Модуль накопичення енергії системи енергозабезпечення космічного апарату, страница 12

Окружной модуль равен 1, передаточное отношение равно 4.

Принимаем количество сателлитов (к), равное 2, а параметры cl=1,25;c=1,25;l=1;

Р=47,Q=4.

                                (1.59)

                (1.60)

                                                                                             (1.61)

Проверка подобранных чисел зубьев по генеральным уравнениям:

1)  Уравнение передаточного числа

                                  (1.62)         

2)  Уравнение соосности

          (1.63)

3)  Условие соседства

                    (1.64)

4)Условие сборки

                                          (1.65)

Таким образом все условия выполнены, зубья подобраны правильно.

Определяем диаметры зубчатых колес.

                    (1.66)

1.5.6 Расчет надежности

Достижение требуемых результатов по оценке надежности возможно благодаря применению комплекса эффективных мер, основными среди которых являются:

-  модульное построение системы;

-  применение секционирования БФ;

-  введение структурной, функциональной и информационной избыточности;

-  применение высокоэффективных преобразователей и регуляторов, обеспечивающих низкий уровень собственных потерь энергии;

-  оптимизация режимов циклирования БХ, введение профилактических (лечебных) циклов;

-  обеспечение оптимального температурного режима работы для БХ (понижение и регулирование температуры аккумуляторов);

-  упрощение логики функционального взаимодействия составных частей системы;

-  полная диагностика состояния и прогноз работоспособности СЭС и её составных частей.

Виды резервирования, применяемые в системах электроснабжения СЭС должна удовлетворять техническим требованиям в течение всего срока активного существования КА на орбите при вероятности безотказной работы не менее 0,95. Срок активного существования КА – 4000 час.

Обеспечение таких жестких требований по ресурсу и надежности не возможно без как можно более полного использования различных видов резервирования. В связи с этим для обеспечения надежности на этапе проектирования должны быть заложены функциональная, информационная и структурная избыточность. Функциональное резервирование предполагает совместное использование, для выполнения определенных наиболее важных задач, ряда функциональных узлов, что позволяет при отказе одного из них обеспечить работоспособность системы другими функциональными устройствами.

Примерами функционального резервирования являются:

1.  Построение БФ по принципу глубокого секционирования, повышающее надежность передачи энергии первичного источника в систему и нагрузку, так как отказ какого-либо модуля не приводит к отказу БФ.

2.  Управление зарядно-разрядными режимами БХ при штатном функционировании осуществляется БАРК по результатам диагностики её параметров (давления и температуры).

Такое построение не возможно без, как можно, более полного контроля состояния СЭС и ее составных частей. Примером информационной избыточности может служить логика работы химической батареи, когда при ограничениях разряда БХ используется информация о температуре, давлении, напряжении или разряженности БХ, напряжении аккумуляторов. Отсутствие какой – либо одной из перечисленной информации не приводит к потере управления режимом заряда. Кроме того, в состав телеметрических параметров закладывается некоторая информационная избыточность, позволяющая провести полную диагностику состояния системы, функциональных узлов, принять меры по изменению  логики работы СЭС, спрогнозировать её поведение. С целью организации контроля СЭС  при нештатных ситуациях, которые могут возникать и вне сеансов связи системы телеметрии, производится запоминание группы параметров СЭС. В целом, вопросы организации, оптимизации количества и состава  телеметрических параметров, необходимых и достаточных для диагностики СЭС требуют отдельного, более глубокого рассмотрения.

Надежность СЭС определяется надежностью ее элементов. Возникает необходимость рационально распределить заданные в ТЗ требования по надежности между этими элементами, т.е. возникает задача оптимального резервирования элементов СЭС при условии минимальной массы.