Просмотр сведений о научной статье

Обложка номера

Заголовок

Каркас солнечной батареи из труб треугольного сечения

Авторы

М.В. Волков, В.В. Двирный

Организация

АO «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнёва»
г. Железногорск, Красноярский край, Российская Федерация

Аннотация

Подавляющее большинство космических аппаратов используют в качестве первичного источника энергии солнечные батареи. Повсеместное использование солнечных батарей обусловлено простотой конструкции, надежностью, экологической безопасностью и минимальным влиянием на электронику и радиоэлементы космического аппарата. Разработка новых, более крупных космических аппаратов вызвана растущими требованиями к их функциональным возможностям. Эти требования приводят к необходимости обеспечения все больших мощностей полезной нагрузки космического аппарата, росту ее массы. Различают солнечные батареи с разным типом подложки: гибкие, полужесткие и жесткие. Многолетний опыт разработок и применения солнечных батарей привел к тому, что отечественные космические аппараты в большинстве конструкций используют солнечные батареи с полужесткой подложкой, состоящей из труб, фитингов и струн. Данная конструкция подложки имеет характеристики на уровне мировых аналогов. Повышение массы полезной нагрузки возможно скомпенсировать снижением массы системы электропитания. Так, для улучшения массово-габаритных характеристик возможна оптимизация конструкции основных несущих элементов – труб, что подразумевает более эффективное использование материала (снижение запаса прочности при неизменной жесткости каркаса). В работе представлены результаты исследования возможности модернизации конструкции каркасов планарных солнечных батарей, повышения их массово-габаритных характеристик. Исследования проводились расчетным и экспериментальными методами, изготовлены и выпущены экспериментальные образцы труб. В результате работ разработан каркас, выполненный из труб треугольного сечения и фитингов, определены массовые и механические характеристики каркаса.

Ключевые слова

оптимизация конструкции, углепластиковый профиль, изогридная структура, выкладка жгутом, фотоэлектрический преобразователь

Список литературы

[1] Городецкий В. М., Афанасьев А. П., Инин И. В. Панель солнечной батареи. Пат. № 2424956 Российская Федерация, 2011. Бюл. № 21.

[2] Бабич Ю. Г., Битков В. А., Кузоро В. И., Миронович В. В., Похабов Ю. П., Финтисов А. И., Халиманович В. И., Эвенов Г. Д. Панель солнечной батареи. Пат. № 2220477 Российская Федерация, 2003. Бюл. № 36.

[3] Немчанинов С. И., Парафейник В. И., Кузоро В. И. Способ изготовления конструкции механического устройства батареи солнечной. Пат. № 2729866 Российская Федерация, 2020. Бюл № 15.

[4] Композитная сетчатая панель солнечных батарей для космических аппаратов [Электронный ресурс]. URL: http://fea.ru/project/188 (дата обращения: 21.02.2021).

[5] Зимин В. Н., Борзых С. В. Механика трансформируемых крупногабаритных конструкций. Часть 1. Солнечные батареи космических аппаратов. М. : МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2012. 67 с.

[6] Усюкин В. И. Строительная механика конструкций космической техники : учеб. для студентов втузов. М. : Машиностроение, 1998. 392 с.

[7] Крылов А. В., Чурилин С. А. Моделирование раскрытия солнечных батарей различных конфигураций // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2011. № 1 (82). С. 106–112.

[8] Ануфриенко В. Е., Байбородов А. А., Васильева Т. С., Кузоро В. И., Григорьева Е. А., Волков М. В. Панель солнечной батареи. Пат. № 2703800 Российская Федерация, 2019. Бюл. № 30.

[9] Яблокова М. Ю. Полимерные композиционные материалы: методы получения : метод. пособие. М. : МГУ им. М. В. Ломоносова, 2011. 60 с.

[10] Феодосьев В. И. Сопротивление материалов : учеб. для вузов. М. : МГТУ им. Н. Э. Баумана, 1999. 592 с.

[11] Справочник-самоучитель по Excel 2007/2010/2013 [Электронный ресурс]. URL: http://excel7.ru (дата обращения: 21.02.2021).

Цитирование данной статьи

Волков М.В., Двирный В.В. Каркас солнечной батареи из труб треугольного сечения // Космические аппараты и технологии. 2021. Т. 5. № 3. С. 160-165. doi: 10.26732/j.st.2021.3.05

Данная статья лицензирована по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.