Предполагалось, что космическая платформа будет доставляться на околоземную орбиту в грузовом отсеке КС и находиться на орбите в течение заданного периода времени (до нескольких месяцев). После чего платформа должна быть “затралена” в космосе посредством электромеханического манипулятора КС, помещена в грузовой отсек и возвращена на Землю для ремонта и переоснащения научной аппаратурой для повторного запуска. Схема многоцелевой космической платформы подобного типа изображена на рис. 2.26.
Длительная работа космической платформы на орбите, большая номенклатура смонтированных на ней научных приборов, условия эксплуатации оборудования и т.д. обусловлены жесткими и противоречивыми требованиями к системе энергопитания космической платформы. С одной стороны, ее мощность должна изменяться в достаточно широких пределах (от 1 до 12 кВт), кроме того, система должна обладать высокой стабильностью работы и устойчивостью к воздействию внешних факторов, а, с другой стороны, ее масса должна быть минимальной при заданных прочностных характеристиках, обеспечивающих восприятие динамических нагрузок на участках выведения на орбиту и спуска на землю в составе КС. Этим требованиям в значительной степени удовлетворяет система энергопитания, основанная на использовании солнечной секционной батареи, изготовленной из высокопрочных композиционных материалов. Причем солнечная батарея должна обладать способностью развертываться в открытом космосе и складываться в исходное положение для возвращения с орбиты в грузовой отсек КС.
Такая батарея была разработана и испытана в 1973 - 1978 гг. западногерманской фирмой MBB GmbH. При ее создании использовалась технология изготовления космических конструкций из композиционных материалов на основе углеродных волокон. Батарея состоит из набора прямоугольных секций, имеющих жесткую раму, на которую натянут гибкий субстрат, с закрепленными на нем фотопреобразователями тока. Секции образуют две симметричные панели, устанавливаемые на космической платформе, которые в сложенном положении занимают минимальный объем, как это показано на рис. 2.27.
Рис. 2.26 Схема многоцелевой космической платформы
Рис. 2.27 Секции солнечных батарей
Рис. 2.28 Схема механизма развертывания и складывания БФ:
1 – 3 - панели; 4 - барабан узла тросовой проводки; связанный с электродвигателем; 5 - направляющие ролики; 6 - замкнутый контур тросовой проводки; 7 - силовой трос N1(складывающий); 8 - силовой трос N2(вытягивающий); 9 - шкив; 10 - узел крепления силовых тросов
Развертывание панелей солнечной батареи происходит после отделения космической платформы от КС. Для развертывания используется специальный механизм, содержащий центральный электромеханический привод с редуктором, устройство для развертывания и укладки секций, узел тросовой проводки (с замкнутым контуром), а также стопорное устройство. Преимуществом данного механизма является отсутствие силовых пружин, концевых замков и других подобных устройств, характеризующихся относительно невысокой надежностью.
Центральный привод содержит продублированный электродвигатель и редуктор, который связан выходным валом с барабаном узла тросовой проводки. Устройство для развертывания и укладки секций состоит из шкивов, двух тросов, работающих попеременно в зависимости от режима функционирования (развертывание или укладка секций); в целях обеспечения заданной надежности тросы дублированы. Шарнирные узлы имеют унифицированную конструкцию, содержат два качающихся рычага и стопорное приспособление.
Схема механизма развертывания и складывания панелей солнечной батареи показана на рис. 2.28. После полного развертывания панелей солнечной батареи электродвигатели приводных механизмов каждой панели продолжают работать, обеспечивая последующее натяжение тросов. Выключение электродвигателей происходит после того, как натяжение тросов достигнет необходимой величины. Процесс развертывания панелей контролируется электронным регулятором, измеряющим и регулирующим скорость вращения электродвигателя в целях минимизации ударных нагрузок в конце развертывания и при включении стопорного устройства.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.