RU125552U1 - ROTATION CENTRIFUGAL SOLAR BATTERY OF SPACE VEHICLE - Google Patents
ROTATION CENTRIFUGAL SOLAR BATTERY OF SPACE VEHICLE Download PDFInfo
- Publication number
- RU125552U1 RU125552U1 RU2012107017/11U RU2012107017U RU125552U1 RU 125552 U1 RU125552 U1 RU 125552U1 RU 2012107017/11 U RU2012107017/11 U RU 2012107017/11U RU 2012107017 U RU2012107017 U RU 2012107017U RU 125552 U1 RU125552 U1 RU 125552U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- thrust
- flange
- electric motor
- spacecraft
- angular
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
1. Устройство вращения центробежной солнечной батареи космического аппарата, содержащее солнечную батарею, электродвигатель и тягу, отличающееся тем, что тяга расположена в гильзе и выполнена раздвижной шариковой, имеет корпус фланцевый с тремя фланцами, в одном из которых на шарикоподшипнике установлена шестерня угловая ведущая, находящаяся в зацеплении с двумя шестернями угловыми ведомыми и связанная с электродвигателем и обгонной муфтой, при этом одна из шестерен угловых ведомых выполнена с обеспечением возможности вращения раздвижной шариковой тяги, а на другую шестерню угловую ведомую, вращающуюся в противоположном направлении, насажен маховик, установленный на втором фланце, обе шестерни угловые ведомые посажены на поджатые пружинами радиально-упорные и упорно-опорные шарикоподшипники.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что третий фланец выполнен с возможностью установки резервного электродвигателя.1. The rotation device of the centrifugal solar battery of the spacecraft, containing a solar battery, an electric motor and a thrust, characterized in that the thrust is located in the sleeve and is made sliding ball, has a flange housing with three flanges, in one of which an angular drive gear located on the ball bearing is located meshed with two angled follower gears and connected with an electric motor and overrunning clutch, while one of the angular follower gears is designed to allow split rotation ball bearings, and on the other angled driven gear rotating in the opposite direction, a flywheel mounted on the second flange is mounted, both angled driven gears are mounted on angular contact and thrust ball bearings preloaded by springs. 2. The device according to claim 1, characterized in that the third flange is configured to install a backup electric motor.
Description
Полезная модель (ПМ) относится к космической технике, в частности, к космической энергетике, а именно, к солнечным батареям (СБ).The utility model (PM) relates to space technology, in particular, to space energy, namely, to solar panels (SB).
Преимуществом сверхлегких тонкопленочных СБ на основе аморфного кремния является то, что они просты конструктивно, дешевы в производстве, обладают малой массой на единицу генерируемой мощности.The advantage of ultralight thin-film SBs based on amorphous silicon is that they are structurally simple, cheap to manufacture, and have a low mass per unit of generated power.
Преимуществом центробежных СБ является то, что развертывание СБ из уложенного (транспортного) положения, поддержание формы в рабочем положении и обеспечение напряженного состояния поверхности СБ осуществляется за счет центробежных сил, что обеспечивает хорошие электрогенерирующие свойства и большой токосъем.The advantage of centrifugal SBs is that SBs are deployed from the stacked (transport) position, maintaining shape in working position and ensuring the surface tension state of the SBs is provided by centrifugal forces, which ensures good power generating properties and large current collection.
Известен аналог космического аппарата (КА) с СБ-КА с пленочной СБ на основе аморфного кремния с применением надувного трубчатого каркаса (патент RU №2309093, 2006). В данном аналоге КА с центробежной СБ, ориентация СБ на солнце осуществляется как с помощью двигателей ориентации КА (т.е. за счет расхода топлива), так и независимо от положения КА за счет работы электронных блоков автоматики управления СБ с помощью двух электродвигателей, соединенных валом с каркасом, на котором расположены СБ (т.е. за счет расхода электроэнергии).A known analogue of a spacecraft (KA) with SB-KA with a film SB based on amorphous silicon using an inflatable tube frame (patent RU No. 2309093, 2006). In this analogue of a spacecraft with a centrifugal SB, the SB is oriented to the sun both with the help of spacecraft orientation engines (i.e., due to fuel consumption), and regardless of the spacecraft’s position due to the operation of the electronic control units of the SB control automatics using two electric motors connected a shaft with a frame on which the SB are located (i.e., due to energy consumption).
В предлагаемой ПМ расхода топлива и электроэнергии на компенсацию кинетического момента вращающейся конструкции центробежной СБ КА не потребуется.In the proposed PM, fuel and electricity consumption for the compensation of the kinetic moment of the rotating structure of the centrifugal SB spacecraft is not required.
В космическом пространстве усложняются условия эксплуатации изделий электронной техники. При ионизирующих излучениях космического пространства они работают нестабильно. В них происходят необратимые изменения электрофизических параметров материалов из-за разрушения их кристаллической структуры. Чтобы не расходовать топливо на компенсацию кинетического момента КА (устранение вращения КА), создаваемого вращающейся конструкцией центробежной СБ и не использовать электронную автоматику для ориентации СБ, целесообразно компенсировать кинетический момент вращающейся конструкции центробежной СБ на КА путем установки на КА «Устройства вращения центробежной СБ КА», имеющего маховик, весом равный сумме веса элементов конструкции вращающейся центробежной СБ, который вращается на оси вращения центра масс СБ в противоположном направлении вращению СБ от одного и того же электродвигателя, что вращает СБ.In outer space, the operating conditions of electronic products are becoming more complicated. With ionizing radiation from outer space, they work unstably. Irreversible changes in the electrophysical parameters of materials occur due to the destruction of their crystalline structure. In order not to spend fuel for compensating the kinetic moment of the spacecraft (eliminating the rotation of the spacecraft) created by the rotating structure of the centrifugal SB and not to use electronic automation to orient the SB, it is advisable to compensate for the kinetic moment of the rotating structure of the centrifugal SB on the spacecraft by installing on the spacecraft “Rotation devices of centrifugal SB rotation” having a flywheel weighing equal to the sum of the weight of the structural elements of the rotating centrifugal SB, which rotates on the axis of rotation of the center of mass of the SB in the opposite direction rotation of the SB from the same electric motor that rotates the SB.
Наиболее близким аналогом по совокупности существующих признаков и достигаемому результату к полезной модели является КА с пленочной центробежной СБ (патент RU №2200115, 2001), который и выбран прототипом к заявленному КА с СБ. Идентичность предлагаемой ПМ с аналогом в том, что аналог имеет сплошную круговую структуру, в которой обеспечивается напряженное состояние поверхности СБ за счет центробежных сил, а, следовательно, будут реализованы хорошие электрогенерирующие свойства и большой токосъем. Недостатком КА с СБ -прототипа является введение в состав КА двух одинаковых круговых СБ, вращающихся в противоположные стороны для компенсации кинетического момента, когда обе СБ располагаются по разные стороны от КА на жестких штангах. Данная конструкция, очень сложная и большая по объему, может не поместиться в КА при транспортировке. Заявленная ПМ свободна от указанных недостатков.The closest analogue in terms of the totality of existing features and the achieved result to a utility model is a spacecraft with a film centrifugal SB (patent RU No. 2200115, 2001), which is selected as the prototype for the claimed spacecraft with SB. The identity of the proposed PM with the analogue is that the analogue has a continuous circular structure, which ensures the stress state of the SB surface due to centrifugal forces, and, therefore, good power generating properties and large current collection will be realized. A drawback of a spacecraft with a SB prototype is the introduction of two identical circular SBs rotating in opposite directions to the spacecraft to compensate for the kinetic moment when both SBs are located on opposite sides of the spacecraft on rigid rods. This design, which is very complex and large in volume, may not fit in the spacecraft during transportation. The claimed PM is free from these shortcomings.
Основной проблемой для центробежных СБ, кроме поддержания формы и напряженного состояния поверхности СБ, является компенсация кинетического момента, создаваемого вращающейся конструкцией центробежной СБ.The main problem for centrifugal SBs, in addition to maintaining the shape and stress state of the SB surface, is the compensation of the kinetic moment created by the rotating structure of the centrifugal SB.
При постоянном вращении конструкции центробежной СБ, для преодоления сопротивления в элементах электромеханики (обгонной муфте, токосъемнике, подшипниках, редукторе электропривода и др.) система управления расходует дополнительную энергию для стабилизации КА (устранение его вращения). Так, при проведении космического эксперимента на американском КА с центробежной СБ в течение одного месяца потребовалось около 30 кг топлива для работы двигателей ориентации КА. Известно, что запуск 1 кг груза на орбиту стоит порядка 10000 долларов.With a constant rotation of the centrifugal SB structure, in order to overcome the resistance in the elements of electromechanics (overrunning clutch, current collector, bearings, electric drive reducer, etc.), the control system consumes additional energy to stabilize the spacecraft (eliminating its rotation). So, when conducting a space experiment on an American spacecraft with a centrifugal SB for one month, it took about 30 kg of fuel to operate the spacecraft orientation engines. It is known that launching 1 kg of cargo into orbit costs about $ 10,000.
Сущность полезной модели заключается в том, что в устройстве вращения СБ КА, содержащем СБ, электродвигатель и тягу, тяга расположена в гильзе, выполнена раздвижной шариковой и имеет корпус фланцевый с тремя фланцами. В одном из фланцев на шарикоподшипнике установлена шестерня угловая ведущая, находящаяся в зацеплении с двумя шестернями угловыми ведомыми и связанная с электродвигателем и обгонной муфтой. Одна из шестерен угловых ведомых выполнена с обеспечением возможности вращения раздвижной шариковой тяги. На другую шестерню угловую ведомую, вращающуюся в противоположном направлении, насажен маховик, установленный на втором фланце. Обе шестерни угловые ведомые посажены на поджатые пружинами радиально-упорные и упорно-опорные шарикоподшипники. Третий фланец выполнен с возможностью установки резервного электродвигателя.The essence of the utility model lies in the fact that in the rotation device of the SB KA containing SB, the electric motor and traction, the thrust is located in the sleeve, is made sliding ball and has a flange housing with three flanges. In one of the flanges on the ball bearing, an angular drive gear is installed, which is meshed with two angled follower gears and connected with an electric motor and an overrunning clutch. One of the gears of the angled followers is made with the possibility of rotation of the sliding ball rod. A flywheel mounted on the second flange is mounted on another gear driven angular driven in the opposite direction. Both angular driven gears are mounted on spring-loaded angular contact and thrust ball bearings. The third flange is configured to install a backup motor.
Техническим результатом использования «Устройства вращения центробежной СБ КА» является:The technical result of using the "Rotation device centrifugal SB KA" is:
1. Экономия топлива за счет компенсации кинетического момента, возникающего в результате вращения СБ, маховиком, вращающемся в направлении, противоположном направлению вращения СБ.1. Fuel economy due to compensation of the kinetic moment resulting from the rotation of the SB, with a flywheel rotating in the direction opposite to the direction of rotation of the SB.
2. Снижение веса, энергопотребления и упрощение конструкции СБ.2. Reducing weight, energy consumption and simplifying the design of SB.
3. Увеличение срока активного существования КА с СБ за счет использования резервного двигателя.3. The increase in the active life of spacecraft with SB due to the use of a backup engine.
На фиг.1 изображена конструкция «Устройства вращения центробежной СБ КА».Figure 1 shows the design of the "Rotation device centrifugal SB SC".
На фиг.2 представлена структурная схема КА с СБ в развернутом виде. Устройство вращения центробежной солнечной СБ содержит:Figure 2 presents the structural diagram of a spacecraft with SB in expanded form. The rotation device of a centrifugal solar SB contains:
1 - патрубок крепления СБ1 - connection pipe SB
2 - винт-упор2 - stop screw
3 - щетка верхняя3 - upper brush
4 - гильза раздвижной шариковой тяги4 - sleeve sliding ball thrust
5 - винт шаровой пары5 - ball screw
6 - шарики6 - balls
7 - щетка нижняя7 - bottom brush
8 - шарикоподшипник радиально-упорный8 - angular contact ball bearing
9 - шарикоподшипник упорно-опорный9 - thrust ball bearing
10 - шестерня угловая ведущая10 - gear angular leading
11 - электродвигатель11 - electric motor
12 - обгонная муфта12 - freewheel
13 - сальник ведущей шестерни13 - an epiploon of a leading gear wheel
14 - фланец установки электродвигателя14 - a flange of installation of the electric motor
15 - фланец установки маховика15 - a flywheel installation flange
16 - маховик16 - flywheel
17 - шарикоподшипники радиально-упорные17 - angular contact ball bearings
18 - шестерня угловая ведомая маховика18 - gear wheel angled driven flywheel
19 - фланец резервного электродвигателя19 - flange backup motor
20 - шарикоподшипник20 - ball bearing
21 - сальник резервного фланца21 - reserve flange oil seal
22 - шестерня угловая ведомая СБ22 - angular driven gear SB
23 - пружина23 - spring
24 - корпус фланцевый раздвижной шариковой тяги24 - flange housing sliding ball thrust
25 - гайка25 - nut
26 - хомут стяжной26 - coupling collar
27 - гайка-подъемник27 - nut-lift
28 - шарикоподшипник ведущей шестерни28 - ball bearing drive gear
29 - солнечная батарея в развернутом виде29 - solar battery in expanded form
30 - раздвижная шариковая тяга30 - sliding ball thrust
31 - контейнер для СБ в сложенном виде31 - the container for the security system when folded
32 - корпус фланцевый раздвижной шариковой тяги32 - flange housing sliding ball thrust
33 - обгонная муфта33 - freewheel
34 - электродвигатель привода ведущей шестерни34 - drive gear electric motor
35 - маховик35 - flywheel
36 - космический аппарат36 - spacecraft
37 - резервный электродвигатель37 - standby motor
«Устройство вращения центробежной СБ КА» состоит из раздвижной шариковой тяги 30, имеющий фланцевый корпус 24 с тремя фланцами 14, 15 и 19 фиг.1. Тяга 30 расположена в гильзе и представляет собой винтовой механизм с парой качения, преобразующего вращение винта шариковой пары 5 в поступательной движение гайки-подъемника 27, что резко (~ в 7-8 раз) уменьшает трение по сравнению с обычной парой скольжения."The device for rotation of the centrifugal SB KA" consists of a sliding
Особенностью винтовой пары (совокупность элементов 5 и 27) является то, что шарики помещены между гайкой 27 винтом 5. Это резко повышает КПД механизма.A feature of a screw pair (the combination of
Винт 5 и гайка 27 имеют резьбу специального профиля. Шарики 6 катаются по канавкам, делают два оборота, набегают на отсечной зуб в гайке 27 и направляются в обводной канал внутрь гайки, а из обводного канала поступают опять в рабочий канал. На торцах гайки 27 имеются верхняя и нижняя щетки 3 и 7, соответственно, выполненные из войлока, пропитанного смазкой для очистки и смазки беговой дорожки шариков 6.
На фланце 14 корпуса раздвижной шариковой тяги на шарикоподшипнике 28 установлена шестерня угловая ведущая 10, которая находится в зацеплении с двумя шестернями угловыми ведомыми и связана с электродвигателем 11 и обгонной муфтой 12.On the
Шестерня угловая ведомая 18 установлена на фланце 15 и связана с маховиком 16, имеющим вес, равный весу всех элементов конструкции вращающейся СБ.The angled driven
Фланец 19 выполнен с возможностью установки резервного электродвигателя.The
Шестерня угловая ведомая маховика 18, а, следовательно, и маховик 16, будут вращаться на оси вращения центра масс СБ в направлении противоположном направлению вращения шестерни угловой ведомой СБ а, следовательно, и вращению СБ, чем и достигается компенсация кинетического момента от вращающейся конструкции центробежной СБ.The angular driven gear of the driven
На шестерни угловые ведомые 18 и 22, как более нагруженные, установлены шарикоподшипники: радиально-опорные 8 и упорно-опорные 9. Фланец 19 предназначен для установки резервного электродвигателя (на фигурах не показан), который будет использован при остановке (выходе из строя) основного электродвигателя 11, что необходимо для увеличения срока активного существования КА с СБ.Ball bearings are installed on the angled driven
При выводе на орбиту КА и сбросе обтекателя раздвижная шариковая тяга начинает вращаться электродвигателем и поднимает СБ из контейнера выше торца корпуса КА, а при полностью выдвинутом винтовом шариковом механизме становится тягой для раскрутки СБ. Как известно из аналогов, роль выбрасывающих и раскручивающих центробежную СБ устройств выполняют различные конструктивные элементы, а в предлагаемой ПМ эти функции выполняет одна раздвижная шариковая тяга.When the spacecraft is put into orbit and the fairing is dropped, the sliding ball rod starts to rotate by the electric motor and lifts the SB from the container above the end of the spacecraft’s body, and when the screw ball mechanism is fully extended, it becomes a rod for spinning the SB. As is known from analogues, the role of ejecting and spinning centrifugal SB devices is performed by various structural elements, and in the proposed PM these functions are performed by one sliding ball rod.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012107017/11U RU125552U1 (en) | 2012-02-28 | 2012-02-28 | ROTATION CENTRIFUGAL SOLAR BATTERY OF SPACE VEHICLE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012107017/11U RU125552U1 (en) | 2012-02-28 | 2012-02-28 | ROTATION CENTRIFUGAL SOLAR BATTERY OF SPACE VEHICLE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU125552U1 true RU125552U1 (en) | 2013-03-10 |
Family
ID=49124610
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012107017/11U RU125552U1 (en) | 2012-02-28 | 2012-02-28 | ROTATION CENTRIFUGAL SOLAR BATTERY OF SPACE VEHICLE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU125552U1 (en) |
-
2012
- 2012-02-28 RU RU2012107017/11U patent/RU125552U1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2925391C (en) | Energy production device and system | |
CN106678006B (en) | Motion conversion device based on vehicle vibration | |
CN203872032U (en) | Magnetic suspension type power generating device | |
CN110905748A (en) | Vibration energy collecting shock absorber for vehicle | |
US4498357A (en) | Mass accelerator and power converter unit | |
CN113581427B (en) | Underwater glider attitude adjusting mechanism with full-angle pitch angle adjusting function | |
RU125552U1 (en) | ROTATION CENTRIFUGAL SOLAR BATTERY OF SPACE VEHICLE | |
CN106224188A (en) | A kind of actively anti-vibration generation device | |
EP2657522A2 (en) | Power generator with a flywheel. | |
EP3012451A3 (en) | Kinetic energy collector mechanism to generate electric power from passing vehicles, using a main axle connected to a flywheel | |
CN102128146A (en) | Gravity kinetic energy power generation device | |
CN102808857B (en) | Bearing assembly on transmission shaft of wind driven generator | |
CN104329535B (en) | A kind of metering hole Management of Pipeline Mechanical Equipment drive unit | |
CN111306022A (en) | Method for converting vehicle vibration energy into electric energy | |
CN201129435Y (en) | Output device of wind power generator gear box | |
CN204458900U (en) | Engaging and disengaging gear in a kind of bottle making machine | |
CN110623453B (en) | Folding seat capable of collecting energy and storing energy | |
CN202520489U (en) | Pavement mechanical pressure power generating device | |
RU123084U1 (en) | DRIVE UNIT | |
CN205383046U (en) | Especially big heavy wind spring acceleration rate transmission | |
US20150108766A1 (en) | ALFA 1 Fuel less Power Generating System | |
CN205736916U (en) | Mover drive assembly | |
CN117977876B (en) | Energy storage type random micro-vibration energy collector | |
CN220434883U (en) | Portable gasoline engine generator | |
CN214305097U (en) | Two-way motor driving shaft of dust collector |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD9K | Change of name of utility model owner |