CC BY
9Решетневскце чтения
V. A. Shelepos, M. G. Melkozerov Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk
PROBLEMS OF DETERMINING THE TIME OF THE HEAT EFFUSION OF THE LIMITED AMOUNT
Problem of determining the time of the limited amount of heat leakage is now quite relevant. Each time to design freezers and refrigerated warehouses to store frozen production the heat leakage is taken into consideration, the refrigeration unit power is determined with the help of this parameter. But in case of breakdown or emergency, the designers need to know how long the frozen production remains under the permissible storage temperature within the refrigerator.
© Шелепов В. А., Мелкозеров М. Г., 2012
УДК 629.78.001.5
И. Я. Шестаков, А. А. Фадеев, Ю. Д. Антонов Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск
Ц. Г. Надараиа ООО «КВОНТ», Россия, Красноярск
ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА С ВРАЩАЮЩИМИСЯ АККУМУЛЯТОРНЫМИ БАТАРЕЯМИ
Рассмотрена схема и возможности перспективной энергетической установки бортовых систем космического аппарата на основе маховичного накопителя.
Энергетическая установка является одной из важнейших бортовых систем космического аппарата (КА), от которой во многом зависит конструкционное исполнение аппарата, габаритные размеры, масса и срок активного существования. Выход из строя энергоустановки влечет за собой выход из строя всего аппарата.
Масса бортовой энергетической установки отечественных КА находится в пределах 8-25 % от массы объекта, а для американских космических аппаратов эта величина колеблется от 9 до 44 % и составляет в среднем около 25 % [1]. Поэтому снижение массы энергоустановки является актуальной проблемой.
Предлагается в энергетической установке (см. рисунок) аккумуляторные батареи (АБ) 1 устанавливать в сектора 2 на вращающемся корпусе 3. Корпус имеет форму диска и вращается относительно оси 4, на которой закреплены постоянные магниты 5. Коаксиаль-но оси на корпусе расположены статорные обмотки 6, в которых наводится ЭДС, необходимая для подзарядки АБ. По периферии корпуса установлены кольца 7 из магнитных материалов (викалой, альнико и др.). Ось устройства находится в центре дискообразного основания 8, на боковой периферийной стенке 9 которого смонтированы статорные обмотки 10, на которые подается напряжение для раскрутки аккумуляторных батарей перед стартом КА. Вращающиеся части энергетической установки играют роль махо-вичного накопителя. По мере расходования кинетиче-
ской энергии накопителя число оборотов вращающейся массы снижается.
Схема энергетической установки
Для восстановления кинетической энергии предполагается использовать кинетическую энергию вы-
Ракетно-космические двигатели, энергетические установки и системы терморегулирования летательных аппаратов
брасываемой массы газов через сопла двигателей коррекции, ориентации и (или) стабилизации путем установки турбины-генератора в поток газов. С генератора напряжение подается на статорные обмотки, расположенные в основании. В результате взаимодействия тока с магнитными кольцами создается крутящий момент, который увеличивает число оборотов махо-вичного накопителя. Другой вариант восстановления кинетической энергии накопителя - использование тепловой энергии выбрасываемого газа путем применения термоэлектронного преобразователя. Между отдельными участками поверхности КА возникают разности потенциалов [2], которые также можно использовать для увеличения числа оборотов махович-ного накопителя.
Модель подобной конструкции бала создана и испытана при числе оборотов 3 000 об/мин. Электрическое напряжение АБ при испытаниях не изменялось, целостность корпуса батарей не нарушалось. Использование кинетической энергии вращающихся АБ позволит сократить массу бортовой энергетической установки на 5-7 %.
Библиографические ссылки
1. Гущин В. Н. Основы устройства космических аппаратов. М. : Машиностроение, 2003.
2. Электризация космических аппаратов в магни-тосферной плазме / Л. С. Новиков [и др.]. Т. 2. Воздействие космической среды на материалы и оборудование КА. 8-е изд. М., 2007.
I. Ya. Chestakov, А. А. Fadejev, Yu. D. Antonov Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk
C. G. Nadaraia «CVONT» LLC, Russia, Krasnoyarsk
POWER INSTALLATION OF A SPACECRAFT WITH A ROTATING BATTERIES
The scheme and the possibility of promising energy installation of on-Board systems of the spacecraft on the basis of flywheel mass drive are considered.
© Шестаков И. Я., Фадеев А. А., Антонов Ю. Д., Надараиа Ц. Г., 2012
