Տիեզերանավերի էլեկտրամատակարարում. Էներգամատակարարման համակարգ տիեզերանավերի բորտային համալիրի համար (RUB 160,00) Տիեզերական ճարտարագիտության և տեխնոլոգիայի բաժին

Մ.Ա. ՊԵՏՐՈՎԻՉԵՎ, A. S. GURTOV SYSTEM ԷՆԵՐԳԵՏԻԿ ՄԱՏԱԿԱՐԱՐՈՒՄ ՆՎԱԾ ՀԱՄԱԼԻՐ OF SPACE CARRIAGES Հաստատված է Համալսարանի Խմբագրական և Հրատարակչական խորհրդի կողմից որպես ուսումնական օգնություն SAMARA Publishing House SSAU 2007 UDC 629.78.05 BBK 39.62 P306 C T I O N A L P R E T E N A O R Y O Y E Centre of Educational and Clearing Centre ՍՍ մասնագետները ավիատիեզերական և աշխարհագրական տեղեկատվական տեխնոլոգիաների բնագավառ» PR I Գրախոսներ՝ տեխնիկական գիտությունների դոկտոր Ա.<...>K o p t e v, պատգամավոր. «ՑՍԿԲ-Պրոգրես» պետական ​​գիտահետազոտական ​​կենտրոնի բաժնի վարիչ Ս.Ի.Մինենկո Պ306 ՊետրովիչևըՄ.Ա.<...>Համակարգ էներգիայի մատակարարումնավի վրա համալիրտիեզերանավ՝ դասագիրք. նպաստ / M.A. Պետրովիչևը, Ա.Ս. Գուրտովը։<...>Դասագիրքը նախատեսված է 160802 մասնագիտության ուսանողների համար. Տիեզերք սարքերև արագացնող բլոկներ»:<...>UDC 629.78.05 BBK 39.62 ISBN 978-5-7883-0608-7 2 © Petrovichev M. A., Gurtov AS, 2007 © Samara State Aerospace University, 2007 թ. Համակարգ էլեկտրամատակարարումԻնքնաթիռի տիեզերանավերի համալիր Էներգիայի բոլոր տեսակներից ամենահամընդհանուրը էլեկտրականն է:<...>. Համակարգ էլեկտրամատակարարում(SES) ԿԱֆունկցիոնալությունն ապահովող կարևորագույն համակարգերից է ԿԱ. <...>SES-ի հուսալիությունը մեծապես որոշվում է բոլոր տեսակի աղբյուրների 3 ավելորդությամբ, փոխարկիչներով, անցում սարքավորումներև ցանցեր։<...>Կառուցվածք համակարգեր էլեկտրամատակարարում ԿԱՀիմնական համակարգ էլեկտրամատակարարում ԿԱէ համակարգուղղակի հոսանք.<...>Բեռի գագաթնակետին հակազդելու համար օգտագործեք բուֆեր աղբյուր. <...>Առաջին անգամ վրա բազմակի օգտագործման ԿԱ Shuttle-ն օգտագործում էր առանց բուֆերային էներգիայի մատակարարման համակարգ:<...> 4 Համակարգ բաշխում Converter Converter Ցանցի սպառող Առաջնային աղբյուր Բուֆեր աղբյուրԲրինձ.<...>Տիեզերական էլեկտրամատակարարման համակարգի ապարատի կառուցվածքը Բուֆեր աղբյուրբնութագրվում է նրանով, որ դրա արտադրած ընդհանուր էներգիան զրոյական է:<...>Մարտկոցի բնութագրերը հիմնական աղբյուրի և ցանցի հետ համապատասխանելու համար օգտագործեք<...>

System of_energy_supply_of_onboard_complex_of_pacecraft_.pdf

ՈՒՍՈՒՄՆԱԿԱՆ ԴԱՇՆԱԿԱՆ ԳՈՐԾԱԿԱԼՈՒԹՅՈՒՆ ՊԵՏԱԿԱՆ ԲԱՐՁՐ ՄԱՍՆԱԳԻՏԱԿԱՆ ՈՒՍՈՒՄՆԱԿԱՆ ՈՒՍՈՒՄՆԱԿԱՆ ՀԱՍՏԱՏՈՒԹՅՈՒՆ «ՍԱՄԱՐԱ ՊԵՏԱԿԱՆ ԱԵՐՈՏԻԶԵՂԱԿԱՆ ՀԱՄԱԼՍԱՐԱՆ ակադեմիկոս Ս.Պ. ԹԱԳՈՒՀԻ» Մ.Ա.ՊԵՏՐՈՎԻՉԵՎ, Ա.Ս.ԳՈՒՐՏՈՎ ՏԻԵԶԵՐԱԿԱՆ ՎԱՐՈՂՆԵՐԻ ՆԵՐԿԱՅԱՑՎԱԾ ՀԱՄԱԼԻՐԻ ԷՆԵՐԳԱՏԱՐՄԱՆ ՀԱՄԱԿԱՐԳԸ Հաստատված է Համալսարանի Խմբագրական և Հրատարակչական խորհրդի կողմից որպես ուսումնական օգնություն S A M A R A Publishing House SSAU 2007

Էջ 1

UDC 629.78.05 BBK 39.62 P306 Նորարար կրթական ծրագիր «Օդատիեզերական և գեոտեղեկատվական տեխնոլոգիաների ոլորտում համաշխարհային մակարդակի մասնագետների իրավասությունների և վերապատրաստման կենտրոնի մշակում» Գրախոսներ՝ տեխնիկական գիտությունների դոկտոր Ա. Ն. Կոպտև, Պետական ​​գիտական ​​վարչության պետի տեղակալ Հետազոտական ​​կենտրոն RKTs TsSKB - Progress» S. I. M inenko Petrovichev P306 Էլեկտրաէներգիայի մատակարարման համակարգ տիեզերանավերի համալիրի համար: Դասագիրք / M.A. Petrovichev, A.S դրանց օգտագործումը տիեզերական տեխնոլոգիաների համար Ձեռնարկը տրամադրում է բավականին ընդարձակ տեղեկատու նյութ, որը կարող է օգտագործվել ոչ էլեկտրական մասնագիտությունների ուսանողների կողմից դասընթացների և դիպլոմների ձևավորման մեջ: Այն կարող է օգտակար լինել նաև հրթիռային և տիեզերական արդյունաբերության երիտասարդ մասնագետների համար: Պատրաստված է օդանավերի վարչությունում։ UDC 629.78.05 BBK 39.62 ISBN 978-5-7883-0608-7 2 © Petrovichev M. A., Gurtov AS, 2007 © Samara State Aerospace University, 2007 PRIOR I T T K E T O N E L N T I

Էջ 2

Էներգամատակարարման համակարգ ինքնաթիռի տիեզերանավերի համալիրի համար Էներգիայի բոլոր տեսակներից ամենահամընդհանուրը էլեկտրականն է: Էներգիայի այլ տեսակների համեմատ, այն ունի մի շարք առավելություններ. էլեկտրական էներգիան հեշտությամբ վերածվում է էներգիայի այլ տեսակների, էլեկտրական կայանքների արդյունավետությունը շատ ավելի բարձր է, քան էներգիայի այլ տեսակների վրա աշխատող կայանքների արդյունավետությունը, էլեկտրական էներգիան հեշտ է. լարերի միջոցով փոխանցել սպառողին, էլեկտրական էներգիան հեշտությամբ բաշխվում է սպառողների միջև: Ցանկացած տիեզերանավի (SC) թռիչքի կառավարման գործընթացների ավտոմատացումն անհնար է առանց էլեկտրական էներգիայի: Էլեկտրական էներգիան օգտագործվում է տիեզերանավի սարքերի և սարքավորումների բոլոր տարրերը վարելու համար (շարժիչ խումբ, կառավարիչներ, կապի համակարգեր, գործիքավորումներ, ջեռուցում և այլն): Տիեզերանավի էլեկտրամատակարարման համակարգը (PSS) տիեզերանավի շահագործումն ապահովող կարեւորագույն համակարգերից է։ SES-ի հիմնական պահանջները՝ ամբողջ թռիչքն ավարտելու համար էներգիայի անհրաժեշտ մատակարարում, անկշռության պայմաններում հուսալի շահագործում, հիմնական աղբյուրի և բուֆերի ավելորդությամբ (հզորության առումով) ապահովված անհրաժեշտ հուսալիություն, արտանետումների բացակայություն և սպառում: գազեր, տարածության ցանկացած դիրքում աշխատելու հնարավորություն, նվազագույն քաշ, նվազագույն ծախսեր։ Թռիչքի ծրագիրն իրականացնելու համար անհրաժեշտ ողջ էլեկտրական էներգիան (նորմալ շահագործման, ինչպես նաև որոշ աննորմալների համար) պետք է լինի տիեզերանավի վրա, քանի որ դրա համալրումը հնարավոր է միայն կառավարվող կայանների համար։ SES-ի հուսալիությունը մեծապես որոշվում է 3-ով

RU 2598862 արտոնագրի սեփականատերերը.

Օգտագործում՝ էլեկտրատեխնիկայի ոլորտում տարբեր հզորության առաջնային աղբյուրներից տիեզերանավերի էլեկտրամատակարարման համար։ Տեխնիկական արդյունքը էլեկտրամատակարարման հուսալիության բարձրացումն է: Տիեզերանավի էներգամատակարարման համակարգը պարունակում է՝ արևի ուղիղ լույսի արևային մարտկոցների խումբ (1), արտացոլված արևի լույսի արևային մարտկոցների խումբ (7), գեներացնող միացում (8), լարման կայունացուցիչ (2), լիցքավորիչ ( 3), լիցքաթափման սարք (4), մարտկոց (5), ուղղիչ սարք (9), մարտկոցի լիցքավորման կարգավորիչ (10) և սպառողներ (6): Արտադրող շղթայից (8) փոփոխական լարումը բլոկում (9) վերածվում է հաստատուն լարման և մատակարարվում է մարտկոցի լիցքավորման կարգավորիչի առաջին մուտքին (10): Անդրադարձ արևի լույսի արևային վահանակներից մշտական ​​լարումը (7) մատակարարվում է մարտկոցի լիցքավորման կարգավորիչի երկրորդ մուտքին (10): Հսկիչի (10) առաջին ելքից գեներացնող սխեմայից և արևային վահանակներից արտացոլված արևի ընդհանուր լարումը գնում է դեպի մարտկոցի երկրորդ մուտքը (5): Կարգավորիչի երկրորդ ելքից մինչև մարտկոցի առաջին մուտքը (5) կառավարման ազդանշանները ստացվում են 1-3 կոնտակտներ ունեցող անջատիչներից (15-21) և 1-2 կոնտակտներ ունեցող անջատիչներից (22-25): Վերահսկվող անջատիչ սարքերի քանակը կախված է մարտկոցի մարտկոցների քանակից: Համապատասխան անջատիչների վրա ընտրված մարտկոցը (11-14) լիցքավորելու համար նրանց առաջին կոնտակտները բացվում են երրորդով և փակվում երկրորդով, համապատասխան անջատիչների վրա փակվում են առաջին և երկրորդ կոնտակտները: Այս եղանակով մարտկոցի երկրորդ մուտքին միացված համապատասխան մարտկոցը լիցքավորվում է լիցքավորման անվանական հոսանքով, մինչև կարգավորիչից (10) հաջորդ մարտկոցը փոխելու հրամանը ստացվի: Սպառողը (6) էներգիա է ստանում մնացած մարտկոցներից՝ շրջանցելով անջատվածը, մարտկոցի առաջին ելքից (5): 5 հիվանդ.

Գյուտը վերաբերում է տիեզերական տեխնոլոգիաներին և կարող է օգտագործվել որպես ռոտացիայի միջոցով կայունացված տիեզերանավերի մաս:

Հայտնի էներգամատակարարման համակարգ ընդհանուր ավտոբուսներով տիեզերանավի համար (անալոգային), որը պարունակում է արևային վահանակներ (էներգիայի հիմնական աղբյուրը), մարտկոց և սպառողներ։ Այս համակարգի թերությունն այն է, որ այս համակարգում լարումն անկայուն է: Սա հանգեցնում է էներգիայի կորստի մալուխային ցանցերում և ներկառուցված անհատական ​​սպառողական կայունացուցիչներում:

Հայտնի էներգամատակարարման համակարգ տիեզերանավի համար՝ առանձնացված ավտոբուսներով և լարման կայունացուցիչի (անալոգային) զուգահեռ միացումով, որը պարունակում է լիցքավորիչ, լիցքաթափման սարք և մարտկոց։ Դրա թերությունը արևային մարտկոցների համար ծայրահեղ էներգիայի կարգավորիչ օգտագործելու անհնարինությունն է:

Առաջարկվող համակարգին տեխնիկական էությամբ ամենամոտը տիեզերանավի էներգամատակարարման համակարգն է՝ առանձնացված ավտոբուսներով և լարման կայունացուցիչ 2-ի սերիական զուգահեռ միացմամբ (նախատիպ), որը պարունակում է նաև արևի ուղիղ ճառագայթների արևային վահանակներ 1, լիցքավորիչ 3, լիցքաթափում։ սարք 4, վերալիցքավորվող մարտկոց 5 (նկ. 1): Այս էլեկտրամատակարարման համակարգի թերությունը տարբեր էներգիայի աղբյուրներից էլեկտրական էներգիա ստանալու, փոխակերպելու և կուտակելու անկարողությունն է, ինչպիսիք են Երկրի մագնիսական դաշտի էներգիան և Երկրի մակերևույթից արտացոլված արևի էներգիան:

Գյուտի նպատակն է ընդլայնել տիեզերանավի էներգամատակարարման համակարգի հնարավորությունները տարբեր էներգիայի տարբեր հիմնական աղբյուրներից էլեկտրաէներգիա ստանալու, փոխակերպելու և կուտակելու համար, ինչը թույլ է տալիս ավելացնել տիեզերանավի ակտիվ կյանքը և էներգիայի մատակարարումը:

Նկ. 2-ը ցույց է տալիս ռոտացիայի միջոցով կայունացված տիեզերանավի էլեկտրամատակարարման համակարգը ՆԿ. 3 - վերահսկիչի կողմից կառավարվող անջատիչ սարքեր պարունակող մարտկոց; նկ. 4-ը ռոտացիայի միջոցով կայունացված տիեզերանավի տեսքն է ՆԿ. Նկար 5-ը սխեմատիկորեն ցույց է տալիս ուղեծրում պտտման միջոցով կայունացված տիեզերանավի շարժման տարբերակներից մեկը:

Պտտման միջոցով կայունացված տիեզերանավի էլեկտրամատակարարման համակարգը պարունակում է արևային մարտկոցների խումբ 7, որոնք նախատեսված են Երկրից արտացոլված արևի լույսը վերածելու էլեկտրական էներգիայի՝ առաջացնելով շղթա 8, որը հաղորդիչների (ոլորուն) մի շարք է, որը գտնվում է մարմնի երկայնքով: տիեզերանավ, որտեղ առաջանում է էլեկտրաշարժիչ ուժ՝ Երկրի մագնիսական դաշտում իր առանցքի շուրջ տիեզերանավի պտույտը հաշվելու համար, ուղղիչ սարք 9, մարտկոցի լիցքավորման կարգավորիչ տարբեր էներգիայի աղբյուրներից 10, մարտկոց 5, որը պարունակում է կարգավորիչով կառավարվող անջատում։ սարքեր 15-25, որոնք միացնում կամ անջատում են առանձին մարտկոցներ 11-14 կարգավորիչ 9-ին՝ դրանք ցածր հոսանքով լիցքավորելու համար (նկ. 2):

Համակարգը գործում է հետևյալ կերպ. Տիեզերանավը ուղեծիր դուրս բերելու գործընթացում այն ​​պտտվում է այնպես, որ ապարատի պտտման առանցքը և արևի ուղիղ ճառագայթների արևային վահանակները ուղղված են դեպի Արևը (նկ. 4): Ուղեծրում պտտվող տիեզերանավի շարժման ժամանակ գեներացնող սխեման ընդհատում է Երկրի մագնիսական դաշտի ինդուկցիոն գծերն իր առանցքի շուրջ տիեզերանավի պտտման արագությամբ։ Արդյունքում, էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի օրենքի համաձայն, գեներացնող շղթայում առաջանում է էլեկտրաշարժիչ ուժ.

որտեղ μ o-ն մագնիսական հաստատունն է, H-ը Երկրի մագնիսական դաշտի ուժգնությունն է, S in-ը գեներացնող շղթայի տարածքն է, N c-ը շղթայում պտույտների թիվն է, ω-ն պտտման անկյունային հաճախականությունն է:

Երբ գեներացնող սխեման փակ է բեռի համար, հոսանք է հոսում սպառողների գեներացնող շղթայի շղթայում: Արտադրող շղթայի հզորությունը կախված է իր առանցքի շուրջ տիեզերանավի ոլորող մոմենտից

որտեղ J KA տիեզերանավի իներցիայի պահն է։

Այսպիսով, գեներացնող շղթան տիեզերանավի վրա էլեկտրաէներգիայի լրացուցիչ աղբյուր է:

Արտադրող սխեմայից 8-ի փոփոխական լարումը ուղղվում է 9-րդ բլոկի վրա և մատակարարվում է մարտկոցի լիցքավորման կարգավորիչ 10-ի առաջին մուտքին: Անդրադարձ արևի լույսի արևային վահանակներից ուղիղ լարումը 7 մատակարարվում է մարտկոցի լիցքավորման կարգավորիչ 10-ի երկրորդ մուտքին: Կարգավորիչ 10-ի առաջին ելքից ընդհանուր լարումը գնում է դեպի մարտկոցի երկրորդ մուտքը 5: Կարգավարի երկրորդ ելքից մինչև մարտկոց 5-ի առաջին մուտքը հսկիչ ազդանշաններ են ստացվում 15-21 անջատիչներից, որոնք ունեն կոնտակտներ 1: -3, և անջատիչներ 22-25, ունենալով 1-2 կոնտակտներ: Վերահսկվող անջատիչ սարքերի քանակը կախված է մարտկոցի մարտկոցների քանակից: Համապատասխան անջատիչների վրա ընտրված մարտկոցը (11-14) լիցքավորելու համար նրանց առաջին կոնտակտները բացվում են երրորդով և փակվում երկրորդով, համապատասխան անջատիչների վրա փակվում են առաջին և երկրորդ կոնտակտները: Այս եղանակով մարտկոցի երկրորդ մուտքին միացված համապատասխան մարտկոցը լիցքավորվում է ցածր հոսանքով, մինչև 10 կարգավորիչից հրաման ստացվի հաջորդ մարտկոցը փոխելու մասին: Սպառողը էներգիա է ստանում մնացած մարտկոցներից՝ շրջանցելով 5-րդ մարտկոցը, որն անջատված է առաջին ելքից։

Երբ տիեզերանավը ուղեծրում է գտնվում 1-ին դիրքում (նկ. 4, 5), արևի արտացոլված լույսի արևային վահանակները ուղղված են դեպի Երկիր: Այս պահին տիեզերանավի էլեկտրամատակարարման համակարգում ընդգրկված լիցքավորիչը 3-ը էլեկտրաէներգիա է ստանում արևի ուղիղ ճառագայթների արևային վահանակներից 1, իսկ մարտկոցի լիցքավորման կարգավորիչը 10 էլեկտրաէներգիա է ստանում արտացոլված արևի լույսի արևային վահանակներից 7 և գեներացնող միացումից 8: տիեզերանավի 2-ի արևային վահանակներ ուղղակի արեգակնային լույսերը 1-ը մնում են ուղղված դեպի Արևը, մինչդեռ արտացոլված արևի լույսի արևային բջիջները մասամբ ծածկված են: Այս պահին տիեզերանավի էներգամատակարարման համակարգի լիցքավորիչը 3-ը շարունակում է էլեկտրաէներգիա ստանալ արևի ուղիղ ճառագայթների արևային վահանակներից, իսկ կարգավորիչը 10-ը կորցնում է էներգիայի մի մասը 7-րդ բլոկից, բայց շարունակում է էներգիա ստանալ 8-րդ բլոկից 9-րդ ուղղիչի միջոցով: Տիեզերանավի 3-ի դիրքում արևային մարտկոցների բոլոր խմբերը ստվերված են, լիցքավորիչը 3-ը չի ստանում էլեկտրաէներգիա արևային մարտկոցներից 1, իսկ տիեզերանավի վրա գտնվող սպառողները էլեկտրաէներգիա են ստանում մարտկոցից: Մարտկոցի լիցքավորման կարգավորիչը շարունակում է էներգիա ստանալ գեներացնող միացումից 8՝ լիցքավորելով հաջորդ մարտկոցը: Տիեզերանավ 4-ի դիրքում արևի ուղիղ ճառագայթների 1-ի արևային վահանակները կրկին լուսավորվում են Արևի կողմից, մինչդեռ անդրադարձված արևի արևային վահանակները մասամբ մթագնում են: Այս պահին տիեզերանավի էներգամատակարարման համակարգի լիցքավորիչը 3-ը շարունակում է էլեկտրաէներգիա ստանալ արևի ուղիղ ճառագայթների արևային վահանակներից, իսկ կարգավորիչ 10-ը կորցնում է էներգիայի մի մասը 7-րդ բլոկի միջոցով, բայց շարունակում է էներգիա ստանալ 8-րդ բլոկի միջոցով 9 ուղղիչի միջոցով:

Այսպիսով, ռոտացիայի միջոցով կայունացված տիեզերանավի էլեկտրամատակարարման համակարգը ունակ է ընդունելու, փոխակերպելու և կուտակելու՝ ա) արևի լույսից ուղղակի և արտացոլվող էներգիա. բ) տիեզերանավի պտտման կինետիկ էներգիան Երկրի մագնիսական դաշտում. Հակառակ դեպքում, առաջարկվող համակարգի գործունեությունը նման է հայտնիին:

Տեխնիկական արդյունքը` տիեզերանավի ակտիվ կյանքի և էներգիայի մատակարարման ավելացումը, ձեռք է բերվում միկրոկոնտրոլեր լիցքավորիչի օգտագործմամբ` որպես տիեզերանավի էլեկտրամատակարարման համակարգի մաս, ինչը հնարավորություն է տալիս մարտկոցը լիցքավորել տարբեր հզորության էլեկտրական էներգիայի աղբյուրներից (արտացոլված արևի լույսը և էներգիան Երկրի մագնիսական դաշտից):

Սույն գյուտի ֆունկցիոնալ միավորների գործնական իրականացումը կարող է իրականացվել հետևյալ կերպ.

Որպես գեներացնող շղթա կարող է օգտագործվել եռաֆազ երկշերտ ոլորուն՝ մեկուսացված պղնձե մետաղալարով, որը էլեկտրաշարժիչ ուժի կորի ձևը կմոտեցնի սինուսոիդին։ Որպես ուղղիչ կարող է օգտագործվել եռաֆազ ուղղիչի կամրջային միացում D2 և D9 տիպի ցածր էներգիայի դիոդներով, ինչը կնվազեցնի շտկված լարման ալիքը: MAX 17710 միկրոկառավարիչը կարող է օգտագործվել որպես մարտկոցի լիցքավորման կարգավորիչ: Այն կարող է աշխատել անկայուն աղբյուրների հետ, որոնց ելքային հզորությունը կազմում է 1 մկՎտ-ից մինչև 100 մՎտ: Սարքն ունի ներկառուցված ուժեղացուցիչ փոխարկիչ՝ մարտկոցները լիցքավորելու համար 0,75 Վ տիպիկ ելքային լարման աղբյուրներից և ներկառուցված կարգավորիչ՝ մարտկոցները գերլիցքավորումից պաշտպանելու համար: Մարտկոցի լարման հավասարեցման ենթահամակարգով (հավասարակշռման համակարգ) լիթիում-իոնային մարտկոցները կարող են օգտագործվել որպես կարգավորիչով կառավարվող անջատիչ սարքեր պարունակող մարտկոց։ Այն կարող է իրականացվել MSP430F1232 կարգավորիչի հիման վրա:

Այսպիսով, առաջարկվող սարքի տարբերակիչ հատկանիշները նպաստում են այս նպատակին հասնելուն:

Տեղեկատվության աղբյուրներ

1. Անալոգային աշխարհ Մաքսիմ. Նոր միկրոսխեմաներ / Symmetron Group of Companies // Թողարկում No 2, 2013. - 68 p.

2. Գրիլիխես Վ.Ա. Արևային էներգիա և տիեզերական թռիչքներ / V.A. Գրիլիչես, Պ.Պ. Օրլովը, Լ.Բ. Պոպով - Մ.: Նաուկա, 1984. - 211 էջ.

3. Կարգու Դ.Լ. Տիեզերանավերի էլեկտրամատակարարման համակարգեր / D.L. Կարգու, Գ.Բ. Ստեգանով [եւ ուրիշներ] - Սանկտ Պետերբուրգ՝ VKA im. Ա.Ֆ. Mozhaisky, 2013. - 116 p.

4. Կացման Մ.Մ. Էլեկտրական մեքենաներ / Մ.Մ. Կացման. - դասագիրք ձեռնարկ հատուկ ուսանողների համար տեխնիկական դպրոցներ. - 2-րդ հրատ., վերանայված: և լրացուցիչ - Մ.: Ավելի բարձր: Շկ., 1990. - 463 էջ.

5. Պրյանիշնիկով Վ.Ա. Էլեկտրոնիկա. Դասախոսությունների դասընթաց / Վ.Ա. Պրյանիշնիկով - Սանկտ Պետերբուրգ: Krona Print LLC, 1998. - 400 p.

6. Ռիկովանով Ա.Ն. Li-ion մարտկոցի էներգիայի համակարգեր / A.N. Ռիկովանով // Power Electronics. - 2009. - թիվ 1:

7. Չիլին Յու.Ն. Մոդելավորում և օպտիմիզացում տիեզերանավերի էներգահամակարգերում / Յու.Ն. Չիլին. - Սանկտ Պետերբուրգ: VIKA, 1995. - 277 p.

Տիեզերանավի էլեկտրամատակարարման համակարգ, որը պարունակում է արևի ուղիղ ճառագայթների խումբ, լիցքավորիչ, որը էլեկտրաէներգիա է ստանում արևի ուղիղ ճառագայթների արևային մարտկոցներից, լիցքաթափման սարք, որը սնուցում է սպառողներին մարտկոցից, լարման կայունացուցիչ, որը սպառողներին սնուցում է արևի ուղիղ ճառագայթների արևային մարտկոցից: բնութագրվում է նրանով, որ լրացուցիչ պարունակում է արևային մարտկոցների խումբ, որոնք նախատեսված են Երկրից արտացոլված արևի լույսը էլեկտրական էներգիայի փոխակերպելու համար, գեներացնող շղթա, որը տիեզերանավի մարմնի վրա տեղակայված հաղորդիչների (ոլորուն) մի շարք է, որտեղ էլեկտրաշարժիչ ուժ է գործում։ Երկրի դաշտի մագնիսական դաշտում իր առանցքի շուրջ տիեզերանավի պտույտի պատճառով, ուղղիչ սարք, ինչպես նաև պարունակում է մարտկոցի լիցքավորման կարգավորիչ տարբեր էներգիայի աղբյուրներից, մարտկոց, որը լրացուցիչ պարունակում է անջատիչ սարքեր, որոնք վերահսկվում են վերահսկիչի կողմից, միացրեք կամ անջատեք առանձին մարտկոցները կարգավորիչին դրանք վերալիցքավորելու համար:

Նմանատիպ արտոնագրեր.

Գյուտը վերաբերում է տիեզերական տեխնոլոգիաներին և կարող է օգտագործվել տիեզերանավերի (SV) և կայանների էներգիայի մատակարարման համար: Տեխնիկական արդյունքը լրացուցիչ էներգիա ստանալու համար ջերմային կառավարման համակարգի օգտագործումն է:

Գյուտը վերաբերում է էլեկտրատեխնիկայի ոլորտին։ Էներգամատակարարման ինքնավար համակարգը պարունակում է արևային մարտկոց, էլեկտրաէներգիայի պահպանման սարք, լիցքավորիչ-լիցքաթափման սարք և մեկ կամ մի քանի լարման կայունացուցիչներից բաղկացած բեռ, որոնց ելքերին միացված են էլեկտրաէներգիայի վերջնական սպառողները:

Գյուտը վերաբերում է էլեկտրաարդյունաբերությանը և կարող է օգտագործվել Երկրի արհեստական ​​արբանյակների (AES) ինքնավար էներգիայի մատակարարման համակարգերի նախագծման մեջ: Տեխնիկական արդյունքը արբանյակի ինքնավար էներգամատակարարման համակարգի հատուկ էներգետիկ բնութագրերի և հուսալիության բարձրացումն է: Առաջարկվում է արևային մարտկոցից Երկրի արհեստական ​​արբանյակի համար ինքնավար էներգիայի մատակարարման համակարգում ուղղակի հոսանքով բեռը սնուցելու և էլեկտրաէներգիայի երկրորդական աղբյուրների մի շարք. բեռի վրա մարտկոցները լիցքավորելով և լիցքաթափելով առանձին լիցքավորիչների և լիցքաթափման փոխարկիչների միջոցով, մինչդեռ լիցքաթափման փոխարկիչները պատրաստված են առանց լարման ուժեղացուցիչների, որոնց համար յուրաքանչյուր մարտկոցում Nacc մարտկոցների քանակը ընտրվում է հարաբերակցությունից՝ Nacc≥(Un+1) /Uacc.min, որտեղ Nacc-ը յուրաքանչյուր մարտկոցի սերիական շղթայում մարտկոցների քանակն է. Un - լարումը ինքնավար էլեկտրամատակարարման համակարգի ելքում, V; Uacc.min-ը մեկ մարտկոցի լիցքաթափման նվազագույն լարումն է՝ V, լիցքավորման փոխարկիչները պատրաստված են առանց լարման ուժեղացուցիչների, որոնց համար արևային մարտկոցի աշխատանքային կետում լարումը ընտրվում է հարաբերակցությունից՝ Urt>Uacc.max Nacc+1: , որտեղ Urt-ը արևային մարտկոցի աշխատանքային կետի լարումն է իր աշխատանքի երաշխավորված ռեսուրսի վերջում, B; Uacc.max-ը մեկ մարտկոցի լիցքավորման առավելագույն լարումն է՝ V, մինչդեռ մարտկոցների հաշվարկված թիվը Nacc-ը լրացուցիչ ավելանում է՝ ելնելով հարաբերակցից՝ Nacc≥(Un+1)/Uacc.min+Nfailure, որտեղ Nfailure-ը թույլատրելիների թիվն է։ մարտկոցի խափանումները, և լարման կայունացումը բեռի և մարտկոցի լիցքավորման միջոցով իրականացվում է արևային մարտկոցի ծայրահեղ լարման կարգավորման միջոցով:

Գյուտը վերաբերում է էլեկտրատեխնիկայի ոլորտին։ Տեխնիկական արդյունքը բաղկացած է համակարգի գործառնական հնարավորությունների ընդլայնումից, դրա բեռնվածության հզորության ավելացումից և առավելագույն անխափան շահագործման ապահովումից՝ միաժամանակ պահպանելով մարտկոցի օպտիմալ աշխատանքային պարամետրերը սպառողներին ուղղակի հոսանքով սնուցելիս:

Գյուտը վերաբերում է արևային էներգիայի ոլորտին, մասնավորապես արևային կայանքներին, որոնք անընդհատ վերահսկում են Արևը, ինչպես արևային ճառագայթման կենտրոնացմամբ, այնպես էլ հարթ սիլիցիումային մոդուլներով, որոնք նախատեսված են սպառողների էներգիայի մատակարարման համար, օրինակ՝ անվստահելի և ապակենտրոնացված էլեկտրամատակարարման տարածքներում:

Գյուտը վերաբերում է էլեկտրաարդյունաբերությանը և կարող է օգտագործվել Երկրի արհեստական ​​արբանյակների (AES) ինքնավար էներգիայի մատակարարման համակարգերի նախագծման մեջ:

Գյուտը վերաբերում է տիեզերանավի (SC) արևային զանգվածի պտտման համակարգերին (SPSB): Գյուտը նախատեսված է SPSB-ի տարրերը տեղավորելու համար՝ մեծ հզորությամբ արևային մարտկոցը պտտելու և արևային մարտկոցից դեպի տիեզերանավ էլեկտրաէներգիա փոխանցելու համար:

Գյուտը վերաբերում է արևային էներգիայի փոխակերպման և ցամաքային սպառողներին դրա փոխանցմանը: Տիեզերական էլեկտրակայանը պարունակում է արևային կոլեկտոր (1) լոբային տիպի, կայանի պատյան (2) և միկրոալիքային ալեհավաքների փաթեթ (3): Կոլեկտորը (1) պատրաստված է ֆոտոէլեկտրական փոխարկիչների թիթեղներից (վահանակներից)՝ և՛ հիմնական, և՛ օժանդակ: Թիթեղները ունեն ուղղանկյուն և եռանկյունաձև ձև։ Նրանց միացումները կատարվում են ավտոմատ կեռիկների և օղակների տեսքով, որոնք, երբ կոլեկտորը տեղակայվում է, միացվում են բազմաթև մեխանիզմի միջոցով: Երբ ծալվում է, կոլեկցիոները (1) ունի խորանարդի ձև: Փնջի ալեհավաքները (3) միկրոալիքային էներգիան կենտրոնացնում են ուժեղացուցիչի վրա, որն այդ էներգիան փոխանցում է ցամաքային էլեկտրակայաններին: Գյուտի տեխնիկական արդյունքն ուղղված է էներգիայի փոխակերպման և սպառողներին փոխանցելու արդյունավետության բարձրացմանը Երկրի հսկայական տարածքներում: 16 հիվանդ.

Օգտագործում՝ էլեկտրատեխնիկայի ոլորտում տարբեր հզորության առաջնային աղբյուրներից տիեզերանավերի էլեկտրամատակարարման համար։ Տեխնիկական արդյունքը էլեկտրամատակարարման հուսալիության բարձրացումն է: Տիեզերանավի էներգամատակարարման համակարգը պարունակում է՝ արևի ուղիղ ճառագայթների մի խումբ, անդրադարձված արևի մի խումբ արևային մարտկոցներ, գեներացնող միացում, լարման կայունացուցիչ, լիցքավորիչ, լիցքաթափման սարք, վերալիցքավորվող մարտկոց, ուղղիչ սարք, մարտկոցի լիցքավորման կարգավորիչ և սպառողներ: Արտադրող սխեմայից փոփոխվող լարումը միավորում փոխակերպվում է հաստատուն լարման և մատակարարվում է մարտկոցի լիցքավորման կարգավորիչի առաջին մուտքին: Անդրադարձ արևի լույսի արևային վահանակներից մշտական ​​լարումը մատակարարվում է մարտկոցի լիցքավորման կարգավորիչի երկրորդ մուտքին: Վերահսկիչի առաջին ելքից գեներացնող սխեմայից և արևային վահանակներից արտացոլված արևի ընդհանուր լարումը գնում է դեպի մարտկոցի երկրորդ մուտքը: Կարգավորիչի երկրորդ ելքից մինչև մարտկոցի առաջին մուտքը կառավարման ազդանշաններ են ստացվում 1-3 կոնտակտներ ունեցող անջատիչներից և 1-2 կոնտակտներ ունեցող անջատիչներից: Վերահսկվող անջատիչ սարքերի քանակը կախված է մարտկոցի մարտկոցների քանակից: Ընտրված մարտկոցը լիցքավորելու համար համապատասխան անջատիչների վրա նրանց առաջին կոնտակտները բացվում են երրորդով և փակվում երկրորդով, համապատասխան անջատիչների վրա առաջին և երկրորդ կոնտակտները փակվում են: Այս եղանակով մարտկոցի երկրորդ մուտքին միացված համապատասխան մարտկոցը լիցքավորվում է լիցքավորման անվանական հոսանքով, մինչև կարգավորիչից հրաման ստացվի հաջորդ մարտկոցը փոխելու մասին: Սպառողը էներգիա է ստանում մնացած մարտկոցներից՝ շրջանցելով անջատվածը, մարտկոցի առաջին ելքից։ 5 հիվանդ.

Մրցակցային տիեզերական տեխնոլոգիաների զարգացումը պահանջում է անցում նոր տեսակի մարտկոցների, որոնք համապատասխանում են խոստումնալից տիեզերանավերի էլեկտրամատակարարման համակարգերի պահանջներին։

Ներկայումս տիեզերանավերը օգտագործվում են կապի համակարգերի, նավիգացիայի, հեռուստատեսության կազմակերպման, եղանակային պայմանների և Երկրի բնական ռեսուրսների ուսումնասիրության և խորը տիեզերք ուսումնասիրելու համար:

Նման սարքերի հիմնական պայմաններից մեկը տարածության մեջ ճշգրիտ կողմնորոշումն է և շարժման պարամետրերի ուղղումը: Սա զգալիորեն մեծացնում է սարքի էլեկտրամատակարարման համակարգի պահանջները: Տիեզերանավերի էլեկտրամատակարարման խնդիրները և, առաջին հերթին, էլեկտրաէներգիայի նոր աղբյուրների հայտնաբերման զարգացումները առաջնային նշանակություն ունեն համաշխարհային մակարդակում։

Ներկայումս տիեզերանավերի համար էլեկտրաէներգիայի հիմնական աղբյուրները արևային և վերալիցքավորվող մարտկոցներն են։

Արևային մարտկոցները հասել են իրենց ֆիզիկական սահմաններին իրենց կատարողականության առումով: Դրանց հետագա կատարելագործումը հնարավոր է նոր նյութերի, մասնավորապես գալիումի արսենիդի օգտագործմամբ։ Դա թույլ կտա 2-3 անգամ ավելացնել արևային մարտկոցի հզորությունը կամ նվազեցնել դրա չափը։

Այսօր տիեզերանավերի վերալիցքավորվող մարտկոցների շարքում լայնորեն կիրառվում են նիկել-ջրածնային մարտկոցները։ Այնուամենայնիվ, այս մարտկոցների էներգիայի զանգվածային բնութագրերը հասել են առավելագույնին (70-80 Վտժ/կգ): Դրանց հետագա կատարելագործումը խիստ սահմանափակ է և, բացի այդ, պահանջում է մեծ ֆինանսական ծախսեր։

Այս առումով, ներկայումս կա լիթիում-իոնային մարտկոցների (LIB) ակտիվ ներդրում տիեզերական տեխնոլոգիաների շուկայում:

Լիթիում-իոնային մարտկոցների բնութագրերը շատ ավելի բարձր են՝ համեմատած նմանատիպ ծառայության ժամկետով և լիցքավորման-լիցքաթափման ցիկլերի քանակով մարտկոցների այլ տեսակների հետ: Լիթիում-իոնային մարտկոցների հատուկ էներգիան կարող է հասնել 130 Վտ/կգ կամ ավելի, իսկ էներգաարդյունավետությունը 95% է:

Կարևոր փաստ այն է, որ նույն ստանդարտ չափսի LIB-ները կարող են անվտանգ աշխատել, երբ դրանք զուգահեռաբար միացված են խմբերով, ուստի դժվար չէ տարբեր հզորությունների լիթիում-իոնային մարտկոցներ ստեղծել:

LIB-ների և նիկել-ջրածնային մարտկոցների հիմնական տարբերություններից մեկը էլեկտրոնային ավտոմատացման միավորների առկայությունն է, որոնք վերահսկում և կառավարում են լիցքաթափման գործընթացը: Նրանք նաև պատասխանատու են առանձին LIB-ների լարման անհավասարակշռության հարթեցման համար և ապահովում են մարտկոցի հիմնական պարամետրերի վերաբերյալ հեռաչափական տեղեկատվության հավաքագրումն ու պատրաստումը:

Սակայն, այնուամենայնիվ, լիթիում-իոնային մարտկոցների հիմնական առավելությունը համարվում է քաշի նվազեցումը ավանդական մարտկոցների համեմատ: Փորձագետների կարծիքով՝ 15-20 կՎտ հզորությամբ հեռահաղորդակցության արբանյակների վրա լիթիում-իոնային մարտկոցների օգտագործումը 300 կգ-ով կնվազեցնի մարտկոցների քաշը։ Հաշվի առնելով, որ 1 կգ օգտակար զանգվածի ուղեծիր դուրս բերելու արժեքը կազմում է մոտ 30 հազար դոլար, դա զգալիորեն կնվազեցնի ֆինանսական ծախսերը։

Տիեզերանավերի համար նման մարտկոցների ռուսաստանյան առաջատարներից մեկը հանդիսանում է ԲԲԸ Ավիացիոն էլեկտրոնիկա և կապի համակարգեր (AVEX), որը KRET-ի մաս է կազմում: Ձեռնարկությունում լիթիում-իոնային մարտկոցների արտադրության տեխնոլոգիական գործընթացը ապահովում է բարձր հուսալիություն և նվազեցված ծախսեր:

ՏԻԵԶԵՐԱԿԱՆ ՄԵՔԵՆԱՆԵՐԻ ԷԼԵԿՏՐԱԷՆԵՐԳԻԱՅԻ ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐԸ
պրոֆ. Լուկյանենկո Միխայիլ Վասիլևիչ
գլուխ Սիբիրի պետական ​​օդատիեզերական համալսարանի ավտոմատ կառավարման համակարգերի բաժինը ակադեմիկոս Մ.Ֆ. Ռեշետնևա

Արտաքին տիեզերքի ուսումնասիրությունն ու հետախուզումը պահանջում է տարբեր նպատակներով տիեզերանավերի մշակում և ստեղծում: Ներկայումս ավտոմատ անօդաչու տիեզերանավերը առավել լայնորեն օգտագործվում են կապի, հեռուստատեսության, նավիգացիայի և գեոդեզիայի գլոբալ համակարգի ձևավորման, տեղեկատվության փոխանցման, եղանակային պայմանների և Երկրի բնական ռեսուրսների ուսումնասիրության, ինչպես նաև տիեզերքի խորը հետախուզման համար: Դրանք ստեղծելու համար անհրաժեշտ է ապահովել տիեզերքում սարքի կողմնորոշման ճշգրտության և ուղեծրային պարամետրերի ուղղման շատ խիստ պահանջներ, և դա պահանջում է տիեզերանավի էլեկտրամատակարարման ավելացում:
Ցանկացած տիեզերանավի ամենակարևոր բորտային համակարգերից մեկը, որն առաջին հերթին որոշում է դրա կատարողական բնութագրերը, հուսալիությունը, ծառայության ժամկետը և տնտեսական արդյունավետությունը, էլեկտրամատակարարման համակարգն է: Հետևաբար, տիեզերանավերի էներգամատակարարման համակարգերի մշակման, հետազոտության և ստեղծման խնդիրները առաջնային նշանակություն ունեն, և դրանց լուծումը թույլ կտա հասնել համաշխարհային մակարդակի կոնկրետ զանգվածային ցուցանիշների և ակտիվ կյանքի առումով:
Վերջին տասնամյակի ընթացքում աշխարհի առաջատար ընկերությունները ջանքեր են գործադրել մեծացնել տիեզերանավերի էլեկտրամատակարարումը, ինչը թույլ է տալիս, գոյություն ունեցող փոխադրողների կողմից դրված սարքերի զանգվածի նույն սահմանափակումներով, շարունակաբար մեծացնել բեռնատարի հզորությունը: Նման ձեռքբերումները հնարավոր դարձան շնորհիվ ներկառուցված էլեկտրամատակարարման համակարգերի բոլոր բաղադրիչների մշակողների և, առաջին հերթին, էներգիայի աղբյուրների մշակողների ջանքերի:
Տիեզերանավերի համար էլեկտրաէներգիայի հիմնական աղբյուրները ներկայումս արևային և վերալիցքավորվող մարտկոցներն են:
Արևային մարտկոցները սիլիցիումային միաբյուրեղ ֆոտովոլտային փոխարկիչներով հասել են իրենց ֆիզիկական սահմանին զանգվածային բնութագրերի առումով: Արևային մարտկոցների զարգացման հետագա առաջընթացը հնարավոր է նոր նյութերի, մասնավորապես գալիումի արսենիդի հիման վրա հիմնված ֆոտոգալվանային փոխարկիչների կիրառմամբ: Գալիումի արսենիդից պատրաստված եռաստիճան ֆոտոգալվանային փոխարկիչներ արդեն օգտագործվում են ամերիկյան HS-702 պլատֆորմի վրա, եվրոպական Spasebus-400-ում և այլն, որն ավելի քան կրկնապատկել է արևային մարտկոցի հզորությունը։ Չնայած գալիումի արսենիդից պատրաստված ֆոտոգալվանային փոխարկիչների ավելի բարձր արժեքին, դրանց օգտագործումը հնարավորություն կտա 2-3 անգամ ավելացնել արևային մարտկոցի հզորությունը կամ, միևնույն հզորությամբ, համապատասխանաբար նվազեցնել արևային մարտկոցի տարածքը համեմատած։ դեպի սիլիկոնային ֆոտովոլտային փոխարկիչներ:
Գեոստացիոնար ուղեծրի պայմաններում, գալիումի արսենիդի վրա հիմնված ֆոտոէլեկտրական փոխարկիչների օգտագործումը հնարավորություն է տալիս արևային մարտկոցի հատուկ հզորություն ապահովել 302 Վտ/մ2 աշխատանքի սկզբում և 230 Վտ/մ2 իր ակտիվ կյանքի վերջում (10 -15 տարի):
Գալիումի արսենիդից քառաստիճան ֆոտոգալվանային փոխարկիչների մշակումը մոտ 40% արդյունավետությամբ հնարավորություն կտա ունենալ արևային մարտկոցների հզորության խտությունը մինչև 460 Վտ/մ2 շահագործման սկզբում և 370 Վտ/մ2 վերջում։ նրա ակտիվ կյանքը: Մոտ ապագայում մենք պետք է ակնկալենք արևային մարտկոցների զանգվածային բնութագրերի զգալի բարելավում:
Ներկայումս նիկել-ջրածնային էլեկտրաքիմիական համակարգի վրա հիմնված մարտկոցները լայնորեն կիրառվում են տիեզերանավերի վրա, սակայն այդ մարտկոցների էներգիայի զանգվածային բնութագրերը հասել են իրենց սահմանագծին (70-80 Վտ/կգ): Նիկել-ջրածնային մարտկոցների հատուկ բնութագրերի հետագա բարելավման հնարավորությունը շատ սահմանափակ է և պահանջում է մեծ ֆինանսական ծախսեր:
Մրցակցային տիեզերական տեխնոլոգիա ստեղծելու համար անհրաժեշտ էր անցնել էլեկտրաքիմիական էներգիայի նոր աղբյուրների, որոնք հարմար են խոստումնալից տիեզերանավերի էներգիայի մատակարարման համակարգի մաս օգտագործելու համար:
Տիեզերական տեխնոլոգիաների շուկան ներկայումս ակտիվորեն ներկայացնում է լիթիում-իոնային մարտկոցներ: Դա պայմանավորված է նրանով, որ լիթիում-իոնային մարտկոցներն ունեն ավելի բարձր էներգիայի խտություն՝ համեմատած նիկել-ջրածնային մարտկոցների հետ:
Լիթիում-իոնային մարտկոցի հիմնական առավելությունը էներգիայի և քաշի ավելի բարձր հարաբերակցության շնորհիվ քաշի նվազումն է: Լիթիում-իոնային մարտկոցների էներգիա-քաշ հարաբերակցությունն ավելի բարձր է (125 Վտժ/կգ)՝ համեմատած նիկել-ջրածնային մարտկոցների համար ձեռք բերված առավելագույնի հետ (80 Վտժ/կգ):
Լիթիում-իոնային մարտկոցների հիմնական առավելություններն են.
- մարտկոցի քաշի նվազում՝ էներգիա-քաշ հարաբերակցության ավելի բարձր հարաբերակցության պատճառով (մարտկոցի քաշի կրճատումը ~40%);
- ցածր ջերմության արտադրություն և բարձր էներգաարդյունավետություն (լիցքավորում-լիցքաթափման ցիկլ) շատ ցածր ինքնալիցքաթափմամբ, որն ապահովում է ամենապարզ կառավարումը մեկնարկի, փոխանցման ուղեծրի և նորմալ շահագործման ընթացքում.
- նիկել-ջրածնային մարտկոցների համեմատ լիթիում-իոնային մարտկոցների արտադրության ավելի տեխնոլոգիապես առաջադեմ գործընթաց, որը թույլ է տալիս բնութագրերի լավ կրկնելիություն, բարձր հուսալիություն և նվազեցված ծախսեր:
SAFT-ի (Ֆրանսիա) փորձագետների կարծիքով՝ 15-20 կՎտ հզորությամբ հեռահաղորդակցության արբանյակների վրա լիթիում-իոնային մարտկոցների օգտագործումը կնվազեցնի մարտկոցների զանգվածը 300 կգ-ով (1 կգ օգտակար զանգվածի ուղեծիր դուրս բերելու արժեքը կազմում է ~ $30,000):
VES140 լիթիում-իոնային մարտկոցի հիմնական բնութագրերը (մշակված SAFT-ի կողմից). , բարձրությունը 250 մմ տրամագիծը՝ 54 մմ։ VES140 մարտկոցը որակավորված է տիեզերական կիրառությունների համար:
Ռուսաստանում այսօր «Սատուրն» ԲԲԸ-ն (Կրասնոդար) մշակել և արտադրել է LIGP-120 լիթիում-իոնային մարտկոցը: LIGP-120 մարտկոցի հիմնական բնութագրերը՝ անվանական հզորությունը 120 Ահ, միջին լարումը 3,64 Վ, տեսակարար էներգիան՝ 160 Վտ/կգ, քաշը՝ 2,95 կգ, բարձրությունը՝ 260 մմ, լայնությունը՝ 104,6 մմ և խորությունը՝ 44,1 մմ։ Մարտկոցն ունի պրիզմատիկ ձև, որն ապահովում է զգալի առավելություններ մարտկոցի հատուկ ծավալային էներգիայի առումով՝ համեմատած SAFT մարտկոցների հետ։ Փոփոխելով էլեկտրոդի երկրաչափական չափերը, կարող եք ձեռք բերել տարբեր հզորությունների մարտկոց: Այս դիզայնը ապահովում է մարտկոցի առավելագույն հատուկ ծավալային բնութագրերը և թույլ է տալիս կարգավորել մարտկոցը՝ ապահովելով օպտիմալ ջերմային պայմաններ:
Տիեզերանավերի էլեկտրամատակարարման ժամանակակից համակարգերը էներգիայի աղբյուրների, փոխակերպման և բաշխման սարքերի համալիր համալիր են, որոնք ինտեգրված են ավտոմատ կառավարման համակարգին և նախատեսված են բեռների սնուցման համար: Երկրորդային սնուցման սարքերը էներգիա փոխակերպող համալիր են, որը բաղկացած է որոշակի թվով միանման իմպուլսային լարման փոխարկիչներից, որոնք գործում են ընդհանուր բեռի համար: Ավանդական տարբերակում որպես զարկերակային լարման փոխարկիչներ օգտագործվում են դասական փոխարկիչներ՝ հիմնական տարրի հոսանքի և լարման ուղղանկյուն ձևով և զարկերակային լայնության մոդուլյացիայի միջոցով կառավարմամբ:
Տիեզերանավերի էներգամատակարարման համակարգի տեխնիկական և տնտեսական ցուցանիշները բարելավելու համար, ինչպիսիք են էներգիայի խտությունը, արդյունավետությունը, արագությունը և էլեկտրամագնիսական համատեղելիությունը, մենք առաջարկեցինք օգտագործել քվազիռեզոնանսային լարման փոխարկիչներ: Ուսումնասիրություններ են իրականացվել երկու զուգահեռ միացված քվազիռեզոնանսային սերիական տիպի լարման փոխարկիչների աշխատանքի ռեժիմների վերաբերյալ՝ էլեկտրոնային անջատիչի միացումով զրոյական հոսանքի արժեքներով և զարկերակային հաճախականության վերահսկման օրենքով: Քվազիռեզոնանսային լարման փոխարկիչների նախատիպերի մոդելավորման և բնութագրերի ուսումնասիրության արդյունքների հիման վրա հաստատվել են այս տեսակի փոխարկիչների առավելությունները։
Ստացված արդյունքները թույլ են տալիս եզրակացնել, որ առաջարկվող քվազիռեզոնանսային լարման փոխարկիչները լայն կիրառություն կգտնեն թվային և հեռահաղորդակցական համակարգերի էլեկտրամատակարարման համակարգերում, գործիքավորումը, տեխնոլոգիական սարքավորումները, ավտոմատացման և հեռամեխանիկական համակարգերը, անվտանգության համակարգերը և այլն:
Ընթացիկ խնդիրներն են տիեզերական էներգիայի աղբյուրների գործառնական առանձնահատկությունների ուսումնասիրությունը, դրանց մաթեմատիկական մոդելների մշակումը և էներգետիկ և դինամիկ ռեժիմների ուսումնասիրությունը։
Այդ նպատակով մենք մշակել և արտադրել ենք տիեզերանավերի էներգամատակարարման համակարգերի ուսումնասիրման եզակի սարքավորում, որը թույլ է տալիս ավտոմատ կերպով փորձարկել սնուցման աղբյուրները (արևային և վերալիցքավորվող մարտկոցներ) և ընդհանրապես էլեկտրամատակարարման համակարգերը:
Բացի այդ, մշակվել և արտադրվել է լիթիում-իոնային մարտկոցների և մարտկոցների մոդուլների էներգա-ջերմային պայմանների ուսումնասիրման ավտոմատացված աշխատակայան և ապարատային համալիր՝ գալիում արսենիդային արևային բջիջների էներգիայի և դինամիկ բնութագրերի ուսումնասիրման համար:
Աշխատանքի կարևոր ասպեկտ է նաև տիեզերանավերի համար էլեկտրաէներգիայի այլընտրանքային աղբյուրների ստեղծումն ու հետազոտությունը։ Մենք հետազոտություն ենք անցկացրել ճոճանի էներգիայի պահպանման սարքի վրա, որը էլեկտրական մեքենայի հետ համակցված սուպեր թռչող անիվ է։ Մագնիսական հենարանների վրա վակուումում պտտվող ճանճն ունի 100% արդյունավետություն: Երկու ռոտորով թռչող անիվի էներգիայի պահպանման սարքն ունի հատկություն, որը հնարավորություն է տալիս իրականացնել եռակողմ անկյունային կողմնորոշում: Այս դեպքում ուժային գիրոսկոպը (գիրոդին), որպես անկախ առանձին ենթահամակարգ, կարելի է բացառել, այսինքն. Ճանապարհային էներգիայի պահպանման սարքը համատեղում է էներգիայի պահպանման սարքի և ուժային գիրոսկոպի գործառույթները:
Հետազոտություններ են իրականացվել էլեկտրադինամիկ կապակցման համակարգերի վրա՝ որպես տիեզերանավի էլեկտրաէներգիայի աղբյուր։ Մինչ օրս մշակվել է էլեկտրադինամիկ մալուխային համակարգի մաթեմատիկական մոդել՝ առավելագույն հզորությունը հաշվարկելու համար. որոշվել են էներգիայի բնութագրերի կախվածությունը ուղեծրի պարամետրերից և կապի երկարությունից. մշակվել է մեթոդաբանություն մալուխային համակարգի պարամետրերի որոշման համար, որն ապահովում է տվյալ էներգիայի արտադրությունը. որոշվում են ուղեծրային պարամետրերը (բարձրությունը և թեքությունը), որոնցում ձեռք է բերվում կապակցման համակարգերի ամենաարդյունավետ օգտագործումը էներգիայի արտադրության ռեժիմում. Հետազոտվել են մալուխային համակարգի հնարավորությունները քարշի ռեժիմում աշխատելիս:

ԵՎՐԱՍԻԱԿԱՆ ԱԶԳԱՅԻՆ ՀԱՄԱԼՍԱՐԱՆ

Նրանց. Լ.Ն. Գումիլյովը

ֆիզիկատեխնիկական ֆակուլտետ

Տիեզերական ճարտարագիտության և տեխնոլոգիայի բաժին

ՀԱՇՎԵՏՎՈՒԹՅՈՒՆ

ԸՍՏ ԱՐՏԱԴՐՈՒԹՅԱՆ

ՊՐԱԿՏԻԿ

ԱՍՏԱՆԱ 2016

Ներածություն……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

1 Ընդհանուր տեղեկություններ տիեզերանավի էլեկտրամատակարարման մասին……………………………………

1.1 Էլեկտրաէներգիայի առաջնային աղբյուրները……………………………………………………………………………

1.2 Էներգամատակարարման համակարգի ավտոմատացում ..................................... ………….5

2 Արևային տիեզերական էլեկտրակայաններ…………………………………………………………………………

2.1 Արևային մարտկոցների շահագործման սկզբունքը և դիզայնը…………………………………………………………

3 Էլեկտրաքիմիական տիեզերական էլեկտրակայաններ………………………………..12

3.1 Քիմիական հոսանքի աղբյուրներ…………………………………………………………………………………………………………

3.2 Արծաթ-ցինկ մարտկոցներ………………………………………………………………………………

3.3 Նիկել-կադմիումային մարտկոցներ……………………………………………………………………………………

3.4 Նիկել-ջրածնային մարտկոցներ…………………………..17

4 Արևային մարտկոցների և բուֆերային պահեստավորման պարամետրերի ընտրություն.........18

4.1 Բուֆերային պահեստավորման պարամետրերի հաշվարկ………………………………18

4.2 Արևային մարտկոցների պարամետրերի հաշվարկ………………………………………………..20

Եզրակացություն……………………………………………………………………………………….23

Օգտագործված աղբյուրների ցանկ……………………………………………………………………………………………………

Տեխնիկական պայմաններ………………………………………………………………………………………………………………………

ՆԵՐԱԾՈՒԹՅՈՒՆ

Ցանկացած տիեզերանավի ամենակարևոր բորտային համակարգերից մեկը, որն առաջին հերթին որոշում է դրա կատարողական բնութագրերը, հուսալիությունը, ծառայության ժամկետը և տնտեսական արդյունավետությունը, էլեկտրամատակարարման համակարգն է: Ուստի առաջնահերթ նշանակություն ունեն տիեզերանավերի էներգամատակարարման համակարգերի մշակման, հետազոտության և ստեղծման խնդիրները։

Ցանկացած տիեզերանավի (SC) թռիչքի կառավարման գործընթացների ավտոմատացումն անհնար է առանց էլեկտրական էներգիայի: Էլեկտրական էներգիան օգտագործվում է տիեզերանավի սարքերի և սարքավորումների բոլոր տարրերը վարելու համար (շարժիչ խումբ, կառավարիչներ, կապի համակարգեր, գործիքավորումներ, ջեռուցում և այլն):

Ընդհանուր առմամբ, էլեկտրամատակարարման համակարգը արտադրում է էներգիա, փոխակերպում և կարգավորում է այն, պահպանում է այն պիկ պահանջարկի կամ ստվերային աշխատանքի ժամանակաշրջաններում և տարածում այն ​​տիեզերանավի ողջ տարածքում: Էլեկտրամատակարարման ենթահամակարգը կարող է նաև փոխակերպել և կարգավորել լարումը կամ ապահովել լարման մի շարք մակարդակներ: Այն հաճախակի միացնում և անջատում է սարքավորումները և, հուսալիությունը բարելավելու համար, պաշտպանում է կարճ միացումներից և մեկուսացնում անսարքությունները: Ենթահամակարգի դիզայնի վրա ազդում է տիեզերական ճառագայթումը, որն առաջացնում է արևային մարտկոցների դեգրադացիա։ Քիմիական մարտկոցի կյանքը հաճախ սահմանափակում է տիեզերանավի կյանքը:

Ընթացիկ խնդիրները տիեզերական էներգիայի աղբյուրների գործառնական առանձնահատկությունների ուսումնասիրությունն է: Արտաքին տիեզերքի ուսումնասիրությունն ու հետախուզումը պահանջում է տարբեր նպատակների համար տիեզերանավի մշակում և ստեղծում: Ներկայումս ավտոմատ անօդաչու տիեզերանավերը առավել լայնորեն օգտագործվում են կապի, հեռուստատեսության, նավիգացիայի և գեոդեզիայի գլոբալ համակարգի ձևավորման, տեղեկատվության փոխանցման, եղանակային պայմանների և Երկրի բնական ռեսուրսների ուսումնասիրության, ինչպես նաև տիեզերքի խորը հետախուզման համար: Դրանք ստեղծելու համար անհրաժեշտ է ապահովել տիեզերքում սարքի կողմնորոշման ճշգրտության և ուղեծրային պարամետրերի ուղղման շատ խիստ պահանջներ, և դա պահանջում է տիեզերանավի էլեկտրամատակարարման ավելացում:

Ընդհանուր տեղեկություններ տիեզերանավի էլեկտրամատակարարման մասին:

Տիեզերանավերի երկրաչափությունը, դիզայնը, զանգվածը և ակտիվ կյանքը մեծապես որոշվում են տիեզերանավի էլեկտրամատակարարման համակարգով։ Էլեկտրամատակարարման համակարգկամ այլ կերպ նշված է որպես էլեկտրամատակարարման համակարգ (PSS) տիեզերանավ - տիեզերանավերի համակարգը, որն ապահովում է էներգիա այլ համակարգերի, ամենակարեւոր համակարգերից մեկն է: Էլեկտրամատակարարման համակարգի խափանումը հանգեցնում է ամբողջ սարքի խափանումների:

Էլեկտրամատակարարման համակարգը սովորաբար ներառում է՝ էլեկտրաէներգիայի առաջնային և երկրորդային աղբյուր, փոխարկիչներ, լիցքավորիչներ և կառավարման ավտոմատացում:

1.1 Էներգիայի առաջնային աղբյուրներ

Որպես հիմնական աղբյուրներ օգտագործվում են տարբեր էներգիայի գեներատորներ.

Արևային մարտկոցներ;

Քիմիական հոսանքի աղբյուրներ.

Մարտկոցներ;

Գալվանական բջիջներ;

Վառելիքի բջիջներ;

Ռադիոիզոտոպային էներգիայի աղբյուրներ;

Միջուկային ռեակտորներ.

Առաջնային աղբյուրը ներառում է ոչ միայն բուն էլեկտրաէներգիայի գեներատորը, այլև այն ծառայող համակարգերը, օրինակ՝ արևային վահանակների կողմնորոշման համակարգը։

Հաճախ էներգիայի աղբյուրները համակցվում են, օրինակ, արևային մարտկոցը քիմիական մարտկոցի հետ:

Վառելիքի բջիջներ

Վառելիքի բջիջները ունեն բարձր քաշի և չափի բնութագրեր և հզորության խտություն՝ համեմատած արևային մարտկոցների և քիմիական մարտկոցների հետ, դիմացկուն են գերբեռնվածություններին, ունեն կայուն լարում և լուռ են: Այնուամենայնիվ, դրանք պահանջում են վառելիքի մատակարարում, ուստի դրանք օգտագործվում են տիեզերքում մի քանի օրից մինչև 1-2 ամիս մնալու ժամանակահատված ունեցող սարքերի վրա:

Հիմնականում օգտագործվում են ջրածին-թթվածնային վառելիքի բջիջները, քանի որ ջրածինը ապահովում է ամենաբարձր ջերմային արժեքը, և, ի լրումն, ռեակցիայի արդյունքում ձևավորված ջուրը կարող է օգտագործվել օդաչուավոր տիեզերանավերի վրա: Վառելիքի բջիջների բնականոն աշխատանքը ապահովելու համար անհրաժեշտ է ապահովել ռեակցիայի արդյունքում առաջացած ջրի և ջերմության հեռացումը: Մեկ այլ սահմանափակող գործոն հեղուկ ջրածնի և թթվածնի համեմատաբար բարձր արժեքն է և դրանց պահպանման դժվարությունը:

Ռադիոիզոտոպային էներգիայի աղբյուրներ

Ռադիոիզոտոպային էներգիայի աղբյուրները հիմնականում օգտագործվում են հետևյալ դեպքերում.

Թռիչքի բարձր տևողությունը;

Առաքելություններ դեպի Արեգակնային համակարգի արտաքին շրջաններ, որտեղ արևային ճառագայթման հոսքը ցածր է.

Կողմնակի սկանավորման ռադարով հետախուզական արբանյակները չեն կարող օգտագործել արևային մարտկոցներ ցածր ուղեծրերի պատճառով, սակայն ունեն էներգիայի մեծ պահանջ:

1.2 Էլեկտրամատակարարման համակարգի ավտոմատացում

Այն ներառում է էլեկտրակայանի աշխատանքը վերահսկելու, ինչպես նաև դրա պարամետրերի մոնիտորինգի սարքեր: Տիպիկ առաջադրանքներն են՝ պահպանել համակարգի պարամետրերը սահմանված միջակայքում՝ լարման, ջերմաստիճանի, ճնշման, գործառնական ռեժիմների միացում, օրինակ՝ պահեստային էներգիայի աղբյուրի անցում; խափանումների ճանաչում, էլեկտրամատակարարման վթարային պաշտպանություն, մասնավորապես հոսանքի միջոցով. հեռաչափության համակարգի վիճակի և տիեզերագնացների կոնսոլին տեղեկատվության փոխանցում: Որոշ դեպքերում հնարավոր է ավտոմատից մեխանիկական կառավարման անցնել կա՛մ տիեզերագնացների վահանակից, կա՛մ ցամաքային կառավարման կենտրոնի հրամաններով:

Առնչվող տեղեկություններ.