М. А. ПЕТРОВИЧЕВ, А. С. ГУРТОВ
СИСТЕМА ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ БОРТОВОГО
КОМПЛЕКСА КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
Утверждено Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия
САМАРА
Издательство СГАУ
2007
УДК 629.78.05
ББК 39.62
П306
ЦИ
ОНАЛЬ
НЫ
ПР
ТЕТНЫЕ
Е
Н
А
О
РИ
ОЕКТЫ
Инновационная образовательная программа
"Развитие центра компетенции и подготовка
специалистов мирового уровня в области аэрокосмических и геоинформационных технологий”
ПР
И
Рецензенты: доктор технических наук А. <...> К о п т е в,
зам. начальника отдела ГНП РКЦ «ЦСКБ - Прогресс» С. И.
Миненко
П306
Петровичев М.А. <...> Система энергоснабжения бортового комплекса космических аппаратов: учеб. пособие / М.А. Петровичев, А.С. Гуртов. <...> Учебное пособие предназначено студентам специальности 160802
«Космические аппараты и разгонные блоки». <...> УДК 629.78.05
ББК 39.62
ISBN 978-5-7883-0608-7
2
© Петровичев М. А., Гуртов АС, 2007
© Самарский государственный
аэрокосмический университет, 2007
Система электроснабжения бортового комплекса космических
аппаратов
Из всех видов энергии электрическая является наиболее
универсальной. <...> .
Система электроснабжения (СЭС) КА является одной из важнейших
систем, обеспечивающих работоспособность КА. <...> Надежность СЭС во многом определяется
3
резервированием
всех
видов
источников,
преобразователей,
коммутационной аппаратуры и сети. <...> Структура системы электроснабжения КА
Основной системой электроснабжения КА является система
постоянного тока. <...> Для парирования
пиков нагрузки используют буферный источник. <...> Впервые на многоразовом КА «Шаттл» использована безбуферная
система электроснабжения. <...> 4
Система
распределения
Преобразо
ватель
Преобраз
ователь
Сеть
Потребитель
Первичный
источник
Буферный
источник
Рис. <...> Структура
аппарата
системы
электроснабжения
космического
Буферный источник
характеризуется тем, что суммарная
производимая им энергия равна нулю. <...> Для согласования характеристик
аккумулятора с первичным источником и сетью используют <...>
Система_энергоснабжения_бортового_комплекса_космических_аппаратов.pdf
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ имени академика С.П. КОРОЛЕВА»
М. А. ПЕТРОВИЧЕВ, А. С. ГУРТОВ
СИСТЕМА ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ БОРТОВОГО
КОМПЛЕКСА КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
Утверждено Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия
С А М А Р А
Издательство СГАУ
2007
Стр.1
УДК 629.78.05
ББК 39.62
П306
Инновационная образовательная программа
"Развитие центра компетенции и подготовка
специалистов мирового уровня в области аэрокосмических
и геоинформационных технологий”
Рецензенты: доктор технических наук А. Н. К о п т е в,
зам. начальника отдела ГНП РКЦ «ЦСКБ - Прогресс» С. И.
М и н е н к о
Петровичев М.А.
П306
Система энергоснабжения бортового комплекса космических
аппаратов: учеб. пособие / М.А. Петровичев, А.С. Гуртов. –
Самара: Изд-во Самар. гос. аэрокосм. ун-та, 2007. – 88 с.: ил.
ISBN 978-5-7883-0608-7
Рассматривается роль и значение системы электроснабжения для
космического аппарата, составные элементы этой системы, особое внимание
уделяется рассмотрению принципов действия и устройства источников
питания, особенностям их использования для космической техники. Пособие
дает достаточно обширный справочный материал, который может
использоваться при курсовом и дипломном проектировании студентами
неэлектрических специальностей.
Учебное пособие предназначено студентам специальности 160802
«Космические аппараты и разгонные блоки». Оно также может быть полезно
молодым специалистам ракетно-космической отрасли.
Подготовлено на кафедре летательных аппаратов.
УДК 629.78.05
ББК 39.62
ISBN 978-5-7883-0608-7
2
© Петровичев М. А., Гуртов АС, 2007
© Самарский государственный
аэрокосмический университет, 2007
П
Р
И
О
Р
И
Т
Т
К
Е
Т
О
Н
Ы
Е
Н
А
Ц
И
О
А
Н
Л
Ь
Н
Ы
Е
П
Р
Е
Ы
Стр.2
Система электроснабжения бортового комплекса космических
аппаратов
Из всех видов энергии электрическая является наиболее
универсальной. По сравнению с другими видами энергии она имеет ряд
преимуществ:
• электрическая энергия легко преобразуется в другие виды
энергии,
• КПД электрических установок значительно выше КПД
установок, работающих на других видах энергии,
• электрическую энергию легко передавать по проводам к
потребителю,
• электрическая энергия легко распределяется между
потребителями.
Автоматизация процессов управления полетом
любых
космических аппаратов (КА) немыслима без электрической энергии.
Электрическая энергия используется для приведения в действие всех
элементов устройств и оборудования КА (двигательная группа, органов
управления, систем связи, приборного комплекса, отопления и т. д.).
Система электроснабжения (СЭС) КА является одной из важнейших
систем, обеспечивающих работоспособность КА.
Основные требования, предъявляемые к СЭС:
• необходимый запас энергии для совершения всего полета,
• надежная работа в условиях невесомости,
• необходимая надежность, обеспечиваемая резервированием
(по мощности) основного источника и буфера,
• отсутствие выделений и потребления газов,
• способность работать в любом положении в пространстве,
• минимальная масса,
• минимальная стоимость.
Вся электроэнергия, необходимая для выполнения программы
полета (для штатного режима, а также для некоторых нештатных), должна
находиться на борту КА, поскольку восполнение ее возможно только для
обитаемых станций. Надежность СЭС во многом определяется
3
Стр.3