Схемы раскрытия фотоэлектрических батарей. Классификация схем раскрытия фотоэлектрических батарей, страница 5

Для обеспечения постоянного натяжения полотна панели и компенсации термоупругих деформаций полотна и мачты применен специальный механизм натяжения, закрепленный на концевой площадке мачты. Тепловой режим всех узлов панели обеспечивается обычными пассивными методами (терморегулирующие покрытия и многослойная изоляция). Открытие всех замков и фиксаторов осуществляется пиротехническими устройствами, приводимыми в действие на различных фазах развертывания центральным командным устройством.

Рис. 2.22 Узлы системы начального развертывания панели:

1 – рычаг подъема; 2 – контейнер складывающейся мачты; 3 – основание сложенного полотнища панели; 4, 5 – промежуточный и верхний шарниры; 6 – согласующие узлы поворота шарниров троса; 7 – механизмы натяжения тросов; 8 – концевой выключатель

Появление и развитие многоразовых космических транспортных систем выдвигает ряд новых требований к конструкции перспективных панелей солнечных батарей. К числу этих требований относятся частичное или полное складывание панели, повышение прочности конструкции при динамических маневрах КА, предохранение сложенной панели от воздействий ударов и ускорений, а также возможность замены вышедших из строя секций в целях обеспечения ремонтопригодности. В зависимости от целей полета КА конструкции панелей могут быть разделены на следующие категории. Для программ научных исследований и съемок Земли, требующих мощности от 1 до 10 кВт, конструкция панелей должна допускать обслуживание на орбите или на Земле после спуска с орбиты. При этом для панелей больших размеров должна обеспечиваться возможность частичного уменьшения их площади в целях снижения динамических нагрузок при маневрах спутника. Панели связанных спутников мощностью от 1,5 до 8 кВт со временем активного существования до 10 лет не должны требовать обслуживания, по крайней мере, для сегодняшнего уровня развития систем космической связи. Наконец, панели для перспективных орбитальных станций должны обеспечивать мощность от 25 до 100 кВт и допускать возможность уменьшения площади и обслуживания на орбите.

Рис. 2.23 Узлы привода вторичного развертывания:

1 – концевая площадка мачты; 2 – отдельный ее элемент; 3 – вращающаяся секция контейнера, используемая для выдвижения лонжеронов; 4 – используемая для хранения сложенной мачты часть контейнера

Гибкая БФ пакетной конструкции состоит из небольших жестких панелей, складываемых в транспортном положении гармошкой и раскладываемых в рабочее положение с помощью выдвигаемой мачты. Для обеспечения требуемой жесткости полотна БФ имеется натяжное устройство, создающее усилие тросам, растягивающим солнечную батарею. Именно эта конструкция, по мнению специалистов США, позволяет создать БФ высокой мощности (более 100 кВт). Эта БФ (рис. 2.24) соответствует конструкции с выносной мачтой в виде плоских складываемых элементов (рис. 2.25), надетых на соединительные тросы, придающие батарее необходимую жесткость.

Рис. 2.24 Солнечная батарея пакетной раскладываемой конструкции спутника CFU (Япония)

Рис. 2.25 Конструкция выносной мачты для развертывания БФ, состоящей из складываемых элементов без шарниров


2.3.5  Схемы раскрытия солнечных батарей с помощью тросового механизма

2.3.5.1  Схема раскрытия сверхлегкой солнечной батареи

В связи с вводом в эксплуатацию транспортной космической системы (КС) Spase Shuttle в 80-е годы были разработаны планы международного сотрудничества США и стран Западной Европы в области космических исследований и экспериментов с учетом регулярности запусков КС на околоземную орбиту. В качестве одного из наиболее эффективных технических средств для проведения этих исследований рассматривается многоцелевая космическая платформа многоразового использования, примером которой может служить ИСЗ EURECA, разработанный в Западной Европе под руководством ESA.