RU2053937C1 - Space vehicle - Google Patents

Space vehicle Download PDF

Info

Publication number
RU2053937C1
RU2053937C1 SU5054626A RU2053937C1 RU 2053937 C1 RU2053937 C1 RU 2053937C1 SU 5054626 A SU5054626 A SU 5054626A RU 2053937 C1 RU2053937 C1 RU 2053937C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
containers
space vehicle
solar power
power plant
nontight
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.М. Динец
А.П. Машканцев
Б.И. Попов
С.В. Скуратов
Е.В. Ханин
И.В. Шипилов
Original Assignee
Научно-производственное объединение машиностроения
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-производственное объединение машиностроения filed Critical Научно-производственное объединение машиностроения
Priority to SU5054626 priority Critical patent/RU2053937C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2053937C1 publication Critical patent/RU2053937C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

FIELD: cosmonautics. SUBSTANCE: space vehicle has hermetic casing and solar power plant; space vehicle is provided with nontight containers made in form of parallelepiped at small height and ratio of outer surface of container to area of its base not exceeding 2.0; arranged inside containers are storage batteries. Space vehicle is also provided with control equipment for monitoring the solar power plant as well as with devices ensuring the required thermal conditions of solar power plant. Non-tight containers are articulated on casing of space vehicle and are locked in unfolded position relative to casing of space vehicle with the aid of retainers. Solar-battery panels are articulated on lateral surface of nontight containers for turning them in one plane with containers and oriented for checking and monitoring the solar power plant arranged inside nontight containers are made in nontight to height of nontight container; their bases are linked with bases of nontight container by means of heat-transfer members; heat-transfer member are used as radiators for radiation removal of heat. Thus volume of hermetic casing of space vehicle is reduced, reliability is enhanced and service life of units and devices is increased due to optimal thermal conditions of operation and due to avoidance of shading of photocells of solar power plant by casing of space vehicle. EFFECT: enhanced reliability of functioning and volume-and-mass characteristics of space vehicle. 3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к конструкциям космических аппаратов (КА), в частности к конструкции КА с солнечной энергоустановкой, а именно к компоновке КА. The invention relates to the construction of spacecraft (SC), in particular to the design of a spacecraft with a solar power plant, namely, the layout of the spacecraft.

Наиболее близким из известных аппаратов является КА, содержащий герметичный корпус и солнечную энергоустановку, включающую панели солнечной батареи (СБ), аккумуляторную батарею, аппаратуру управления и контроля солнечной энергоустановки и средства обеспечения ее топливного режима [1] К недостаткам известного КА относится то, что при эксплуатации КА такой конструкции на околоземной орбите с ориентацией КА в орбитальной системе координат часть панелей солнечной батареи неизбежно затеняется элементами конструкции КА (антенны, корпус КА), что приводит к уменьшению мощности генерируемой солнечной батареей и даже к выходу отдельных групп фотоэлектрических преобразователей из строя. Применяемые меры защиты недостаточно эффективны. Вынеся панели солнечной батареи дальше от корпуса КА, можно уменьшить влияние частичного затенения панелей на характеристики фотоэлектрических преобразователей. The closest known apparatus is a spacecraft containing a sealed enclosure and a solar power plant, including a solar panel (SB), a battery, control and monitoring equipment for a solar power plant, and means to ensure its fuel mode [1]. The disadvantages of the known spacecraft are that when operation of a spacecraft of such a design in a near-earth orbit with a spacecraft orientation in the orbital coordinate system, part of the solar panel panels will inevitably be obscured by the spacecraft construction elements (antennas, spacecraft body), which leads to a decrease in the power generated by the solar battery and even to the failure of certain groups of photovoltaic converters. Applied protective measures are not effective enough. By moving the solar panel further away from the spacecraft hull, the effect of partial shading of the panels on the characteristics of the photoelectric converters can be reduced.

Технической задачей данного изобретения является повышение надежности функционирования и улучшения объемно-массовых характеристик КА. The technical task of this invention is to increase the reliability of operation and improve the space-mass characteristics of the spacecraft.

Указанная цель достигается тем что КА, содержащий герметичный корпус и солнечную энергоустановку, включающую панели СБ, аккумуляторные батареи, аппаратуру управления и контроля солнечной энергоустановки и средства обеспечения ее теплового режима, снабжен негерметичными контейнерами, имеющими форму параллелепипеда с малой высотой и отношением площади наружной поверхности контейнера к площади его оснований не более 2,0, с размещенными внутри них аккумуляторными батареями, аппаратурой управления и контроля солнечной энергоустановки и средствами обеспечения ее теплового режима, при этом негерметичные контейнеры шарнирно закреплены на корпусе КА и снабжены фиксаторами развернутого положения контейнеров относительно корпуса КА. This goal is achieved in that the spacecraft containing a sealed enclosure and a solar power plant, including SB panels, batteries, control and monitoring equipment for the solar power plant and means for ensuring its thermal regime, is equipped with leaky containers having a parallelepiped shape with a small height and the ratio of the outer surface area of the container to the area of its bases not more than 2.0, with batteries located inside them, control and monitoring equipment of the solar power installation and redstvami ensure its thermal mode, wherein the leaky containers are hinged on the spacecraft body and provided with retainers deployed position relative to the container body spacecraft.

Кроме того, панели СБ шарнирно закреплены на боковой поверхности негерметичных контейнеров с возможностью разворота их в одну плоскость с контейнерами и ориентации их на Солнце. Также аккумуляторные батареи и аппаратура управления и контроля солнечной энергетической установки снабжены негерметичными корпусами, выполненными в форме параллелепипеда с малой высотой, соответствующей высоте негерметичного контейнера, основания которых связаны теплопередающими элементами с основаниями негерметичного контейнера, выполненными в виде излучающей для радиационного сброса тепла. In addition, the SB panels are pivotally mounted on the lateral surface of leaky containers with the possibility of turning them in the same plane with the containers and orienting them to the Sun. Also, the batteries and control and monitoring equipment of the solar power plant are equipped with leaky housings made in the form of a parallelepiped with a low height corresponding to the height of the leaky container, the bases of which are connected by heat transfer elements to the bases of the leaky container, made in the form of radiating heat radiation for radiation.

На фиг. 1 изображен КА с солнечной энергоустановкой, со сложными панелями СБ; на фиг. 2 то же, с частично раскрытыми панелями СБ; на фиг. 3 то же, с раскрытыми панелями СБ; на фиг. 4 конструкция негерметичного контейнера; на фиг. 5 сечение по А-А на фиг. 4. In FIG. 1 shows a spacecraft with a solar power plant, with complex SB panels; in FIG. 2 the same, with partially opened SB panels; in FIG. 3 the same with open SB panels; in FIG. 4 construction of an unpressurized container; in FIG. 5 a section along AA in FIG. 4.

КА содержит корпус 1, на котором к корпусу 1 закреплены два раскрываемых блока 2, расположенных симметрично по обе его стороны и содержащих панели солнечной батареи 3 (фиг. 1 в сложенном, фиг. 3 в раскрытом положении). Аккумуляторные батареи, аппаратура управления и контроля солнечной энергоустановки, средства обеспечения теплового режима солнечной энергоустановки размещены в двух негерметичных контейнерах 4. Последовательность развертывания негерметичных контейнеров и солнечной батареи показана на фиг. 1, 2, 3. Крылья солнечной батареи шарнирно закреплены на боковой поверхности негерметичных контейнеров, т. е. для полностью развернутой конструкции характерно то, что тени от элементов корпуса КА при положении Солнца под углом к плоскости орбиты КА будут падать на негерметичные контейнеры, а не на панели солнечной батареи. Кроме того, панели солнечной батареи могут быть ориентированы на Солнце изменением их положения относительно неподвижных (после развертывания солнечной энергоустановки) негерметичных контейнеров. The spacecraft contains a housing 1, on which two disclosed units 2 are mounted to the housing 1, located symmetrically on both sides and containing the solar panel 3 panels (Fig. 1 in folded, Fig. 3 in the open position). Batteries, control and monitoring equipment for the solar power installation, and thermal management equipment for the solar power installation are located in two leaky containers 4. The deployment sequence of the leaky containers and the solar battery is shown in FIG. 1, 2, 3. The wings of the solar battery are pivotally mounted on the lateral surface of leaky containers, that is, for a fully deployed design, it is characteristic that the shadows from the spacecraft's body elements at the position of the Sun at an angle to the plane of the spacecraft’s orbit will fall on the leaky containers, and not on the solar panel. In addition, the panels of the solar battery can be oriented to the Sun by changing their position relative to the motionless (after the deployment of the solar power plant) leaky containers.

Внутри негерметичного контейнера установлены аккумуляторные батареи 5, аппаратура управления и контроля солнечной энергобатареи, состоящая из разрядно-зарядных устройств 6, регуляторов избыточной мощности 7 блоков управления 8 и средств обеспечения теплого режима, состоящих из тепловых труб 9 термоконтакторов 10 и излучателей для радиационного сброса тепла 11. Inside the leaky container, batteries 5, control and monitoring equipment for the solar energy battery, consisting of discharge-charging devices 6, excess power regulators 7 control units 8 and means for providing warm mode, consisting of heat pipes 9 thermal contacts 10 and radiators for radiation heat rejection 11 are installed .

В процессе функционирования КА тепловой режим аккумуляторных батарей и аппаратуры управления и контроля солнечной энергоустановки обеспечивается с использованием тепловых труб путем теплопередачи от тепловыделяющей аппаратуры и аккумуляторных батарей через термоконтакторы, разрывающие тепловые мосты при снижении температуры внутри приборного контейнера до порогового значения, после чего дальнейший отвод тепла резко снижается за счет теплоизоляции, проложенной между аккумуляторными батареями, аппаратурой управления и контроля солнечной энергоустановки и поверхностью негерметичного контейнера. During the operation of the spacecraft, the thermal regime of the batteries and the control and monitoring equipment of the solar power installation is ensured using heat pipes by heat transfer from the heat-generating equipment and batteries through thermal contactors breaking open the thermal bridges when the temperature inside the instrument container drops to a threshold value, after which further heat removal abruptly reduced due to thermal insulation laid between the batteries, control and monitoring equipment with solar power plant and the surface of the leaky container.

Данное изобретение позволяет обеспечить оптимальный тепловой режим эксплуатации аккумуляторных батарей и аппаратуры управления и контроля солнечной энергоустановки, что увеличивает ресурс работы КА. This invention allows for optimal thermal operation of batteries and control equipment and control of a solar power plant, which increases the life of the spacecraft.

Claims (3)

1. КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ, содержащий герметичный корпус и солнечную энергоустановку, включающую панели солнечной батареи, аккумуляторные батареи, аппаратуру управления и контроля солнечной энергоустановки и средства обеспечения теплового режима, отличающийся тем, что он снабжен негерметичными контейнерами, имеющими форму параллелепипеда с малой высотой и отношением площади наружной поверхности контейнера к площади его оснований не более 2,0, с размещенными внутри них аккумуляторными батареями, аппаратурой управления и контроля солнечной энергоустановки, средствами обеспечения ее теплового режима, при этом негерметичные контейнеры шарнирно закреплены на корпусе космического аппарата и снабжены фиксаторами развернутого положения контейнеров относительно корпуса космического аппарата. 1. SPACE VEHICLE, comprising a sealed enclosure and a solar power plant, including solar panels, batteries, control and monitoring equipment for a solar power plant and means for providing thermal conditions, characterized in that it is equipped with leaky containers having a parallelepiped shape with a small height and an area ratio the outer surface of the container to the area of its bases is not more than 2.0, with batteries located inside them, control and monitoring equipment for solar power plant, means to ensure its thermal regime, while leaky containers are pivotally mounted on the spacecraft body and equipped with latches for the deployed position of the containers relative to the spacecraft body. 2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что панели солнечной батареи шарнирно закреплены на боковой поверхности негерметичных контейнеров с возможностью разворота их в одну плоскость с контейнерами и ориентации их на Солнце. 2. The apparatus according to claim 1, characterized in that the solar panel is pivotally mounted on the side surface of leaky containers with the possibility of turning them in the same plane with the containers and orienting them to the Sun. 3. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что аккумуляторные батареи и аппаратура управления и контроля солнечной энергетической установки снабжены негерметичными корпусами, выполненными в форме параллелепипеда с малой высотой, соответствующей высоте негерметичного контейнера, основания которых связаны теплопередающими элементами с основаниями негерметичного контейнера, выполненными в виде излучателей для радиационного сброса тепла. 3. The apparatus according to claim 1, characterized in that the batteries and control and monitoring equipment of the solar power installation are equipped with leaky housings made in the form of a parallelepiped with a low height corresponding to the height of the leaky container, the bases of which are connected by heat transfer elements to the bases of the leaky container, made in the form of emitters for radiation heat dissipation.
SU5054626 1992-07-14 1992-07-14 Space vehicle RU2053937C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5054626 RU2053937C1 (en) 1992-07-14 1992-07-14 Space vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5054626 RU2053937C1 (en) 1992-07-14 1992-07-14 Space vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2053937C1 true RU2053937C1 (en) 1996-02-10

Family

ID=21609515

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5054626 RU2053937C1 (en) 1992-07-14 1992-07-14 Space vehicle

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2053937C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2540193C1 (en) * 2013-09-05 2015-02-10 Открытое акционерное общество "Ракетно-космический центр "Прогресс" (ОАО "РКЦ "Прогресс") Spacecraft
RU2579374C1 (en) * 2014-12-09 2016-04-10 Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" (АО "ВПК "НПО машиностроения") Spacecraft power supply system
RU198739U1 (en) * 2019-12-11 2020-07-24 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева" Earth remote sensing spacecraft

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КА серии "Салют" Космонавтика СССР под.ред. Ю.А.Мозжорина. М. Машиностроение, 1987, 100-181. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2540193C1 (en) * 2013-09-05 2015-02-10 Открытое акционерное общество "Ракетно-космический центр "Прогресс" (ОАО "РКЦ "Прогресс") Spacecraft
RU2579374C1 (en) * 2014-12-09 2016-04-10 Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" (АО "ВПК "НПО машиностроения") Spacecraft power supply system
RU198739U1 (en) * 2019-12-11 2020-07-24 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева" Earth remote sensing spacecraft

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11021270B2 (en) Thermal management system for structures in space
EP3149777B1 (en) Large-scale space-based solar power station: efficient power generation tiles
JP4308478B2 (en) Deployable spacecraft radiator
EP0780304B1 (en) Dual function deployable radiator and radiator cover
US4604494A (en) Photovoltaic cell array with light concentrating reflectors
US9352855B2 (en) Heat generating transfer orbit shield
US5794890A (en) Shielded radiator
US12021162B2 (en) Ultralight photovoltaic power generation tiles
US3952324A (en) Solar panel mounted blocking diode
US20170047889A1 (en) Lightweight Structures for Enhancing the Thermal Emissivity of Surfaces
RU2092398C1 (en) Module-construction space vehicle
US20170025992A1 (en) Mirrors Transparent to Specific Regions of the Electromagnetic Spectrum
JP2013517628A (en) Parabolic solar energy receiver array module
JPH1191699A (en) High power spacecraft using whole surface thereof
JPH07237600A (en) Artificial satellite of earth orbit with storage battery for electrical energy
US3530009A (en) Deployable radioisotopic thermoelectric generator
RU2053937C1 (en) Space vehicle
EP3457514B1 (en) Power management system for space photovoltaic arrays
US20020119750A1 (en) Geosynchronous satellites
US3512736A (en) Radiative heat source and re-entry body
JP2013233906A (en) Spacecraft
RU2579374C1 (en) Spacecraft power supply system
Berks et al. Photovoltaic solar arrays for communication satellites
JPH04218497A (en) Geostationary satellite
Patel Electrical power