Особенности создания и результаты испытания экспериментальной солнечной батареи космического назначения с каркасом сотовой конструкции из углепластика
Авторы: Наумова А.А., Лебедев А.А., Вагапова Н.Т., Каган М.Б., Синёва М.В.
Опубликовано в выпуске: #8(104)/2020
DOI: 10.18698/2308-6033-2020-8-2003
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов
Приведены современные достижения в области совершенствования фотовосприимчивой электрогенерирующей части солнечных батарей для космических аппаратов, в частности, особенности использования фотоэлектрических преобразователей с высокими удельными характеристиками. Рассмотрены каркасы солнечных батарей разного типа и показана перспективность легких жестких каркасов сотовой конструкции. Приведено описание конструкции, процесса создания и испытаний экспериментальной солнечной батареи малой площади для космических аппаратов c фотовосприимчивой электрогенерирующей частью из трехкаскадных фотоэлектрических преобразователей на тонком каркасе сотовой конструкции из углепластика с полиамидным покрытием. Режимы испытаний были выбраны аналогичными режимам испытаний солнечных батарей космических аппаратов, рассчитанных для работы на геостационарной орбите. Проведены такие испытания экспериментальной солнечной батареи, как термоциклические, на воздействие повышенной влажности, на прочность при воздействии синусоидальной вибрации. Результаты испытаний признаны успешными.
Литература
[1] Слыщенко Е.В., Наумова А.А., Лебедев А.А., Генали М.А., Вагапова Н.Т., Жалнин Б.В. Обзор современных фотоэлектрических преобразователей космического назначения на основе соединений АIIIBV. Сибирский журнал науки и технологий, 2018, т. 19, № 2, с. 308–324.
[2] Раушенбах Г. Справочник по проектированию солнечных батарей. М.М. Колтун, ред. Москва, Энергоатомиздат, 1983, 360 с.
[3] Sharps P., Aiken D., Cho B., Cruz S., Derkacs D., Fatemi N., Haas A., Kerestes C., Miller N., Pantha B., Patel P., Stan M., Stavrides A., Steinfeldt J., Struempel C., Whipple S. Next generation radiation hard IMM space solar cells. E3S Web of Conferences 16, ESPC 2016, 2017, 03002. DOI: 10.1051/e3sconf/20171603002
[4] Guter W., Dunzer F., Ebel L., Hillerich K., Köstler W., Kubera T., Meusel M., Postels B., Wächter C. Space solar cells – 3G30 and next generation radiation hard products. E3S Web of Conferences 16, ESPC 2016, 2017, 03005. DOI: 10.1051/e3sconf/20171603005
[5] Suarez F., Liu T., Sukiasyan A., Lang J., Pickett E. Advances in dilute nitride multi-junction solar cells for space power applications. E3S Web of Conferences 16, ESPC 2016, 2017, 03006. DOI: 10.1051/e3sconf/20171603006
[6] Каган М.Б., Жалнин Б.В., Вагапова Н.Т., Лебедев А.А., Слыщенко Е.В., Леднев А.М. Улучшение энергомассовых характеристик гетеропереходных трехкаскадных фотопреобразователей космического назначения. Электронные и электромеханические системы и устройства: сборник научных трудов. Томск, Изд-во Томского политехнического университета, 2016, с. 411–416.
[7] Cappelluti F., Ghione G., Gioannini M., Bauhuis G., Mulder P., Schermer J., Cimino M., Gervasio G., Bissels G., Katsia E., Aho T., Niemi T., Guina M., Kim D., Wu J., Liu H. Novel concepts for high-efficiency lightweight space solar cells. E3S Web of Conferences 16, ESPC 2016, 2017, 03007. DOI: 10.1051/e3sconf/20171603007
[8] Нестеришин М.В., Стадухин Н.В., Крючков П.А. Современные системы электропитания космических аппаратов информационного обеспечения производства АО «ИСС». Актуальные вопросы проектирования автоматических космических аппаратов для фундаментальных и прикладных научных исследований. Вып. 2. Химки, АО «НПО Лавочкина», 2017, с. 476–483.
[9] Билалов Б.А., Саркаров Р.Н., Сафаралиев Г.К. Солнечный модуль. Пат. №2468305 Российская Федерация, 2012, бюл. № 33, 5 с.
[10] Безручко К.В., Гайдуков В.Р., Губин С.В., Драновский В.И., Карпов Я.С., Туркин И.Б. и др. Солнечные батареи автоматических космических аппаратов (компоновка на КА, конструкции узлов, проектировочные расчеты). Харьков, Национальный аэрокосмический университет «ХАИ», 2001, 276 с.
[11] Геллер Б.Э., ред. Справочник по композиционным материалам. В 2 кн. Кн. 2. Москва, Машиностроение, 1988, 584 с.
[12] Гайдачук А.В., Карпикова О.А., Кондратьев А.В., Сливинский М.В. Сотовые заполнители и панельные конструкции космического назначения. В 2 т. Гайдачук А.В., ред. Харьков, Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского, 2012, 279 с.
[13] Сливинский В.И., Ткаченко Г.В., Сливинский М.В., Гайдачук В.Е., Гайдачук А.В. Новая концепция оптимизации по массе сотовых конструкций каркасов панелей солнечных батарей и негерметичных панелей космических аппаратов. Вестн. Сиб. гос. аэрокосм. ун-та им. акад. М.Ф. Решетнева, 2008, № 1, с. 136–141.
[14] Дрондин А.В., Зернов О.Д., Янчур С.В. Способ изготовления ячеистого сотового заполнителя из композиционных материалов. Пат. №2623781 Российская Федерация, 2017, бюл. № 19, 7 с.
[15] Самсоненко Б.Н. Способ изготовления фотопреобразователя со встроенным диодом. Пат. №2645438 Российская Федерация, 2016, бюл. № 6, 13 с.
[16] Imaizumi M., Takamoto T., Kaneko N., Nozaki Y., Ohshima T. Qualification test results of IMM triple-junction solar cells, space solar sheets, and light weight & compact solar paddle. E3S Web of Conferences 16, 2017, 03012. DOI: 10.1051/e3sconf/20171603012