare de lumina solară reflectată sunt parțial ascunse. În acest moment, încărcătorul 3 al sistemului de alimentare cu energie a navei spațiale continuă să primească energie electrică de la panourile solare de lumina directă a soarelui, iar controlerul 10 pierde o parte din energia din blocul 7, dar continuă să primească energie din blocul 8 prin redresorul 9.

Astfel, sistemul de alimentare cu energie al unei nave spațiale stabilizate prin rotație este capabil să primească, să transforme și să acumuleze: a) energie directă și reflectată din lumina soarelui; b) energia cinetică a rotației navei spațiale în câmpul magnetic al Pământului. În caz contrar, funcționarea sistemului propus este similară cu cea cunoscută.

Rezultatul tehnic - o creștere a perioadei de existență activă și de alimentare cu energie a navei spațiale, se realizează prin utilizarea unui încărcător cu microcontroler ca parte a sistemului de alimentare cu energie al navei spațiale, care permite încărcarea bateriei din surse de energie electrică de capacități diferite (lumina solară reflectată și energia câmpului magnetic al Pământului).

Implementarea practică a unităţilor funcţionale din prezenta invenţie poate fi realizată după cum urmează.

Ca circuit generator, poate fi utilizată o înfășurare trifazată cu două straturi cu un fir de cupru izolat, ceea ce va face posibilă aducerea formei curbei forței electromotoare mai aproape de o sinusoidă. Ca redresor, poate fi utilizat un circuit de punte al unui redresor trifazat cu diode de putere redusă de tipurile D2 și D9, care va reduce ondulația de tensiune redresată. Microcontrolerul MAX 17710 poate fi folosit ca controler de încărcare a bateriei.Poate funcționa cu surse instabile cu o gamă de putere de ieșire de la 1 μW la 100 mW. Dispozitivul are un convertor boost încorporat pentru încărcarea bateriilor din surse cu o tensiune de ieșire tipică de 0,75 V și un regulator încorporat pentru a proteja bateriile de supraîncărcare. Bateriile litiu-ion cu un subsistem de egalizare a tensiunii bateriei (sisteme de echilibrare) pot fi folosite ca acumulator care conține dispozitive de comutare controlate de controler. Poate fi bazat pe controlerul MSP430F1232.

Astfel, caracteristicile distinctive ale dispozitivului propus contribuie la atingerea scopului.

Surse de informare

1. Lumea analogică a lui Maxim. Microcircuite noi / Symmetron Group of Companies // Nr. 2, 2013. - 68 p.

2. Grilikhes V.A. Energie solară și zboruri spațiale / V.A. Griliches, P.P. Orlov, L.B. Popov - M.: Nauka, 1984. - 211 p.

3. Kargu D.L. Sisteme de alimentare a navelor spațiale / D.L. Kargu, G.B. Steganov [și alții] - Sankt Petersburg: VKA im. A.F. Mozhaisky, 2013. - 116 p.

4. Katsman M.M. Mașini electrice / M.M. Katzman. - studii. indemnizație pentru studenți spec. scoli tehnice. - Ed. a II-a, revizuită. si suplimentare - M.: Mai sus. Shk., 1990. - 463 p.

5. Pryanishnikov V.A. Electronică. Curs de prelegeri / V.A. Pryanishnikov - Sankt Petersburg: Krona Print LLC, 1998. - 400 p.

6. Rykovov A.N. Sisteme de alimentare pentru baterii Li-ion / A.N. Rykovov // Electronice de putere. - 2009. - Nr. 1.

7. Chilin Yu.N. Modelare și optimizare în sistemele energetice ale navelor spațiale / Yu.N. Chilin. - Sankt Petersburg: VIKA, 1995. - 277 p.

Sistemul de alimentare cu energie a navei spațiale, care conține un grup de panouri solare cu lumina directă a soarelui, un încărcător care primește energie electrică de la panourile solare cu lumina directă a soarelui, un dispozitiv de descărcare care alimentează consumatorii dintr-o baterie, un stabilizator de tensiune care alimentează consumatorii dintr-o baterie solară cu lumină solară directă, caracterizat prin aceea că, în plus, conține un grup de baterii solare concepute pentru a transforma lumina solară reflectată de Pământ în energie electrică, generând un circuit care este un set de conductori (înfășurare) situat pe corpul navei spațiale, în care este indusă o forță electromotoare datorită la rotația navei spațiale în jurul axei sale într-un câmp magnetic al Pământului, un dispozitiv de rectificare și, de asemenea, conține un controler de încărcare a bateriei de la surse de energie de diferite capacități, o baterie, care conține în plus dispozitive de comutare controlate de controler, conectarea sau deconectarea baterii individuale la controler pentru reîncărcare.

Brevete similare:

Invenția se referă la tehnologia spațială și poate fi utilizată pentru a furniza energie navelor spațiale (SC) și stațiilor. Rezultatul tehnic este utilizarea unui sistem de control termic pentru a obține energie suplimentară.

Invenția se referă la domeniul ingineriei electrice. Sistemul de alimentare autonomă conține o baterie solară, un dispozitiv de stocare a energiei, un dispozitiv de încărcare și descărcare și o sarcină constând din unul sau mai mulți stabilizatori de tensiune cu consumatori finali de energie electrică conectați la ieșirile acestora.

Invenția se referă la industria electrică și poate fi utilizată în proiectarea sistemelor autonome de alimentare cu energie electrică pentru sateliții Pământeni artificiali (AES). Rezultatul tehnic este o creștere a caracteristicilor energetice specifice și a fiabilității sistemului autonom de alimentare cu energie a satelitului. Se propune o metodă de alimentare a unei sarcini cu curent continuu într-un sistem autonom de alimentare cu energie electrică pentru un satelit artificial de Pământ dintr-o baterie solară și un set de surse secundare de energie electrică - baterii care conțin baterii Nac conectate în serie, care constă în stabilizarea tensiunii la încărcarea, încărcarea și descărcarea bateriilor prin încărcătoare și convertoare de descărcare individuale, în timp ce convertoarele de descărcare sunt realizate fără unități de amplificare, pentru care numărul de baterii Nacc din fiecare baterie se alege din raportul: Nacc≥(Un+1)/Uacc. min, unde Nacc este numărul de baterii din circuitul serie al fiecărei baterii; Un - tensiune la ieșirea sistemului autonom de alimentare, V; Uacc.min - tensiunea minimă de descărcare a unei baterii, V, convertoarele de încărcare sunt realizate fără unități de amplificare, pentru care tensiunea la punctul de lucru al bateriei solare este selectată din raportul: Urt>Uacc.max Nacc+1, unde Urt este tensiunea la punctul de lucru al bateriei solare la sfârșitul resursei garantate a muncii ei, B; Uacc.max este tensiunea maximă de încărcare a unei baterii, V, în timp ce numărul calculat de baterii Nacc este crescut suplimentar pe baza raportului: Nacc≥(Un+1)/Uacc.min+Nfailure, unde Nfailure este numărul acceptabil defecțiunile bateriei și stabilizarea tensiunii prin încărcare și încărcare a bateriilor sunt efectuate folosind reglarea extremă a tensiunii bateriei solare.

Invenția se referă la domeniul ingineriei electrice. Rezultatul tehnic constă în extinderea capacităților operaționale ale sistemului, creșterea capacității de încărcare a acestuia și asigurarea unei funcționări maxime neîntrerupte, menținând în același timp parametrii optimi de funcționare a bateriei atunci când consumatorii sunt alimentați cu curent continuu.

Invenția se referă la domeniul energiei solare, în special la instalații solare care urmăresc în mod continuu Soarele, atât cu concentratoare de radiație solară, cât și cu module plate de siliciu, destinate să alimenteze consumatorii, de exemplu, în zonele de alimentare cu energie nesigură și descentralizată.

Invenția se referă la industria electrică și poate fi utilizată în proiectarea sistemelor autonome de alimentare cu energie electrică pentru sateliții Pământeni artificiali (AES).

SUBSTANȚA: invenția se referă la sistemele de rotație ale rețelei solare (SPSB) ale unei nave spațiale (SC). SUBSTANȚA: invenția este destinată amplasării elementelor SPSB pentru rotația bateriei solare de mare putere și transmiterea energiei de la baterie solară la nave spațiale.

Invenția se referă la domeniul conversiei energiei solare și al transmiterii acesteia către consumatorii terestre. Centrala electrică spațială conține un colector solar (1) de tip petală, un corp de stație (2) și un fascicul (3) de antene cu microunde. Colectorul (1) este alcătuit din plăci (panouri) de convertoare fotoelectrice - atât principale, cât și auxiliare. Plăcile au formă dreptunghiulară și triunghiulară. Conexiunile lor sunt realizate sub formă de cârlige și bucle automate, care, atunci când colectorul este desfășurat, sunt conectate prin intermediul unui mecanism cu mai multe foi. La pliat, colectorul (1) are forma unui cub. Antenele cu fascicul (3) concentrează energia cu microunde către un amplificator care transmite această energie către centralele electrice de la sol. Rezultatul tehnic al invenției are ca scop îmbunătățirea eficienței conversiei și transmiterii energiei către consumatori din zone vaste ale Pământului. 16 bolnav.

Utilizare: în domeniul ingineriei electrice pentru alimentarea cu energie a navelor spațiale din surse primare de diferite capacități. EFECT: fiabilitate crescută a sursei de alimentare. Sistemul de alimentare a navei spațiale conține: un grup de panouri solare cu lumina directă a soarelui, un grup de panouri solare cu lumina solară reflectată, un circuit generator, un stabilizator de tensiune, un încărcător, un dispozitiv de descărcare, o baterie, un redresor, un controler de încărcare a bateriei. si consumatorii. Tensiunea alternativă din circuitul generator este convertită într-o constantă în unitate și alimentată la prima intrare a controlerului de încărcare a bateriei. Tensiunea de curent continuu de la panourile solare de lumina solară reflectată este furnizată la a doua intrare a controlerului de încărcare a bateriei. Tensiunea totală din circuitul generator și panourile solare ale luminii solare reflectate de la prima ieșire a controlerului intră pe a doua intrare a bateriei de stocare. De la a doua ieșire a controlerului până la prima intrare a bateriei, sunt primite semnale de control pentru comutatoarele cu contactele 1-3 și comutatoarele cu contactele 1-2. Numărul de dispozitive de comutare controlate depinde de numărul de baterii din baterie. Pentru a reîncărca bateria selectată pe comutatoarele corespunzătoare, primele lor contacte se deschid cu al treilea și se închid cu al doilea, la întrerupătoarele corespunzătoare, primul și al doilea contact sunt închise. Conectată în acest fel la a doua intrare a bateriei, bateria corespunzătoare este reîncărcată de curentul nominal de încărcare până când se primește o comandă de la controler pentru schimbarea următoarei baterii. Consumatorul primește energie de la bateriile rămase, ocolindu-l pe cel deconectat, de la prima ieșire a bateriei. 5 bolnavi.

M.A. PETROVICHEV, A. S. SISTEMUL GURTOV FURNIZAREA DE ENERGIE LA BORD COMPLEX A VEHICULELOR SPAȚIALE Aprobat de Consiliul Editorial și de Editură al Universității ca manual Editura SAMARA SSAU 2007 UDC 629.78.05 BBC 39.62 P306 tehnologiile geoinformației” PR I Recenzători: doctor în științe tehnice A.<...>K o p t e v, deputat. Şeful Departamentului SNP RCC "TsSKB - Progres" S. I. Minenko P306 Petrovichov M.A.<...>Sistem alimentare cu energieîn aer complex navă spațială: manual. indemnizatie / M.A. Petrovichov, LA FEL DE. Gurtov.<...>Manualul este destinat studenților specialității 160802 " Spaţiu dispozitiveși blocuri de amplificare.<...>UDC 629.78.05 BBC 39.62 ISBN 978-5-7883-0608-7 2 © Petrovichev M. A., Gurtov AS, 2007 © Samara State Aerospace University, 2007 Sistem alimentarea cu energie electrică la bordul complexului de vehicule spațiale Dintre toate tipurile de energie, electricitatea este cea mai versatilă.<...>. Sistem alimentarea cu energie electrică(SES) KA este unul dintre cele mai importante sisteme care asigură performanța KA. <...>Fiabilitatea SES este determinată în mare măsură de redundanța tuturor tipurilor de surse, convertoare, comutarea echipamenteși rețele.<...>Structura sisteme alimentarea cu energie electrică KA De bază sistem alimentarea cu energie electrică KA este sistem curent continuu.<...>Pentru a opri vârfurile de sarcină utilizați tampon sursă. <...>Prima dată pe reutilizabile KA Naveta a folosit un sistem de alimentare fără tampon.<...> 4 Sistem distributie Invertor Invertor Rețea Chiuvetă Primar sursă Tampon sursă Orez.<...>Structura aparatului sistemului spațial de alimentare cu energie Tampon sursă caracterizată prin faptul că energia totală produsă de acesta este nulă.<...>Pentru a potrivi caracteristicile bateriei cu sursa primară și cu rețeaua, utilizați<...>

System_of_power_supply_on_board_complex_of_spacecraft_.pdf

AGENȚIA DE ÎNVĂȚĂMÂNT FEDERALĂ INSTITUȚIA DE ÎNVĂȚĂMÂNT DE STAT PROFESIONAL SUPERIOR „UNIVERSITATEA AEROSPAȚIALĂ DE STAT SAMARA numită după Academicianul S.P. REGINA» M. A. PETROVICHEV, A. S. GURTOV SISTEMUL DE ALIMENTAREA ELECTRICĂ A COMPLEXULUI DE BORD DE VEHICULE SPATIALE Aprobat de Consiliul de redacție și editare al Universității ca manual S A M A R A Editura SSAU 2007

Pagina 1

UDC 629.78.05 LBC 39.62 P306 Program educațional inovator „Dezvoltarea unui centru de competență și formare a specialiștilor de talie mondială în domeniul tehnologiilor aerospațiale și geoinformaționale” Recenzători: Doctor în științe tehnice A.N. - Progresul „S.I.Minenko despre Petrovichev M.A. P306 The sistemul de alimentare cu energie electrică a complexului navelor spațiale de bord: manual / M.A.Petrovichev, A.S. Gurtov.- Samara: Editura Samar Universitatea Aerospațială de Stat, 2007. - 88 p.: ISBN 978-5-7883-0608-7 Rolul și importanța sistemul de alimentare cu energie pentru nave spațiale, elementele constitutive ale acestui sistem sunt luate în considerare, se acordă o atenție deosebită luării în considerare a principiilor de funcționare și a dispozitivelor de alimentare cu energie, caracteristicilor utilizării lor pentru tehnologia spațială.Manualul oferă o referință destul de extinsă. material care poate fi utilizat în proiectarea cursurilor și diplomelor de către studenții specialităților non-electrice.Manualul este destinat studenților specialității 160802 „Nave spațiale și etape superioare”. Poate fi util și pentru tinerii specialiști din industria rachetelor și spațială. Pregătit la Departamentul de Avioane. UDC 629.78.05 BBC 39.62 ISBN 978-5-7883-0608-7 2 © Petrovichev M. A., Gurtov AS, 2007 © Samara State Aerospace University, 2007 N A Z I O A N L E P R E S

Pagina 2

Sistemul de alimentare al complexului navelor spațiale de la bord Dintre toate tipurile de energie, electricul este cel mai versatil. În comparație cu alte tipuri de energie, are o serie de avantaje: energia electrică este ușor convertită în alte tipuri de energie, eficiența instalațiilor electrice este mult mai mare decât eficiența instalațiilor care funcționează cu alte tipuri de energie, energia electrică este ușor de utilizat. transferul prin fir către consumator, energia electrică este ușor distribuită între consumatori. Automatizarea proceselor de control al zborului oricărei nave spațiale (SC) este de neconceput fără energie electrică. Energia electrică este utilizată pentru a acționa toate elementele dispozitivelor și echipamentelor navelor spațiale (grup de propulsie, comenzi, sisteme de comunicații, complex de instrumente, încălzire etc.). Sistemul de alimentare cu energie (PSS) al navei spațiale este unul dintre cele mai importante sisteme care asigură operabilitatea navei spațiale. Principalele cerințe pentru SES: rezerva de energie necesară pentru întregul zbor, funcționarea fiabilă în gravitate zero, fiabilitatea necesară asigurată de redundanța (în termeni de putere) a sursei principale și a tamponului, absența emisiilor și a consumului de gaze, capacitatea de a opera în orice poziție în spațiu, masă minimă, cost minim. Toată puterea electrică necesară pentru a desfășura programul de zbor (pentru modul normal, precum și pentru unele anormale) trebuie să fie la bordul navei spațiale, deoarece completarea acesteia este posibilă numai pentru stațiile cu echipaj. Fiabilitatea centralelor solare este determinată în mare măsură de 3

Categorii

Alegerea editorilor

Alimentarea cu energie a vehiculelor spațiale. Sistemul de alimentare cu energie al complexului de bord al navei spațiale (160,00 ruble) Proiectarea sistemului de alimentare cu energie al navei spațiale

Desene ale brevetului RF 2396666

REVENDICARE

Soluție atomică

Spre noi frontiere

Căutare

Abonament

Intrări populare

Ultimele note