Система электроснабжения космического аппарата с использованием дополнительных источников энергии малой мощности

Д. Л. Каргу, А. М. Безняков, А. В. Немиров

Аннотация


В статье проведён анализ современных систем электроснабжения космических аппаратов и возможные варианты расширения их возможностей за счёт использования источников электрический энергии малой мощности (энергия отражённого от Земли солнечного излучения и энергия магнитного поля Земли). Сделан вывод о наиболее подходящем типе системы электроснабжения космического аппарата для использования дополнительных источников энергии малой мощности. Рассмотрены особенности функционирования предложенной системы электроснабжения. Описан способ получения дополнительной электрической энергии на борту космического аппарата за счёт его вращения в магнитном поле Земли. Проведён анализ математических моделей магнитного поля Земли. На основе результатов анализа этих моделей для оценки величины магнитной индукции вдоль невысоких орбит космических аппаратов была применена модель описания геомагнитного поля, использующая ряды сферических гармоник (ряд Гаусса). На основе оценки магнитной индукции, заданных параметров космического аппарата и орбиты была рассчитана средняя мощность полученной электрической энергии от источников энергии малой мощности для бортовых потребителей на одном витке. Предложен вариант использования полученной таким образом дополнительной электрической энергии на борту космического аппарата. Использование предложенной схемы позволит расширить возможности космических аппаратов по получению, преобразованию и накапливанию электроэнергии от первичных источников малой мощности, что позволит увеличить срок активного существования и энерговооружённость космических аппаратов.


Ключ. слова


Космический аппарат; система электроснабжения; генерирующий контур; модель магнитного поля Земли; электродвижущая сила

Полный текст:

PDF

Список литературы

1. Каргу Д.Л., Стеганов Г.Б., Петренко В.И., Власов В.А., Ратушняк А.И., Маленин Е.Н., Радионов Н.В. Системы электроснабжения космических аппаратов и ракет-носителей: уч. пособие. СПб: Военно-космическая академия им. А.Ф. Можайского, 2013. 116 с.

2. Грилихес В.А., Попов Л.Б. Солнечная энергия и космические полёты. М.: Наука, 1984. 216 с.

3. Каргу Д.Л., Безняков А.М., Кузнецов В.А., Комаров П.А., Овсянников А.Е. Система электроснабжения космического аппарата, стабилизированного вращением: заявка на изобретение № 2015102425 от 26.01.15 г.

4. Чилин Ю.Н. Моделирование и оптимизация в энергетических системах. СПб.: Военно-космическая академия им. А. Ф. Можайского, 1995. 277 с.

5. Magnetospheric Field Models.
http://modelweb.gsfc.nasa.gov/magnetos/ magnetos_ index.html

6. ГОСТ 25645.126-85. Поле геомагнитное. Модель поля внутриземных источников. М.: Издательство стандартов, 1990. 23 с.

7. ГОСТ 25645.127-85. Магнитосфера Земли. Модель магнитного поля магнитосферных токов. М.: Издательство стандартов, 1990. 11 с.


DOI: http://dx.doi.org/10.18287/2541-7533-2016-15-3-17-24

Ссылки

  • Ссылки не определены.


 

Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN: 2541-7533