Для полетов на геосинхронной орбите разработаны гибридные БФ, примером которых является БФ МРД HSA (рис. 2.12). В этой конструкции использована комбинация жестких панелей, размещаемых на корпусе КА, и разворачиваемых гибких панелей, выводимых в рабочее положение с помощью мачты или пантографа. На участке перехода с низкой околоземной орбиты на геосинхронную орбиту питание КА обеспечивается жесткими панелями, а на геосинхронной орбите - полностью разворачиваемой БФ. Такой вариант предусмотрен с целью предохранить гибкую БФ на этом переходе от механических нагрузок, которые могут разрушить конструкцию, а также от воздействия радиационных поясов Земли.
Рис. 2.10 Космический аппарат ''SEPS''
Рис. 2.11 Схема крыла солнечной батареи ''SEPS'':
1 - верхняя крышка контейнера панели; 2 - направляющий трос; 3 - поперечный ограничитель панели; 4 - промежуточная шина, обеспечивающая натяжение панели; 5 - боковые шины; 6 - контейнер панели; 7 - контейнер мачты; 8 - механизм нагрузки контейнера сложенной панели
Рис. 2.12 Схема гибридной солнечной батареи в сложенном (а), частично раскрытом (б) и полностью раскрытом (в) состояниях:
1 – жесткая панель; 2 - трубчатая балка; 3 – гибкие панели; 4 – гибкое крыло; 5 – поворотный механизм
Одним из направлений развития конструкций являются рулонные БФ. Первоначально в них предполагалось использовать пленочные гибкие СЭ. Поскольку КПД пленочных СЭ пока еще мал по сравнению с КПД кремниевых СЭ, в современных рулонных БФ ориентируются на применение твердых монокристаллических СЭ. Излом СЭ предотвращается применением барабанов, диаметр которых во много раз больше ширины СЭ (~10), а также прокладок между рабочими поверхностями.
На рис. 2.13 показана схема раскрытия БФ DORA фирмы «АЭГ-Телефункен». Она состоит из четырех панелей, накрученных на два барабана. В развернутом состоянии БФ содержит два крыла размерами 20,6´2,5 м [1]. Для удержания развернутой БФ в форме туго натянутой плоскости предусмотрен механизм растяжения. В нерабочем состоянии БФ сложены в контейнер (рис. 2.13, а). Раскрытие начинается после срабатывания механизма зачековки. Солнечная батарея разворачивается с барабана, на который она была намотана. В раскрытом состоянии она фиксируется механизмом растяжения (рис. 2.13, в). Несмотря на трудности с обеспечением высокой надежности такой конструкции, ее используют в настоящее время. Последним примером ее применения является БФ космического телескопа (рис. 2.14).
Рис. 2.13 Схема КА с рулонной солнечной батареей DORA:
а – рабочее положение, 1 - панель БФ, 2 - барабан, 3 - кассеты трубчатых балок, 4 - развертываемая трубчатая балка; б - отбрасывание крышек корпуса, в - промежуточное положение, г - раскрытое положение БФ; 1 и 2 - барабан, 3 - отбрасываемая крышка (на ней также смонтированы СЭ), 4 и 5 - крышки контейнера БФ, 6 - модули СЭ
Рис. 2.14 Механизм БФ космического телескопа:
1 - гибкое полотно; 2 - нижний брус; 3 - нижняя балка; 4 - шарнирные рычаги; 5 - привод от двигателя; 6 - барабан, на который наматывается полотно
На рис. 2.15 изображена схема раскрытия БФ с помощью вертикального пантографа. В нерабочем положении (рис. 2.15, а) БФ от раскрытия удерживает механизм зачековки. После его срабатывания панели 1 под действием пружин 2 и несущих рычагов 3 раскрываются (рис. 2.15, б). После раскрытия механизм фиксации удерживает БФ в горизонтальном положении (рис. 2.15, в).
На рис. 2.16 показана схема раскрытия БФ с помощью горизонтального пантографа. Принцип его действия практически такой же, как и вертикального пантографа.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.