Стр. 2 - В.В. Леонов - Моделирование отражающей поверхности концентратора высокотемпературной солнечной энергоустановки космического назначения

систем [3], но в целом они пока не нашли широкого применения в
ВТСЭУ как наземного, так и космического базирования.
В задачах, связанных с проектированием как непосредственно ЗКС,
так и образуемой ею совместно с приемником солнечной энергии
системы концентратор–приемник (СКП), в первую очередь, интерес
представляют энергетические характеристики сконцентрированного
излучения [1, 2], а именно распределение тепловых потоков и тем-
ператур по поверхности элементов системы.
Экспериментальное определение радиационных характеристик
или точностных параметров поверхностей элементов СКП, а особен-
но крупногабаритных сверхлегких надувных ЗКС, требует проведения
сложных экспериментов [2], имеющих значительные ограничения на
интерпретацию результатов (зависимость от расстояния до Солнца,
спектра излучения), а также ограничения, накладываемые вследствие
больших габаритных размеров конструкции и наличия силы тяжести
[2]. Поэтому особый интерес представляет разработка математической
модели, позволяющей рассчитывать характеристики сложных зеркаль-
ных систем с учетом влияния условий эксплуатации, конструктивных
особенностей, шероховатости и других дефектов поверхности.
Основные принципы построения ЗКС для ВТСЭУ. По числу от-
ражающих элементов оптические схемы ЗКС подразделяются на одно-
и многозеркальные [2]. Однозеркальные системы представляют собой
конструктивно единую отражающую поверхность, имеют максималь-
но возможные энергетические характеристики как по мощности, так
и по концентрации лучистых потоков вследствие однократного отра-
жения. Многозеркальные системы подразделяются на системы с одно-
кратным отражением, когда система плоских зеркал (фацет) образует
единую отражательную поверхность, и системы с многократным от-
ражением, применяемые для решения различных специальных задач
[1, 2], например, вынос фокальной области за пределы зеркал или до-
концентрации. Недостатками многозеркальных систем являются по-
теря мощности, обусловленная числом отражающих поверхностей, и
более низкие по сравнению с однозеркальными системами точностные
характеристики.
Создание ВТСЭУ большой мощности ( 1 МВт и более) требует
создания крупногабаритных ЗКС, размеры которых значительно пре-
вышают габаритные размеры транспортных отсеков существующих
ракетоносителей. Реализация подобных конструкций в космосе воз-
можна принципиально двумя способами: 1) сборка (производство) из
привезенных элементов или материалов; 2) развертывание (раскрытие)
конструкции из транспортного положения в рабочее.
Первый способ, как правило, применяется при создании фацет-
ных зеркал произвольной геометрии из профилированных или плос-
ких элементов. Такие конструкции обеспечивают высокую точность
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012 93