  |
 |
Прочитано: 92% |
«««Назад | Оглавление | Каталог библиотеки | Далее»»»
|
|
Прочитано: 92% |
Этот завершающий подраздел главы посвящен последней из военно-технических проблем СОИ - "Живучесть, поражаемость и ключевые обеспечивающие технологии", объединенных рамками программы SLКТ. В зарубежных изданиях его часто называют одним словом - обеспечение. Именно по этой программе разрабатываются основные ключевые технологии. Однако при рассмотрении программы SLKT обычно выделяют две из - них, те, без которых жизнь СОИ невозможна: энергопитание и космические транспортные средства.
Энергопитание. Успех создания почти всех космических элементов стратегической противоракетной обороны зависит от достижений в разработке технологии первичных источников и систем преобразования энергии. К ним предъявляются жесткие требования: полная надежность в работе, небольшая масса и габариты, длительный (7-10 лет) срок службы. Для космических элементов первого этапа развертывания ПРО необходимо энергопитание непрерывного действия мощностью от нескольких киловатт до нескольких десятков киловатт. Это, по мнению разработчиков СОИ, могут обеспечить солнечные энергоустановки повышенной живучести, т.е. имеющие надежную защиту от ядерного, лазерного и кинетического оружия. (Слово "живучесть" не случайно открывает название программы SLKT, так как подраздел 6.5.1. "Проект по живучести" доклада ООСОИ конгрессу полностью посвящен защите спутников ПРО от советских средств противодействия и включает в себя 70 различных проектов).
На орбите закономерным приоритетом обладают лишь солнечные фотоэлектрические преобразователи (ФЭП) прямого преобразования солнечной энергии в электрическую - как непрерывно действующие и неисчерпаемые во времени. Однако их максимальная мощность даже при КПД, равном 100% в условиях вакуума, уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния до Солнца.
Для земных условий удельная мощность ФЭП в среднем составляет 1,2 кВт/м2. Но пока КПД лучших солнечных батарей невелик.
Поэтому для космических аппаратов, потребляющих мощность до 5 кВт, поверхность солнечных батарей составляет несколько десятков квадратных метров. При потребляемой мощности 100 кВт такие батареи должны быть раскрыты на площади 1000 м2. Не следует забывать и об уже упоминавшейся деградации характеристик материала фотоэлектрических преобразователей, которая, по современным оценкам, составляет около 40%.
В настоящее время в рамках проекта SCOPA разрабатываются панели солнечных элементов с концентраторами (рис. 3.82), устойчивыми к различным видам внешнего воздействия. Полагают, что на основе опыта проекта SСОРА будет разработана демонстрационная солнечная батарея повышенной живучести (проект SUPER), которая сможет обеспечивать энергией БКС ПРО первого этапа развертывания. Планами ООСОИ намечено в 1992 г. завершить разработку ее основных компонентов и провести наземные, а затем квалификационные летные испытания в космосе.
Важнейшим компонентом будущей солнечной энергоустановки являются накопительные системы. Дело в том, что если на геостационарной орбите существует возможность постоянного освещения панелей энергоустановки БКС Солнцем, то на низких орбитах (высотой 1-2 тыс км) БКС будут многократно проходить через границу раздела света и тени Земли. Причем половина времени полета будет проходить в тени Земли, когда с солнечных батарей не снимается ни одного ватта энергии. В это время питание бортовой аппаратуры станции берут на себя различные накопители энергии. Таким образом они должны обеспечивать тысячи циклов "заряд-разряд" в течение всего 7-10-летнего нахождения БКС на орбите. Задача непростая, учитывая, что знакомые всем электрические аккумуляторы указанным требованиям не удовлетворяют.
И все же выбор пал именно на них. В настоящее время на конкурсной основе разрабатываются технологии электрохимических источников напряжения и сооружаются экспериментальные батареи с высокой плотностью запасаемой энергии. Уже продемонстрирована возможность разработки дешевой перезаряжаемой батареи, обеспечивающей на геостационарной орбите мощность более 5 кВт. Разработка другой батареи (как отмечено в докладе ООСОИ конгрессу, "с очень большим сроком службы") находится на этапе испытаний.
В литературе появились сообщения о теоретических и экспе-риментальных исследованиях по созданию натрий-серных и литий-серных батарей, обладающих в 3-4 раза большими энергоемкостями, чем существующие. Сложности конструктивных и материаловедческих задач при создании таких батарей очевидны, так как натрий или литий в них будут находиться в расплавленном состоянии (рабочая температура батарей 300-400 гр.С).
Рассматриваются и усовершенствованные варианты так называемых топливных элементов, широко применяемых в настоящее время в американской космонавтике. (Большинство читателей наверняка побывало в павильоне "Космос" на ВДНХ (ВВЦ). При этом многие поражались размерами американского космического корабля "Аполлон", состыкованного с нашим миниатюрным "Союзом". Однако немногие знают, что свободный внутренний объем отсеков корабля "Союз" составляет 6,5 м3, в том числе 4 м3 - объем орбитального (или бытового) отсека, отделяемого перед возвращением на Землю и сгорающего в плотных слоях атмосферы. А вот свободный объем командного отсека (он же является постоянным местом нахождения астронавтов в период всего полета) корабля "Аполлон" равен 6,1 м3.
Оказывается, что внушительные размеры космолета "Аполлон" занимают запасы топлива и три водородно-кислородных топливных элемента (батареи) для энергообеспечения жизнедеятельности корабля и его экипажа. Перед спуском на Землю служебный отсек, где находится перечисленное хозяйство, отделяется и впоследствии сгорает в атмосфере. Энергоснабжение командного отсека во время спуска обеспечивается от аккумуляторных батарей.
«««Назад | Оглавление | Каталог библиотеки | Далее»»»
|
| ||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||