Արևային մարտկոցներ տիեզերական բնութագրերի համար: Արևային մարտկոց (պանել)

1945 թվականին հետախուզական տվյալներ են ստացվել ԱՄՆ բանակում ռադիոկապի սարքերի օգտագործման մասին։ Այս մասին զեկուցվել է Ի.Վ. Ստալինը, որն անմիջապես կազմակերպեց խորհրդային բանակը ռադիոկապի միջոցներով զինելու մասին հրամանագրի արձակումը։ Ստեղծվել է տարրական էլեկտրագալվանական ինստիտուտը, որը հետագայում կոչվեց «Քվանտ»: Կարճ ժամանակում ինստիտուտի թիմին հաջողվեց ստեղծել ռադիոհաղորդակցության համար անհրաժեշտ ընթացիկ աղբյուրների լայն շարք։

Նիկոլայ Ստեպանովիչ Լիդորենկոն ղեկավարել է «Կվանտ» գիտաարտադրական ձեռնարկությունը (SPE) 1950-1984 թվականներին։

1950 թվականից ինստիտուտը Բերկուտի նախագծի համար ստեղծում է էլեկտրաէներգիա արտադրող համակարգեր։ Նախագծի էությունը Մոսկվայի համար հակաօդային հրթիռների միջոցով հակահրթիռային պաշտպանության համակարգի ստեղծումն էր։ Ն.Ս. Լիդորենկոյին կանչեցին Նախարարների խորհրդին կից երրորդ գլխավոր տնօրինություն, և նրան խնդրեցին ղեկավարել այդ թեմայով աշխատանքը, որն այն ժամանակ գաղտնի էր։ Պետք էր ստեղծել ՀՕՊ-ին և հենց հրթիռին թռիչքի ժամանակ էլեկտրաէներգիա ապահովելու համակարգ։ Հրթիռում սովորական թթվային էլեկտրոլիտների վրա հիմնված գեներացնող սարքերի օգտագործումն անհնար էր։ Ն.Ս. Լիդորենկոն խնդիր է դրել զարգացնել ընթացիկ աղբյուրները աղի (ոչ ջուր պարունակող) էլեկտրոլիտներով։ Աղը որպես էլեկտրոլիտ փաթեթավորվում էր չոր տեսքով: Հրթիռի արձակման ժամանակ մարտկոցի ներսի բեկորը գործարկվել է ճիշտ պահին, ջերմությունը հալեցրել է աղը, և միայն դրանից հետո է այն արտադրվել։ էլեկտրական հոսանք. Այս սկզբունքը կիրառվել է С-25 համակարգում։

1950-ին Ն.Ս. Լիդորենկոյի հետ կապ է հաստատել Սերգեյ Պավլովիչ Կորոլյովը, ով աշխատել է R-2 հրթիռի վրա։ Բազմաստիճան հրթիռի թռիչքը վերածվել է բարդ տեխնոլոգիական գործընթացի. Թիմը գլխավորում է Ն.Ս. Լիդորենկոն, ստեղծվել են ինքնավար էներգամատակարարման համակարգեր R-2 հրթիռի, իսկ հետագայում հաջորդ սերնդի R-5 հրթիռի համար։ Պահանջվում էին հզոր էներգիայի մատակարարումներ՝ անհրաժեշտ էր էներգիա ապահովել ոչ միայն բուն հրթիռի էլեկտրական սխեմաներին, այլև միջուկային լիցքերին։ Այդ նպատակների համար ենթադրվում էր օգտագործել ջերմային մարտկոցներ։

1955 թվականի սեպտեմբերին սկսվեց K-3 Leninsky Komsomol միջուկային սուզանավի շինարարությունը: Սա հարկադիր պատասխան էր 1955 թվականի հունվարին ամերիկյան միջուկային «Նաուտիլուս» սուզանավը շահագործման հանձնելուն: Պարզվեց, որ մարտկոցները ամենախոցելի օղակներից մեկն են։ Որպես ներկայիս Ն.Ս. Լիդորենկոն առաջարկել է օգտագործել արծաթի և ցինկի վրա հիմնված տարրեր։ Մարտկոցի էներգիայի հզորությունը ավելացվել է 5 անգամ, այնպես որ սարքերը կարող են փոխանցել մոտ 40000 ամպեր/ժամ՝ 1 միլիոն ջոուլ ճառագայթով։ Երկու տարի անց Լենինսկի կոմսոմոլը գնաց մարտական ​​հերթապահության։ Ցուցաբերվեցին Ն.Ս.-ի ղեկավարությամբ ստեղծվածների հուսալիությունն ու արդյունավետությունը. Լիդորենկոյի մարտկոցային սարքերը, որոնք պարզվել է, որ 3 անգամ ավելի հզոր են, քան իրենց ամերիկյան գործընկերը։

Հաջորդ փուլը Ն.Ս. Լիդորենկոն տորպեդների համար էլեկտրական մարտկոցներ էր մշակում։ Դժվարությունը փոքր ծավալով էներգիայի անկախ աղբյուրների կարիքն էր, որը սակայն հաջողությամբ հաղթահարվեց։

Առանձնահատուկ տեղ է զբաղեցնում հանրահայտ Կորոլևի «յոթի»՝ R-7 հրթիռի ստեղծման աշխատանքները: Հրթիռների վրա լայնածավալ աշխատանքների իրականացման մեկնարկային կետը ԽՍՀՄ Նախարարների խորհրդի 1946 թվականի մայիսի 13-ի որոշումը, ստորագրված Ի.Վ. Ստալին. Մեր օրերում որոշ լրագրողներ միտումնավոր փորձում են բացատրել այն ուշադրությունը, որ մեր երկրի ղեկավարությունը տվել է տիեզերական նախագծերին, առաջին հերթին՝ ռազմական շահերով։ Սա հեռու է իրականությունից, ինչի մասին են վկայում այն ​​ժամանակվա առկա փաստագրական նյութերը։ Չնայած, իհարկե, եղել են բացառություններ։ Այսպիսով, Ն.Ս. Խրուշչովը մի քանի անգամ անհավատությամբ կարդաց Ս.Պ.-ի հուշերը։ Կորոլևը, բայց ստիպված եղավ լրջորեն վերաբերվել խնդրին միայն այն բանից հետո, երբ ՊԱԿ-ի նախագահը զեկուցեց ամերիկյան Red Stone հրթիռի անհաջող արձակման մասին, որից հետևեց, որ ամերիկյան մեքենան ի վիճակի էր ուղեծիր արձակել նարնջի չափի արբանյակ: Բայց անձամբ Կորոլյովի համար շատ ավելի նշանակալից էր, որ R-7 հրթիռը կարող էր թռչել տիեզերք։

1957 թվականի հոկտեմբերի 4-ին հաջողությամբ արձակվեց աշխարհում առաջին արհեստական ​​Երկիր արբանյակը։ Արբանյակի ինքնավար էներգիայի մատակարարման համակարգը մշակվել է Ն.Ս. Լիդորենկո.

Երկրորդ խորհրդային արբանյակը արձակվել է Լայկա շան վրա։ Ն.Ս.-ի ղեկավարությամբ ստեղծված համակարգերը. Լիդորենկոն արբանյակի վրա կենսական գործառույթներ է ապահովել տարբեր նպատակների և նախագծման ընթացիկ աղբյուրների բազմազանությամբ:

Այս ընթացքում Ն.Ս. Լիդորենկոն հասկացավ այն ժամանակ նոր, անվերջ էներգիայի աղբյուր օգտագործելու հնարավորությունը՝ «Արևի լույս»: Արեգակնային էներգիան վերածվել է էլեկտրական էներգիայի՝ օգտագործելով սիլիցիումային կիսահաղորդիչների վրա հիմնված ֆոտոբջիջներ։ Այդ ժամանակ ավարտվեց ֆիզիկայի հիմնարար աշխատանքների ցիկլը, և հայտնաբերվեցին ֆոտոբջիջներ (ֆոտոփոխարկիչներ), որոնք աշխատում էին արևային ֆոտոն ճառագայթման փոխակերպման սկզբունքով։

Հենց այս աղբյուրը` արևային մարտկոցները, էներգիայի հիմնական և գրեթե անվերջ աղբյուրն էր Երկրի երրորդ խորհրդային արհեստական ​​արբանյակի` ավտոմատ ուղեծրային արբանյակի համար: գիտական ​​լաբորատորիա, մոտ մեկուկես տոննա քաշով։

Սկսվել են տիեզերք մարդու առաջին թռիչքի նախապատրաստական ​​աշխատանքները։ Անքուն գիշերներ, երկար ժամեր քրտնաջան աշխատանք... Եվ հիմա եկել է այս օրը։ Հիշում է Ն.Ս. Լիդորենկո. «Գագարինի գործարկումից ընդամենը մեկ օր առաջ հարցը որոշվում է... Կորոլևը լռում է Ես ընդունում եմ միզումը որպես համաձայնության նշան, իսկ մենք բոլորս մեջքին ստորագրում ենք տասներկու, իսկ Գագարինը թռչում է...»:

Գագարինի թռիչքից մեկ ամիս առաջ՝ 1961 թվականի մարտի 4-ին, պատմության մեջ առաջին անգամ կալանավորվեց ռազմավարական հրթիռի մարտագլխիկ։ Սկզբունքորեն նոր տեսակի սարքավորումների` V-1000 հակահրթիռային հրթիռի էներգիայի աղբյուրը Kvant ասոցիացիայի կողմից ստեղծված մարտկոցն էր:

1961-ին աշխատանքներ են սկսվել նաև ստեղծման վրա տիեզերանավդաս «Զենիթ» - խոշոր բլոկներից բարդ միասնական ուժային համակարգերով, որոնք ներառում էին 20-ից 50 մարտկոց:

Ի պատասխան 1961 թվականի ապրիլի 12-ի իրադարձության՝ ԱՄՆ նախագահ Ջոն Քենեդին ասաց. «Ռուսները բացեցին այս տասնամյակը, մենք այն կփակենք»։ Նա հայտարարեց մարդ ուղարկելու իր մտադրության մասին Լուսին։

ԱՄՆ-ը սկսեց լրջորեն մտածել տիեզերքում զենք տեղադրելու մասին։ 60-ականների սկզբին ամերիկացի զինվորականներն ու քաղաքական գործիչները պլաններ կազմեցին Լուսնի ռազմականացման մասին՝ իդեալական վայր հրամանատարական կետի և ռազմական հրթիռային բազայի համար: ԱՄՆ ռազմաօդային ուժերի հրամանատար Սթենլի Գարդների խոսքերից. «Երկու-երեք տասնամյակից Լուսինը, իր տնտեսական, տեխնիկական և ռազմական նշանակությամբ, մեր աչքում ոչ պակաս արժեք կունենա, քան Երկրի որոշ առանցքային տարածքներ. հանուն որի տեղի ունեցան խոշոր ռազմական բախումներ»։

Ֆիզիկոս Ժ. Ալֆերովը մի շարք հետազոտություններ է անցկացրել հետերոկառուցվածքային կիսահաղորդիչների՝ տեխնածին բյուրեղների մասին, որոնք ստեղծված են տարբեր բաղադրիչների շերտ առ շերտ նստեցման արդյունքում մեկ ատոմային շերտում։

Ն.Ս. Լիդորենկոն որոշեց անմիջապես կիրառել այս տեսությունը լայնածավալ փորձի և տեխնիկայի մեջ: Խորհրդային ավտոմատ «Լունոխոդ» տիեզերանավի վրա աշխարհում առաջին անգամ տեղադրվեցին արևային մարտկոցներ, որոնք աշխատում էին գալիումի արսենիդով և ունակ էին դիմակայել. բարձր ջերմաստիճաններավելի քան 140-150 աստիճան Ցելսիուս: Մարտկոցները տեղադրվել են Lunokhod-ի կախովի կափարիչի վրա։ 1970 թվականի նոյեմբերի 17-ին Մոսկվայի ժամանակով առավոտյան ժամը 7:20-ին «Լունոխոդ-1»-ը դիպավ Լուսնի մակերեսին։ Թռիչքների կառավարման կենտրոնից հրահանգ է ստացվել միացնել արեւային մարտկոցները։ Երկար ժամանակ արևային մարտկոցներից ոչ մի արձագանք չկար, բայց հետո ազդանշանն անցավ, և արևային մարտկոցները գերազանց կատարեցին սարքի ողջ աշխատանքի ընթացքում։ Առաջին օրը Լունոխոդն անցավ 197 մետր, երկրորդին՝ արդեն մեկուկես կիլոմետր... 4 ամիս անց՝ ապրիլի 12-ին, դժվարություններ առաջացան՝ Լունոխոդն ընկավ խառնարանը... Ի վերջո՝ ռիսկային. որոշում է կայացվել՝ փակել կափարիչը արևային մարտկոցով և կուրորեն հետ կռվել։ Բայց ռիսկը տվեց իր արդյունքը:

Մոտավորապես միևնույն ժամանակ, Kvant թիմը լուծեց բարձր հուսալիության ճշգրիտ ջերմակարգավորման համակարգի ստեղծման խնդիրը, որը թույլ տվեց սենյակային ջերմաստիճանի շեղումներ ոչ ավելի, քան 0,05 աստիճան: Տեղադրումը հաջողությամբ աշխատում է Վ.Ի. Լենինը ավելի քան 40 տարի. Պարզվեց, որ այն պահանջված է մի շարք այլ երկրներում։

Ն.Ս.-ի գործունեության կարևորագույն փուլը. Լիդորենկոն էներգակիրների մատակարարման համակարգերի ստեղծումն էր ուղեծրային կայաններ. 1973 թվականին այս կայաններից առաջինը՝ «Սալյուտ» կայանը՝ արևային մարտկոցների հսկայական թեւերով, ուղեծիր դուրս բերվեց։ Սա Kvant-ի մասնագետների տեխնիկական կարևոր ձեռքբերումն էր։ Արևային մարտկոցներկազմված էին գալիումի արսենիդային վահանակներից։ Երկրի արևային կողմում կայանի շահագործման ընթացքում ավելցուկային էլեկտրաէներգիան փոխանցվել է էլեկտրական մարտկոցներին, և այս սխեման ապահովել է տիեզերանավի գործնականում անսպառ էներգիայի մատակարարում:

Հաջողակ և արդյունավետ աշխատանքԱրևային մարտկոցները և էլեկտրամատակարարման համակարգերը, որոնք հիմնված են Սալյուտ, Միր կայարաններում և այլ տիեզերանավերում դրանց օգտագործման վրա, հաստատեցին Ն.Ս.-ի կողմից առաջարկված տիեզերական էներգիայի զարգացման ռազմավարության ճիշտությունը: Լիդորենկո.

1982 թվականին «Կվանտ» գիտաարտադրական ձեռնարկության թիմը պարգեւատրվել է Լենինի շքանշանով տիեզերական էներգիայի համակարգերի ստեղծման համար։

Ստեղծվել է Kvant թիմի կողմից՝ Ն.Ս. Լիդորենկո, էլեկտրամատակարարում է մեր երկրի գրեթե բոլոր ռազմական և տիեզերական համակարգերը: Այս թիմի զարգացումները կոչվում են կենցաղային զենքի շրջանառության համակարգ:

1984 թվականին Նիկոլայ Ստեպանովիչը թողեց NPO Kvant-ի գլխավոր դիզայների պաշտոնը։ Նա թողեց ծաղկուն ձեռնարկություն, որը կոչվում էր «Լիդորենկոյի կայսրություն»:

Ն.Ս. Լիդորենկոն որոշեց վերադառնալ ֆունդամենտալ գիտությանը։ Որպես ուղղություններից մեկը՝ նա որոշել է կիրառել իր նոր մեթոդը կիրառական լուծումէներգիայի փոխակերպման խնդիրներ. Ելակետն այն էր, որ մարդկությունը սովորել է օգտագործել արտադրված էներգիայի միայն 40%-ը։ Կան նոր մոտեցումներ, որոնք մեծացնում են էլեկտրաէներգիայի արդյունաբերության արդյունավետությունը 50%-ով և ավելի մեծացնելու հույսը։ Ն.Ս.-ի հիմնական գաղափարներից մեկը. Լիդորենկոն էներգիայի նոր հիմնարար տարրական աղբյուրների որոնման հնարավորությունն ու անհրաժեշտությունն է։

Նյութի աղբյուրները. Նյութը կազմված է նախկինում բազմիցս տպագրված տվյալների հիման վրա, ինչպես նաև «Արևի թակարդ» ֆիլմի հիման վրա (ռեժիսոր՝ Ա. Վորոբիև, հեռարձակվել է 1996թ. ապրիլի 19-ին)

Արևային մարտկոցների և տիեզերանավերի էներգիայի մատակարարման համակարգերի հաջող և արդյունավետ շահագործումը դրանց օգտագործման հիման վրա հանդիսանում է N.S.-ի կողմից առաջարկված տիեզերական էներգիայի զարգացման ռազմավարության ճիշտության հաստատումը: Լիդորենկո.

Գյուտը վերաբերում է հրթիռային և տիեզերական տեխնոլոգիաներին, մասնավորապես տիեզերանավի արևային մարտկոցների կառուցվածքային տարրերին: Տիեզերանավի արևային մարտկոցի կրող վահանակը պարունակում է շրջանակ և կրող վերին և ստորին հիմքեր։ Նշված հիմքերի և շրջանակի արանքում հիմքերին ուղղահայաց հերմետիկորեն տեղադրված են մեղրախորսաձև լցոնիչ և կրող միջնորմներ։ Մեղրախորիսխների ներքին ծավալները միմյանց հետ հաղորդելու համար գյուտի տարբերակներից յուրաքանչյուրը նախատեսում է ջրահեռացման անցքեր լցավորիչի և կրող միջնորմների յուրաքանչյուր բջիջի կողային մակերեսներում: Մեղրախորիսխների ներքին ծավալները արտաքին միջավայրի հետ հաղորդակցվելու համար գյուտի առաջին տարբերակը ներառում է դրենաժային անցքեր կատարել առնվազն մեկ շրջանակի տարրում, գյուտի երկրորդ տարբերակը նախատեսում է դրենաժային անցքեր պատրաստել վահանակի ստորին հիմքում հավասարաչափ: դրա մակերեսի մակերեսը, իսկ գյուտի երրորդ տարբերակը նախատեսում է ջրահեռացման անցքեր կատարել առնվազն մեկ շրջանակի տարրում և վահանակի ստորին հիմքում հավասարաչափ դրա մակերեսի վրա: Այս դեպքում կրող վահանակի նշված կառուցվածքային տարրերի դրենաժային անցքերի ընդհանուր մակերեսները որոշվում են՝ հաշվի առնելով ընդհանուր ծավալը. գազային միջավայրմեղրախորիսխներում՝ դրենաժային անցքերի հոսքի գործակիցները և գազի միջավայրի առավելագույն ճնշման տարբերությունը վահանակի հիմքերի վրա գործող մեկնարկային մեքենայի թռիչքի ուղու երկայնքով։ Գյուտը հնարավորություն է տալիս բարձրացնել տիեզերանավի արևային մարտկոցների կրող վահանակների կառուցվածքային ամրությունը՝ առանց դրանց զանգվածի մեծացման, պարզեցնել վահանակների արտադրության և տեղադրման տեխնոլոգիան և բարձրացնել դրանց շահագործման հուսալիությունը: 3 n.p. f-ly, 4 հիվանդ.

Գյուտը վերաբերում է աերոգազադինամիկայի ոլորտին ինքնաթիռներ(LA) և կարող է օգտագործվել հրթիռային գիտության մեջ տիեզերանավի (SC) արևային մարտկոցների վահանակների (SB) նախագծման և ստեղծման համար, որոնք պատրաստված են եռաշերտ բեռի կրող սխեմայի համաձայն:

Օդանավի տարրերի (ֆյուզելաժ, պոչ, թև և այլն) արտադրության մեջ ավիացիայում հայտնի և լայնորեն կիրառվող վահանակներն են, որոնք պատրաստված են եռաշերտ կրող սխեմայի համաձայն, որոնք պարունակում են վերին և ստորին հիմքերը պահող շրջանակ (շրջանակ) որը տեղադրված է մեղրախորիսխ ձևով լցոնիչ։

Նախագծված է օդանավի տարրերի վրա ազդող բաշխված բեռները կլանելու և փոխանցելու համար, մեղրախորիսխ միջուկով եռաշերտ սխեմայի համաձայն պատրաստված վահանակներն ապահովում են ավելի մեծ կոշտություն և բարձր կրող հզորություն: Երբ վահանակը բեռնված է, կտրող կոշտ և թեթև բջիջ միջուկը կլանում է լայնակի կտրվածքը և պաշտպանում բարակ կրող շերտերը երկայնական սեղմման ժամանակ կայունության կորստից:

Այս տեխնիկական լուծման թերությունները ներառում են շրջանակի տարրերի և վահանակների կրող հիմքերի ավելացված քաշը, քանի որ օդանավի թռիչքի բարձրությունը փոխվում է վահանակի տարրերի վրա օդանավի թռիչքի ուղու երկայնքով գործող պանելային տարրերի վրա ճնշման զգալի տարբերությունների պատճառով:

Հայտնի են տիեզերանավի SB վահանակներ, որոնք օգտագործվում են հրթիռաշինության մեջ, որոնք նախատեսված են տիեզերանավի էներգամատակարարման համակարգի զգայուն տարրերի (ֆոտոէլեկտրական փոխարկիչների) վրա տեղադրելու համար։ Վահանակները նույնպես պատրաստված են եռաշերտ կրող սխեմայով և պարունակում են վերին և ստորին հիմքերը պահող շրջանակ, որի միջև հերմետիկ տեղադրվում է մեղրախորսաձև լցոն, ինչպես նաև հիմքերին ուղղահայաց հերմետիկորեն տեղադրված կրող միջնապատեր։ բարձրացնել վահանակի կոշտությունը. SB վահանակի կառուցվածքի քաշը նվազեցնելու համար շրջանակը, կրող հիմքերը և միջնապատերը պատրաստված են թեթև նյութերից:

Կրող վահանակներ SB տիեզերանավը, որն օգտագործվում է հրթիռաշինության մեջ, ինչպես նաև ավիացիայի մեջ օգտագործվող վահանակները, ապահովում են բջիջների միջուկով SB վահանակի եռաշերտ կառուցվածքի ավելի մեծ կոշտություն և բարձր կրող հզորություն:

Այս տեխնիկական լուծման թերությունները ներառում են կրող SB վահանակների կառուցվածքային ամրության նվազեցումը և դրա ընդհանուր և տեղական կայունության կորստի հնարավորությունը, եթե կա վահանակի արտադրության և շահագործման տեխնոլոգիայի շեղում, ավելի զգալի աերոդինամիկ բեռների պատճառով: գործող տիեզերանավի SB վահանակների տարրերի վրա՝ համեմատած ավիացիոն բեռների հետ։ Այս դեպքում տիեզերանավի SC վահանակի վրա գործող արտաքին ճնշումը տիեզերանավի թռիչքի ուղու երկայնքով տատանվում է ավելի լայն տիրույթում. դեպի միջմոլորակային տարածություն, և թռիչքի ուղու երկայնքով փակ վահանակի ներսում ճնշումը մնում է մթնոլորտային:

Գյուտի նպատակն է մեծացնել տիեզերանավի կրող վահանակների կառուցվածքային ամրությունը՝ առանց դրանց զանգվածի մեծացման, երբ տիեզերանավը միջմոլորակային տարածություն է արձակվում արձակող մեքենայի միջոցով:

Խնդիրը լուծվում է այսպես (տարբերակ 1), որ կրող վահանակում SB KA, որը պարունակում է շրջանակ, կրող վերին և ստորին հիմքեր, որոնց միջև հերմետիկորեն տեղադրված է մեղրախորսաձև լցոն, կրող միջնորմները հերմետիկ են. տեղադրվում են հիմքերին ուղղահայաց, ըստ գյուտի, լցանյութի և միջնորմների յուրաքանչյուր մեղրախիսխի կողային մակերևույթներում մեղրախորիսխների ներքին ծավալները միմյանց հետ կապող ջրահեռացման անցքեր են, իսկ շրջանակում՝ առնվազն մեկ տարրի մեջ. շրջանակում կան դրենաժային անցքեր, որոնք կապում են բջիջների ներքին ծավալները արտաքին միջավայրի հետ, մինչդեռ մեղրախորիսխների, միջնապատերի և շրջանակի դրենաժային անցքերի ընդհանուր արդյունավետ մակերեսը որոշվում է հարաբերակցություններից.

S 2 [սմ 2] - շրջանակի ջրահեռացման անցքերի ընդհանուր տարածքը.

a, b-ն գործակիցներ են, որոնք կախված են մեկնարկային մեքենայի հետագծի պարամետրերից, որոնք մոտավոր են շրջանակում դրենաժային անցքերի արդյունավետ տարածքի կախվածության կորը վահանակների հիմքերի վրա գործող հետագծի երկայնքով առավելագույն ճնշման անկումից:

Խնդիրը լուծվում է նաև այսպես (տարբերակ 2), որ կրող պանելում SB KA, որը պարունակում է շրջանակ, կրող վերին և ստորին հիմքեր, որոնց միջև հերմետիկորեն տեղադրված է մեղրախորսաձև լցոնիչ, կրող միջնորմներ. Հերմետիկորեն տեղադրված հիմքերին ուղղահայաց, ըստ գյուտի, յուրաքանչյուր մեղրախիսխի լցոնի և միջնապատերի կողային մակերևույթներում կատարվում են դրենաժային անցքեր՝ միացնելով բջիջների ներքին ծավալները միմյանց հետ, իսկ վահանակի ստորին հիմքում՝ հավասարաչափ դրա մակերեսի մակերեսը, դրենաժային անցքեր են արվում՝ կապելով բջիջների ներքին ծավալները արտաքին միջավայրի հետ, մինչդեռ մեղրախորիսխների, միջնապատերի և ստորին հիմքի դրենաժային անցքերի ընդհանուր արդյունավետ մակերեսը որոշվում է հարաբերություններից.

S 1 [սմ 2] - ջրահեռացման անցքերի ընդհանուր մակերեսը մեղրախիսխի վերջի մակերեսին.

S 3 [սմ 2] - ստորին հիմքում դրենաժային անցքերի ընդհանուր տարածքը.

V [մ 3] - գազային միջավայրի ընդհանուր ծավալը բջիջներում;

μ.GIF; 1 - մեղրախորիսխների և միջնապատերի դրենաժային անցքերի հոսքի արագությունը.

μ.GIF; 3 - ստորին բազայի դրենաժային անցքերի հոսքի արագությունը.

Δ.GIF; P [kgf/cm 2] - գազի միջավայրի առավելագույն ճնշման տարբերությունը LV թռիչքի ուղու երկայնքով, որը գործում է վահանակի հիմքի վրա.

a, b-ն գործակիցներ են, որոնք կախված են մեկնարկային մեքենայի հետագծի պարամետրերից, որոնք մոտավոր են վահանակների հիմքերում դրենաժային անցքերի արդյունավետ տարածքի կախվածության կորին՝ հիմքերի վրա գործող հետագծի երկայնքով առավելագույն ճնշման տարբերության վրա: վահանակը.

Խնդիրը լուծվում է նաև այսպես (տարբերակ 3), որ կրող պանելում SB KA, որը պարունակում է շրջանակ, կրող վերին և ստորին հիմքեր, որոնց միջև հերմետիկորեն տեղադրված է մեղրախորսաձև լցոն, կրող միջնորմներ. Հերմետիկորեն տեղադրված հիմքերին ուղղահայաց, ըստ գյուտի, յուրաքանչյուր բջիջի կողային մակերևույթներում լցոնիչը և միջնապատերը ունեն ջրահեռացման անցքեր, որոնք կապում են բջիջների ներքին ծավալները միմյանց հետ, իսկ շրջանակում, առնվազն մեկ տարրում: շրջանակը, իսկ վահանակի ստորին հիմքում դրա մակերեսի վրա հավասարաչափ արվում են դրենաժային անցքեր՝ միացնելով մեղրախորիսխների ներքին ծավալները արտաքին միջավայրի հետ, այս դեպքում՝ մեղրախորիսխներում դրենաժային անցքերի ընդհանուր արդյունավետ տարածքը։ , միջնորմները, շրջանակը և ստորին հիմքը որոշվում են հարաբերակցություններից.

S 1 [սմ 2] - ջրահեռացման անցքերի ընդհանուր մակերեսը մեղրախիսխի վերջի մակերեսին.

S 2, S 3 [սմ 2] - համապատասխանաբար շրջանակի և ստորին հիմքի ջրահեռացման անցքերի ընդհանուր տարածքը.

V [մ 3] - գազային միջավայրի ընդհանուր ծավալը բջիջներում;

μ.GIF; 1 - մեղրախորիսխների և միջնապատերի դրենաժային անցքերի հոսքի արագությունը.

μ.GIF; 2 , μ.GIF; 3 - համապատասխանաբար վահանակի շրջանակի և ստորին հիմքի դրենաժային անցքերի հոսքի արագությունը.

Δ.GIF; P [kgf/cm 2] - գազի միջավայրի առավելագույն ճնշման տարբերությունը LV թռիչքի ուղու երկայնքով, որը գործում է վահանակի հիմքի վրա.

Գյուտի տեխնիկական արդյունքներն են.

SB վահանակի հիմքերի և զգայուն տարրերի վրա ազդող ճնշման անկումների նվազեցում բջիջի միջուկի պատերին ազդող նվազագույն թույլատրելի ճնշման անկումներով.

Մեղրախորիսխների, շրջանակների, կրող հիմքերի և պանելային միջնապատերի ջրահեռացման անցքերի արդյունավետ տարածքի որոշում.

Հետագծի պարամետրերի (մախի համար, թռիչքի բարձրություն H) ազդեցության որոշում ջրահեռացման անցքերի արդյունավետ տարածքի վրա:

Գյուտի էությունը պատկերված է SC վահանակի դիագրամներով և դրա տարրերի վրա ազդող ավելորդ ճնշման փոփոխությունների գրաֆիկով:

Նկարներ 1, 2 և 3 ցույց են տալիս տիեզերանավի SB վահանակի գծապատկերները, որոնք պատրաստված են համապատասխանաբար 1, 2 և 3 տարբերակներում, և ընդգծված են դրա հատվածները, որտեղ.

2 - վերին հիմք;

3 - ստորին բազա;

4 - լցոնիչ;

5 - միջնապատեր;

6 - ջրահեռացման անցքեր;

7 - զգայուն տարրեր.

Այստեղ սլաքները ցույց են տալիս գազի միջավայրի հոսքի ուղղությունը պանելային լցավորիչի մեղրախորիսխներում և դրա արտահոսքը դեպի արտաքին միջավայր:

Նկար 4-ը ցույց է տալիս առավելագույն ճնշման անկման կախվածությունը արձակման մեքենայի Δ.GIF թռիչքի ուղու երկայնքով; Վահանակների հիմքերի վրա գործող գազային միջավայրի P(Δ.GIF; P=Pvn-Pnar)՝ դրենաժային անցքերի հոսքի հատվածների հարաբերական արդյունավետ տարածքից μ.GIF; S/V, որտեղ:

Pvn - գազային միջավայրի ճնշումը վահանակի ներսում (լցավորիչի բջիջներում);

Pnar-ը գազային միջավայրի ճնշումն է վահանակից դուրս:

Աջակցող վահանակ SB տիեզերանավը (նկ. 1, 2, 3) պարունակում է շրջանակ 1, հենարանային վերին հիմք 2 և ստորին հիմք 3, ինչպես նաև կրող միջնապատեր 5, որոնք տեղադրված են այս հիմքերին ուղղահայաց: Հիմքերի միջև հերմետիկորեն տեղադրված է մեղրախիսխի տեսքով լցոնիչ 4։ Տիեզերանավի էներգամատակարարման համակարգի 7-րդ զգայական տարրերը տեղադրված են վերին հիմքի վրա 2։

Յուրաքանչյուր բջիջ 4 միջուկի և կրող միջնորմ 5-ի կողային մակերևույթներում, ի տարբերություն նախատիպի, յուրաքանչյուր տարբերակում կան դրենաժային անցքեր 6, որոնք կապում են մեղրախորիսխների ներքին ծավալները միմյանց և արտաքին միջավայրի հետ (տե՛ս տեսքը Ա և երկայնքով բաժինը ԲԲ):

1-ին տարբերակում (նկ. 1) բջիջի ներքին ծավալները շփվում են արտաքին միջավայրի հետ 1-ին շրջանակում արված դրենաժային անցքերի միջոցով, գոնե դրա տարրերից մեկում:

Տարբերակ 2-ում (նկ. 2) մեղրախորիսխի ներքին ծավալները շփվում են արտաքին միջավայրի հետ՝ կրող ստորին հիմքում 3 արված դրենաժային անցքերի միջոցով, որոնք հավասարապես տեղակայված են դրա հիմքի տարածքում:

Տարբերակ 3-ում (նկ. 3) բջիջի ներքին ծավալները հաղորդակցվում են արտաքին միջավայրի հետ դրենաժային անցքերի միջոցով, որոնք արված են շրջանակ 1-ում, առնվազն դրա տարրերից մեկում, ինչպես նաև կրող ստորին հիմքում 3, հավասարաչափ տարածված իր հիմքի տարածքի երկայնքով:

Վահանակների հիմքերի տարածքի վրա դրենաժային անցքերի միատեսակ դասավորության շնորհիվ ապահովվում է ճնշման միատեսակ կամ մոտ միատեսակ բաշխում ագրեգատ մեղրախորիսխներում և, հետևաբար, պանելային հիմքերի վրա գործող ճնշման տարբերություններ: Սա վերացնում է սթրեսի կոնցենտրացիաները վահանակի տարրերի հանգույցում ճնշման անհավասար տարբերությունների պատճառով, ինչը հանգեցնում է վահանակի արտադրության տեխնոլոգիայի պարզեցմանը և դրա շահագործման հուսալիության բարձրացմանը դրա արտադրության ընթացքում թաքնված թերությունների առկայության դեպքում, օրինակ, երբ անհատական բջիջի միջուկի տարրերը սոսնձված չեն կրող հիմքերին:

Վահանակների ջրահեռացման տարբերակի ընտրությունը որոշվում է թույլատրելի գործառնական բեռներով, որոնք գործում են արձակման մեքենայի թռիչքի ուղու երկայնքով վահանակների հիմքերի վրա՝ հաշվի առնելով կառուցվածքային և տեխնոլոգիական առանձնահատկություններվահանակների արտադրություն.

Դրենաժային անցքերի ընդհանուր արդյունավետ տարածքը շրջանակում 1, լցավորող մեղրախորիսխներում 4, միջնորմներ 5 և ստորին հիմք 3՝ մեկնարկային մեքենայի տվյալ թռիչքի ուղու համար որոշվում է (1), (2) և ((1) և (2) հարաբերություններով: 3), համապատասխանաբար 1, 2 և 3 տարբերակների համար՝ հաշվի առնելով այս հարաբերություններում ներառված a և b գործակիցները, որոնք կախված են մեկնարկային մեքենայի հետագծի պարամետրերից:

Բանաձևերը (1), (2) և (3) պարունակում են ջրահեռացման անցքերի հարաբերական ընդհանուր արդյունավետ տարածքի կախվածության մաթեմատիկական նկարագրություն μ.GIF; ·S/V առավելագույն ճնշման անկումից LV թռիչքի ճանապարհով Δ.GIF; P և ստացվել են գազային միջավայրի հոսքի վերլուծության արդյունքներից գազադինամիկ փոխկապակցված տարաների համակարգում, որը ձևավորվել է լցավորիչ 4-ի ցամաքեցված մեղրախորիսխներով՝ 5 հզոր միջնորմներով, վերին հիմքով 2 և ստորին հիմքով 3՝ դրա հետագա արտահոսքով: արտաքին միջավայրը։

Հրթիռագիտության մեջ շրջանակ 1-ը պատրաստված է ածխածնային մանրաթելից, կրող հիմքերը 2 և 3, ինչպես նաև կրող միջնորմները 5-ը պատրաստված են տիտանից։ Մեղրախիսխի տեսքով միջուկը պատրաստված է ալյումինի համաձուլվածքից և հերմետիկորեն կցվում է վահանակի վերին հիմքի 2-ին և ստորին հիմքին 3-ին՝ օգտագործելով, օրինակ, VKV-9 ավիացիոն սոսինձը: Նաև 7 SB զգայուն տարրերը կցվում են վերին հիմքին 2:

SB KA կրիչի վահանակն աշխատում է հետևյալ կերպ.

Քանի որ լցավորիչ 4-ի և պանելային տարրերի (նկ. 1, 2 և 3) յուրաքանչյուր բջիջի կողային մակերեսներում, ի տարբերություն նախատիպի, տիեզերանավի թռիչքի ժամանակ, ի տարբերություն նախատիպի, կատարվում են ջրահեռացման անցքեր 6, որպես գլխավոր միավորի մաս: արձակող մեքենայի, ինչպես նաև տիեզերանավի ինքնավար թռիչքի ժամանակ, երեսպատման գլխի բլոկը գցելուց հետո, գազային միջավայրը հոսում է լցավորիչ 4-ի մեղրախորիսխների, 5-րդ էլեկտրական միջնապատերի միջև և դուրս է հոսում շրջանակի 1-ի դրենաժային անցքերի միջով: իսկ ստորին հիմքը 6 դեպի արտաքին միջավայր (տե՛ս պայթուցիկի երկայնքով հատվածը): Գազային միջավայրի հոսքը տեղի է ունենում ճնշման հավասարեցման աննշան ուշացումով լցավորիչ 4-ի բջիջներում:

Այս դեպքում գազային միջավայրի արտահոսքը լցավորիչ 4-ի մեղրախորիսխներից արտաքին միջավայր տեղի է ունենում ենթաձայնային արագությամբ՝ առանց այն արգելափակելու լցավորիչ 4-ի մեղրախորիսխներում, քանի որ ընդհանուր արդյունավետ տարածքները μ.GIF; 2 ·S 2 դրենաժային անցք 6 շրջանակում 1 և μ.GIF; 3 ·S 3 - ներքևի հիմքում 3-ը կազմված են μ.GIF ընդհանուր արդյունավետ տարածքից մեծ կամ հավասար; 1 ·S 1 լցոնիչ 4-ի մեղրախորիսխներում 5 հզոր միջնորմներով (μ.GIF; 2 ·S 2 ≥.GIF; μ.GIF; 1 ·S 1, μ.GIF; 3 ·S 3 ≥.GIF; μ.GIF; 1·S 1).

Տիեզերանավի թռիչքի ժամանակ որպես LV գլխամասային միավորի մաս, իրականացվում է ճնշման առավելագույն անկում Δ.GIF; P (նկ.4), որը գործում է 2 և 3 վահանակների հիմքերի վրա՝ համաձայն (1), (2) և (3) բանաձևերի։ Այս դեպքում լցավորիչ 4-ի մեղրախորսից գազային միջավայրը հոսում է գլխի երեսպատման տակ գտնվող փակ ծավալի մեջ, որի առավելագույն թույլատրելի ճնշման տարբերությունը, համեմատած արտաքինի հետ թռիչքի ուղու երկայնքով, որոշվում է. հայտնի տեխնիկական լուծում՝ օգտագործելով կուպե դրենաժային համակարգ:

Տիեզերանավի ինքնավար թռիչքի ժամանակ մարմնի վահանակի ներսում հաստատվում է ներքին ճնշում P VN՝ մոտ մթնոլորտային ճնշմանը (շրջակա մթնոլորտի ստատիկ ճնշումը)։ Փոփոխություններ Δ.GIF; Այս դեպքում P ճնշումը լցավորիչ 4-ի մեղրախորիսխների միջև, ինչպես նաև Pvn-ի ներքին ճնշումը լցավորիչ 4-ի և արտաքին միջավայրի Pnar միջավայրում, որը գործում է վահանակի վերին հիմքի 2-ի և ստորին հիմքի 3-ի վրա: զրոյին մոտ:

Այսպիսով, վահանակի տարրերի վրա ազդող ճնշման անկումները և դրա վրա տեղադրված տիեզերանավի էլեկտրամատակարարման համակարգի զգայուն տարրերը նվազում են: Դրանով իսկ SB տիեզերանավի կառուցվածքային ամրությունը մեծանում է առանց տիեզերանավի զանգվածի մեծացման, ինչը հանգեցնում է հանձնարարված առաջադրանքի կատարմանը:

Բացի այդ, վահանակի տարրերի վրա ազդող ճնշման տարբերությունների նվազման շնորհիվ պարզեցվում է SB տիեզերանավի վահանակի արտադրության և տեղադրման տեխնոլոգիան և բարձրանում դրա շահագործման հուսալիությունը:

Պրոտոն արձակման մեքենայի կողմից արձակված Yamal տիեզերանավի համար մշակված մարմնի վահանակի համար կատարված հաշվարկները ցույց են տվել, որ ճնշումը նվազում է Δ.GIF; Վահանակի հիմքի վրա գործող P-ն, նախատիպի համեմատությամբ, նվազում է մեծության կարգով և գործնականում մոտենում զրոյին։

Ներկայումս տեխնիկական լուծումն անցել է փորձնական փորձարկում և ներդրվում է ձեռնարկության կողմից մշակվող տիեզերանավերի վրա։

Տեխնիկական լուծումը կարող է օգտագործվել տարբեր տեսակներՏիեզերանավեր՝ մերձերկրյա, միջմոլորակային, ավտոմատ, անձնակազմով և այլ տիեզերանավեր։

Տեխնիկական լուծումը կարող է կիրառվել նաև ավիացիայում, օրինակ՝ SB վահանակը որպես ինքնաթիռի թևի տարրի մաս օգտագործելիս։ Այս դեպքում վահանակի տարրերում դրենաժային անցքերի արդյունավետ տարածքը որոշվում է՝ հաշվի առնելով օդանավի թռիչքի ուղու երկայնքով թևերի տարրերի վրա գործող առավելագույն ճնշման տարբերությունները:

գրականություն

1. Ավիացիա. Հանրագիտարան. Մ.՝ ԾԱԳԻ, 1994, էջ 529։

2. Երկու դարի վերջում (1996-2001 թթ.). Էդ. ակադ. Յու.Պ. M.: RSC «Energia» անունով S.P. Korolev, 2001, էջ 834:

3. Արտոնագիր RU 2145563 C1.

Գյուտի բանաձևը

1. Տիեզերանավի արևային մարտկոցի կրող վահանակ, որը պարունակում է շրջանակ, վերին և ստորին հիմքեր, որոնց միջև հերմետիկորեն տեղադրված է մեղրախորսաձև լցանյութ և հիմքերին ուղղահայաց ուժային միջնապատեր, որոնք բնութագրվում են նրանով, որ դրենաժային անցքեր են արվում. լցավորիչի և հոսանքի միջնորմների յուրաքանչյուր բջիջի կողային մակերեսները, որոնք միացնում են խցերի ներքին ծավալները միմյանց հետ, և առնվազն մեկ շրջանակի տարրում կան դրենաժային անցքեր, որոնք կապում են բջիջների ներքին ծավալները արտաքին միջավայրի հետ, մինչդեռ ընդհանուր խցերի, կրող միջնորմների և շրջանակի ջրահեռացման անցքերի արդյունավետ տարածքը որոշվում է հարաբերակցություններից.

S 2 - շրջանակի ջրահեռացման անցքերի ընդհանուր մակերեսը, սմ 2;

μ.GIF; 2 - շրջանակում դրենաժային անցքերի հոսքի արագություն;

a, b-ն գործակիցներն են՝ կախված մեկնարկային մեքենայի հետագծի պարամետրերից՝ մոտավորելով շրջանակի դրենաժային անցքերի արդյունավետ տարածքի կախվածության կորը վահանակի հիմքերի վրա գործող հետագծի երկայնքով առավելագույն ճնշման անկումից:

2. Տիեզերանավի արևային մարտկոցի կրող վահանակ, որը պարունակում է շրջանակ, վերին և ստորին հիմքեր, որոնց միջև հերմետիկորեն տեղադրված է մեղրախորսաձև լցանյութ և հիմքերին ուղղահայաց ուժային միջնորմներ, որոնք բնութագրվում են նրանով, որ դրենաժային անցքեր են արված. Լցավորիչի և հոսանքի միջնորմների յուրաքանչյուր բջիջի կողային մակերեսները, որոնք միմյանց հետ հաղորդում են բջիջների ներքին ծավալները, իսկ վահանակի ստորին հիմքում, դրա մակերեսի վրա հավասարաչափ արվում են դրենաժային անցքեր՝ միացնելով բջիջների ներքին ծավալները արտաքին միջավայրը, մինչդեռ մեղրախորիսխների, ուժային միջնորմների և վահանակի ստորին հիմքի դրենաժային անցքերի ընդհանուր արդյունավետ տարածքը որոշվում է հարաբերակցություններից:

μ.GIF; 1 ·S 1 /V=a·Δ.GIF; P-b,

որտեղ S 1-ը մեղրախորիսխների և ուժային միջնապատերի կողային մակերեսների ջրահեռացման անցքերի ընդհանուր մակերեսն է, սմ 2;

S 3 - վահանակի ստորին հիմքում դրենաժային անցքերի ընդհանուր մակերեսը, սմ 2;

V-ը բջիջներում գազային միջավայրի ընդհանուր ծավալն է, m3;

μ.GIF; 1 - ջրահեռացման անցքերի հոսքի արագություն մեղրախորիսխների և ուժային միջնապատերի կողային մակերեսներում.

μ.GIF; 3 - վահանակի ստորին հիմքում դրենաժային անցքերի հոսքի արագությունը.

Δ.GIF; P-ը գազային միջավայրի ճնշման առավելագույն տարբերությունն է վահանակի հիմքի վրա գործող մեկնարկային մեքենայի թռիչքի ուղու երկայնքով, kgf/cm 2;

a, b-ն գործակիցներ են, որոնք կախված են մեկնարկային մեքենայի հետագծի պարամետրերից, որոնք մոտավոր են վահանակի ստորին հիմքում դրենաժային անցքերի արդյունավետ տարածքի կախվածության կորը բազայի վրա գործող հետագծի երկայնքով առավելագույն ճնշման անկման վրա: վահանակի.

3. Տիեզերանավի արևային մարտկոցի կրող վահանակ, որը պարունակում է շրջանակ, վերին և ստորին հիմքեր, որոնց միջև հերմետիկորեն տեղադրված է մեղրախորսաձև լցոն և հիմքերին ուղղահայաց ուժային միջնապատեր, որոնք բնութագրվում են նրանով, որ դրենաժային անցքեր են արվում. լցավորիչի և հոսանքի միջնորմների յուրաքանչյուր բջիջի կողային մակերեսները, որոնք կապում են բջիջների ներքին ծավալները միմյանց հետ, և շրջանակի առնվազն մեկ տարրում և վահանակի ստորին հիմքում, դրա մակերևույթի վրա հավասարաչափ կատարվում են դրենաժային անցքեր: տարածքը, որը կապում է բջիջների ներքին ծավալները արտաքին միջավայրի հետ, մինչդեռ մեղրախորիսխների, ուժային միջնորմների, շրջանակի և վահանակի ստորին հիմքի դրենաժային անցքերի ընդհանուր արդյունավետ տարածքը որոշվում է հարաբերություններից:

μ.GIF; 1 ·S 1 /V=a·Δ.GIF; P-b,

μ.GIF; 2 ·S 2 /V≥.GIF; μ.GIF; 1 S 1 /V,

μ.GIF; 3·S 3 /V≥.GIF; μ.GIF; 1 S 1 /V,

որտեղ S 1-ը մեղրախորիսխների և ուժային միջնապատերի կողային մակերեսների ջրահեռացման անցքերի ընդհանուր մակերեսն է, սմ 2;

S 2, S 3 - դրենաժային անցքերի ընդհանուր տարածքները վահանակի շրջանակում և ստորին հիմքում, համապատասխանաբար, սմ 2;

V-ը բջիջներում գազային միջավայրի ընդհանուր ծավալն է, m3;

μ.GIF; 1 - ջրահեռացման անցքերի հոսքի արագություն մեղրախորիսխների և ուժային միջնապատերի կողային մակերեսներում.

μ.GIF; 2 , μ.GIF; 3 - համապատասխանաբար վահանակի շրջանակի և ստորին հիմքի դրենաժային անցքերի հոսքի գործակիցները.

Δ.GIF; P-ը գազային միջավայրի ճնշման առավելագույն տարբերությունն է վահանակի հիմքի վրա գործող մեկնարկային մեքենայի թռիչքի ուղու երկայնքով, kgf/cm 2;

a, b-ն գործակիցներ են, որոնք կախված են մեկնարկային մեքենայի հետագծի պարամետրերից, որոնք մոտավոր են շրջանակի և վահանակի ստորին հիմքի դրենաժային անցքերի արդյունավետ տարածքի կախվածության կորի վրա գործող հետագծի երկայնքով առավելագույն ճնշման տարբերության վրա: վահանակի հիմքը:

Սրանք ֆոտոէլեկտրական փոխարկիչներ են՝ կիսահաղորդչային սարքեր, որոնք փոխակերպում են արեգակնային էներգիաուղղակի էլեկտրական հոսանքի մեջ: Պարզ ասած, սրանք սարքի հիմնական տարրերն են, որոնք մենք անվանում ենք «արևային մարտկոցներ»: Նման մարտկոցների օգնությամբ տիեզերական ուղեծրերում գործում են Երկրի արհեստական ​​արբանյակները։ Նման մարտկոցները պատրաստվում են այստեղ՝ Կրասնոդարում՝ Սատուրն գործարանում։ Գործարանի ղեկավարությունը հրավիրել է այս բլոգի հեղինակին նայելու արտադրական գործընթացև պատմիր այդ մասին քո օրագրում:

1. Կրասնոդարում գտնվող ձեռնարկությունը մտնում է Դաշնային տիեզերական գործակալության մեջ, սակայն Սատուրնը պատկանում է Ochakovo ընկերությանը, որը բառացիորեն փրկել է այս արտադրությունը 90-ականներին։ Օչակովոյի սեփականատերերը գնել են վերահսկիչ փաթեթըբաժնետոմսեր, որոնք գրեթե հասել են ամերիկացիներին։ Օչակովոն այստեղ մեծ ներդրումներ է կատարել՝ գնումներ կատարելով ժամանակակից սարքավորումներ, կարողացավ պահպանել մասնագետներ, և այժմ Սատուրնը երկու առաջատարներից մեկն է Ռուսական շուկաարևային և վերալիցքավորվող մարտկոցների արտադրություն տիեզերական արդյունաբերության՝ քաղաքացիական և ռազմական կարիքների համար։ Բոլոր շահույթները, որոնք ստանում է Սատուրնը, մնում են այստեղ՝ Կրասնոդարում և գնում են արտադրական բազայի զարգացմանը։

2. Այսպիսով, ամեն ինչ սկսվում է այստեղից՝ այսպես կոչված կայքից։ գազաֆազային էպիտաքսիա. Այս սենյակում կա գազային ռեակտոր, որում բյուրեղային շերտ է աճեցվում գերմանիումի սուբստրատի վրա երեք ժամ շարունակ, որը հիմք կծառայի ապագա արևային մարտկոցի համար։ Նման տեղադրման արժեքը մոտ երեք միլիոն եվրո է։

3. Սրանից հետո ենթաշերտը դեռ երկար ճանապարհ ունի անցնելու. էլեկտրական կոնտակտներ կկիրառվեն ֆոտոբջիջի երկու կողմերում (ավելին, աշխատանքային կողմում կոնտակտը կունենա «սանրի նախշ», որի չափերը մանրակրկիտ հաշվարկված են։ արևի լույսի առավելագույն անցումն ապահովելու համար, ենթաշերտի ծածկույթի վրա կհայտնվի հակառեֆլեկտիվ ծածկույթ և այլն: - ընդհանուր առմամբ ավելի քան երկու տասնյակ տեխնոլոգիական գործողություններ տարբեր տեղակայանքներում, մինչև ֆոտոբջիջը դառնա արևային մարտկոցի հիմքը:

4. Ահա, օրինակ, ֆոտոլիտոգրաֆիայի տեղադրումը: Այստեղ ֆոտոխցիկների վրա ձևավորվում են էլեկտրական կոնտակտների «օրինաչափություններ»: Մեքենան բոլոր գործողությունները կատարում է ավտոմատ կերպով՝ համաձայն տվյալ ծրագրի: Այստեղ լույսը տեղին է, որը չի վնասում ֆոտոբջիջի լուսազգայուն շերտին. ինչպես նախկինում, անալոգային լուսանկարչության դարաշրջանում մենք օգտագործում էինք «կարմիր» լամպեր։

5. Փրփրող կայանքի վակուումում էլեկտրական կոնտակտները և դիէլեկտրիկները տեղադրվում են էլեկտրոնային փնջի միջոցով, կիրառվում են նաև հակառեֆլեկտիվ ծածկույթներ (դրանք 30%-ով մեծացնում են ֆոտոէլեկտորի առաջացրած հոսանքը)։

6. Դե, ֆոտոբջիջը պատրաստ է, և դուք կարող եք սկսել արևային մարտկոցի հավաքումը: Ավտոբուսները զոդում են ֆոտոբջիջի մակերեսին՝ հետագայում դրանք միմյանց հետ միացնելու համար, և ա անվտանգության ապակի, առանց որի տիեզերքում, ճառագայթման պայմաններում, ֆոտոբջիջը կարող է չդիմանալ բեռին։ Եվ, չնայած ապակու հաստությունը ընդամենը 0,12 մմ է, նման ֆոտոբջիջներով մարտկոցը երկար ժամանակ կաշխատի ուղեծրում (բարձր ուղեծրերում ավելի քան տասնհինգ տարի):

6 ա

6բ

7. Ֆոտոբջիջների էլեկտրական միացումը միմյանց հետ կատարվում է ընդամենը 0,02 մմ հաստությամբ արծաթե կոնտակտներով (դրանք կոչվում են ձողեր):

8. Արեգակնային մարտկոցի կողմից առաջացած պահանջվող ցանցի լարումը ստանալու համար ֆոտոբջիջները միացվում են հաջորդաբար: Ահա թե ինչ տեսք ունի սերիական միացված ֆոտոբջիջների մի հատվածը (ֆոտոէլեկտրական փոխարկիչներ՝ ճիշտ է):

9. Վերջապես, արևային մարտկոցը հավաքվում է: Այստեղ ցուցադրված է մարտկոցի միայն մի մասը՝ վահանակը մոդելային ձևաչափով: Արբանյակի վրա կարող է լինել մինչև ութ այդպիսի վահանակ՝ կախված նրանից, թե որքան էներգիա է անհրաժեշտ: Ժամանակակից կապի արբանյակների վրա այն հասնում է 10 կՎտ-ի: Նման վահանակներ կտեղադրվեն արբանյակի վրա, տիեզերքում դրանք թեւերի պես կբացվեն և նրանց օգնությամբ մենք արբանյակային հեռուստատեսություն կդիտենք, կօգտագործենք. արբանյակային ինտերնետ, նավիգացիոն համակարգեր (GLONASS արբանյակներն օգտագործում են Կրասնոդարի արևային մարտկոցներ)։

9 ա

10. Երբ տիեզերանավը լուսավորվում է Արեգակի կողմից, արեգակնային մարտկոցի արտադրած էլեկտրաէներգիան սնուցում է տիեզերանավի համակարգերը, իսկ ավելորդ էներգիան կուտակվում է մարտկոցում: Երբ տիեզերանավը գտնվում է Երկրի ստվերում, սարքն օգտագործում է մարտկոցում կուտակված էլեկտրաէներգիան։ Նիկել-ջրածնային մարտկոցը, որն ունի էներգիայի բարձր հզորություն (60 Վտժ/կգ) և գործնականում անսպառ ռեսուրս, լայնորեն կիրառվում է տիեզերանավի վրա։ Նման մարտկոցների արտադրությունը Սատուրն գործարանի աշխատանքի ևս մեկ մասն է։

Այս լուսանկարում նիկել-ջրածնային մարտկոցի հավաքումն իրականացնում է Անատոլի Դմիտրիևիչ Պանինը, «Հայրենիքի համար արժանիքների համար» շքանշանի II աստիճանի շքանշանակիր:

10 ա

11. Նիկել-ջրածնային մարտկոցների հավաքման տարածք: Մարտկոցի պարունակությունը պատրաստվում է պատյանում տեղադրելու համար: Լցոնումը դրական և բացասական էլեկտրոդներ են, որոնք առանձնացված են բաժանարար թղթով. հենց դրանցում է տեղի ունենում էներգիայի փոխակերպումը և կուտակումը:

12. Էլեկտրոնային ճառագայթով եռակցման տեղադրում վակուումում, որի օգնությամբ մարտկոցի պատյանը պատրաստվում է բարակ մետաղից։

13. Արտադրամասի բաժին, որտեղ մարտկոցների պատյանները և մասերը ստուգվում են բարձր ճնշման համար:
Շնորհիվ այն բանի, որ մարտկոցում էներգիայի կուտակումն ուղեկցվում է ջրածնի ձևավորմամբ, և մարտկոցի ներսում ճնշումը մեծանում է, արտահոսքի փորձարկումը մարտկոցի արտադրության գործընթացի անբաժանելի մասն է:

14. Նիկել-ջրածնային մարտկոցի պատյանը շատ է կարևոր մանրամասնտիեզերքում գործող ամբողջ սարքի մասին: Բնակարանը նախատեսված է փորձարկման ժամանակ 60 կգ ս/սմ ճնշման համար, ճեղքվածք է տեղի ունեցել 148 կգ ս/սմ 2 ճնշման դեպքում:

15. Փորձարկված մարտկոցները լիցքավորվում են էլեկտրոլիտով և ջրածնով, որից հետո պատրաստ են օգտագործման։

16. Նիկել-ջրածնային մարտկոցի կորպուսը պատրաստված է հատուկ մետաղական համաձուլվածքից և պետք է լինի մեխանիկորեն ամուր, թեթև և ունենա բարձր ջերմահաղորդություն։ Մարտկոցները տեղադրված են խցերում և միմյանց չեն դիպչում։

17. Վերալիցքավորվող մարտկոցները և դրանցից հավաքված մարտկոցները տեղադրվում են էլեկտրական փորձարկումների. սեփական արտադրություն. Տիեզերքում այլևս հնարավոր չի լինի որևէ բան ուղղել կամ փոխարինել, ուստի այստեղ յուրաքանչյուր ապրանք մանրակրկիտ փորձարկվում է:

17 ա

17բ

18. Բոլորը տիեզերական տեխնոլոգիաենթարկվում է մեխանիկական սթրեսի փորձարկումների՝ օգտագործելով թրթռումային կանգառներ, որոնք նմանակում են բեռնվածությունը տիեզերանավը ուղեծիր արձակելիս:

18 ա

19. Ընդհանուր առմամբ, Սատուրն բույսը թողեց ամենաբարենպաստ տպավորությունը։ Արտադրությունը լավ կազմակերպված է, արտադրամասերը մաքուր ու լուսավոր, աշխատողները որակյալ, նման մասնագետների հետ շփվելը հաճելի է և շատ հետաքրքիր այն մարդու համար, ով գոնե ինչ-որ չափով հետաքրքրված է մեր տարածքով։ Ներս թողեց Սատուրնը մեծ տրամադրությամբ- Միշտ հաճելի է այստեղ նայել մի վայր, որտեղ նրանք չեն զբաղվում պարապ շաղակրատանքներով և թղթեր չեն փոխանցում, այլ իրական, լուրջ աշխատանք են կատարում, հաջողությամբ մրցակցում են այլ երկրների նմանատիպ արտադրողների հետ: Ռուսաստանում նման բան ավելի շատ կլիներ:

Լուսանկարները՝ © drugoi

P.S. Ochakovo-ի մարքեթինգի գծով փոխնախագահի բլոգը

Ներկայումս «Կվանտ» ԱԷԿ-ը աշխատում է տիեզերական ֆոտոէներգիայի և դրա տարրական բազայի զարգացման երեք հիմնական ոլորտներում, մասնավորապես.

Միաբյուրեղ սիլիցիումի հիման վրա արևային բջիջների ստեղծում

«Կվանտ» գիտաարտադրական ձեռնարկությունում ստեղծված սիլիկոնային արևային մարտկոցները համապատասխանում են համաշխարհային մակարդակին, ինչը հաստատվել է Հնդկաստանի, Ֆրանսիայի, Հոլանդիայի, Չեխիայի, Իսրայելի շահերից ելնելով դրանց արտադրության արտասահմանյան մի շարք պատվերների կատարումով։ և Չինաստանը։ Այս մարտկոցներն ունեն.

• ամենաբարձր սկզբնական հատուկ էներգիայի բնութագիրը ~ 200W/m2;
• ակտիվ գոյության ընթացքում նվազագույն դեգրադացիա;
• երկկողմանի զգայունություն, որն օգտագործվում է ցածր թռչող տիեզերանավերի վրա և հնարավորություն է տալիս 10-15%-ով ավելացնել արևային մարտկոցների ելքային հզորությունը Երկրի ալբեդոյի փոխակերպման շնորհիվ (մասնավորապես՝ արևային մարտկոցներ Զարյա, Զվեզդա տիեզերանավի համար։ , ISS-ի ռուսական հատված, SB «Մոնիտոր-Է» տիեզերանավի համար):

Բազմաստիճան ֆոտոգալվանային փոխարկիչների հիման վրա արևային բջիջների ստեղծում օտարերկրյա ենթաշերտերի վրա բարդ կիսահաղորդչային նյութերի օգտագործմամբ:

Օգտագործելով արևային բջիջներԵլնելով օտարերկրյա կիսահաղորդչային սուբստրատի վրա դրված եռական և չորրորդական AIIIBV միացություններ օգտագործող կասկադային բարդ հետերային միացությունների կառուցվածքների վրա, այժմ ձեռք է բերվել առավելագույն արդյունավետություն տիեզերական պայմաններում, հզորության խտության, ակտիվ կյանքի և նվազագույն դեգրադացիայի առումով այս ժամանակահատվածում: Նման արևային մարտկոցների օգնությամբ ձեռք է բերվել 25-30% արդյունավետության միջակայք։ Խոստումնալից տիեզերանավերի մի ամբողջ դասի համար, օրինակ՝ մեծ գեոստացիոնար հարթակներ, ինչպես նաև տիեզերական տրանսպորտային գործողությունների համար նախատեսված տիեզերանավերի համար, որոնք նախատեսված են էլեկտրական շարժիչ համակարգերի օգտագործմամբ, հնարավոր է իրականացնել ժամանակակից թիրախներթույլ է տալիս օգտագործել միայն նման բարձր արդյունավետությամբ արևային մարտկոցներ: Հաշվի առնելով դա, ինչպես նաև օգտագործելով GaAs-ի վրա հիմնված արևային մարտկոցների նախագծման երկարամյա փորձը՝ ԱԷԿ Կվանտը մշակում է աշխատանքներ այս ուղղությամբ։

Ամորֆ սիլիցիումի հիման վրա ճկուն բարակ թաղանթով արևային բջիջների ստեղծում՝ առավելագույն հատուկ էներգազանգվածային բնութագրերով և նվազագույն արժեքով:

Սա տիեզերական ֆոտոէներգիայի բոլորովին նոր ուղղություն է։ Շատ խոստումնալից տեսակՆման ֆոտոգալվանային փոխարկիչները ներկայումս ամորֆ սիլիցիումի (a-Si) վրա հիմնված 3-կասկադ արևային բջիջներ են: Սկզբնապես ստեղծված ցամաքային ֆոտոգալվանային նպատակների համար ամորֆ սիլիցիումային արևային բջիջները ներկայումս դիտարկվում են տիեզերական պայմաններում օգտագործելու համար՝ պայմանավորված.

• արեգակնային մարտկոցների բարձր էներգիայի զանգվածի բնութագրեր ստանալու հնարավորությունը, որը 4-5 անգամ ավելի բարձր է, քան մոնոբյուրեղային սիլիցիումի հիման վրա պատրաստված արևային բջիջները, չնայած դրանց սկզբնական ցածր արդյունավետությանը.
• բարձր ճառագայթային դիմադրություն;
• միաբյուրեղ տարբերակի համեմատ արևային մարտկոցի մեծության և ավելի կոնկրետ արժեքի կրճատման հնարավորությունը:

Ճկուն բարակ թաղանթով արևային բջիջների էական առավելությունը նրանց փոքր մեկնարկային (տրանսպորտային) ծավալն է և դրանց հիման վրա հեշտությամբ տեղակայվող արևային բջիջների ստեղծման հնարավորությունը: ռուլետի տեսակըև այլն:

Ռուս-ամերիկյան համատեղ ձեռնարկության Sovlax LLC-ի (NPP Kvant, ECD Ltd., ԱՄՆ-ի համահիմնադիրներ) յուրացրած ցամաքային տեխնոլոգիան համարվում է տիեզերական կիրառությունների համար ամորֆ սիլիցիումի վրա հիմնված ֆոտոէլեկտրական փոխարկիչների արտադրության հիմնական տեխնոլոգիա: Այս տեխնոլոգիան ապահովում է բարակ ժապավենային հիմքի վրա a-Si համաձուլվածքների վրա հիմնված կասկադային եռահանգույց ֆոտովոլտային կառուցվածքի ձևավորում:

«Կվանտ» ԱԷԿ-ի ժամանակակից նախագծերը տիեզերական ֆոտոէներգիայի ոլորտում

• ISS. Zarya և Zvezda մոդուլների ռուսական հատվածը երկկողմանի զգայունությամբ արևային փոխարկիչներով
• Խոշոր գեոստացիոնար հարթակներ «SiSat», «Express-A», «Express-AM», «KazSat» և այլն:
• Երկրի հեռահար զոնդավորման և օդերևութաբանության «Monitor-E», «Meteor-3» տիեզերանավ և այլն:

«Կվանտ» ԱԷԿ-ի արևային մարտկոցների հիմնական բնութագրերը

Հիմնական հատկանիշները	Միաբյուրեղային	GalnP2-GalnAs-Ge եռաստիճան	Ամորֆ
SB-ի տեսակարար հզորությունը AM0-ում, 25°C ընթացիկ-լարման բնութագրիչի օպտիմալ կետում, Վտ/մ 2	200	~350	90-100
SB-ի տեսակարար հզորությունը AM0-ում, 60°C, ընթացիկ-լարման բնութագրիչի օպտիմալ կետում, Վտ/մ 2	165-170	~320	80-90
Տեսակարար կշիռը (ըստ ֆոտոձևավորող մասի, բացառությամբ շրջանակի), կգ/մ2.
- ցանցային թիկունք - մեղրախորիսխ թիկունք	1,7-1,85 1,4-1,5	1,9 1,6	0,3
Գործող հոսանքի դեգրադացիա SAS-ի համար, %
- 10 տարի GEO - 10 տարի ԼԵՈ - 10 տարի էլիպսաձեւ և միջանկյալ ուղեծրերում	20 20 30	15 15 25	Ճառագայթում դեգրադացիա ~7%

Գյուտը վերաբերում է էլեկտրատեխնիկային, մասնավորապես՝ էլեկտրական էներգիա արտադրող սարքերին՝ լույսի ճառագայթումը էլեկտրական էներգիայի փոխակերպելու միջոցով, և կարող է օգտագործվել արևային մարտկոցներով փոքր տիեզերանավերի ստեղծման և արտադրության մեջ։ Գյուտի տեխնիկական արդյունքն է՝ մեծացնելով էլեկտրամատակարարման դիմադրությունը ջերմային ցնցումներին, մեխանիկական և ջերմամեխանիկական բեռների ազդեցությանը, դիզայնի արտադրականության բարձրացումը, տիեզերանավերի էներգիայի մատակարարման ակտիվ կյանքը, ֆունկցիոնալության բարձրացումը՝ ընդլայնելով ջերմաստիճանը։ շահագործման տիրույթը և էլեկտրամատակարարման դիզայնի օպտիմալացումը, անջատման համակարգի պարզեցումը, որը ձեռք է բերվում շունտային դիոդների և արևային բջիջների միացման ուժի ավելացմամբ, տիեզերանավերի արևային վահանակների արտադրության գործընթացի վերարտադրելիության բարձրացմամբ՝ օպտիմիզացնելով արտադրական տեխնոլոգիան։ շունտային դիոդների և արևային մարտկոցների, ինչպես նաև արևային բջիջները և շունտ դիոդները միացնող ավտոբուսները, որոնք պատրաստված են բազմաշերտ: Փոքր տիեզերանավերի համար արևային մարտկոցը պարունակում է՝ մոդուլներ, որոնց վրա սոսնձված են արևային մարտկոցներ (ԱԽ), շանթային դիոդ; անջատիչ ավտոբուսներ, որոնք կապում են շունտային դիոդի առջևի և հետևի կողմերը արևային մարտկոցի հետ, մինչդեռ շունտային դիոդը տեղադրված է արևային մարտկոցի անկյունում գտնվող կտրվածքի մեջ, մինչդեռ անջատիչները երկու կողմից պատրաստված են բազմաշերտ՝ բաղկացած մոլիբդենի փայլաթիթեղից։ որից համապատասխանաբար վանադիումի կամ տիտանի շերտ, նիկելի շերտ և արծաթի շերտ։ 2 n. և 5 աշխատավարձ f-ly, 4 հիվանդ, 3 սեղան.

Գծագրեր ՌԴ արտոնագրի համար 2525633

Տեխնիկայի ոլորտ

Գյուտը վերաբերում է էլեկտրատեխնիկային, մասնավորապես՝ էլեկտրական էներգիա արտադրող սարքերին՝ լույսի ճառագայթումը էլեկտրական էներգիայի փոխակերպելու միջոցով, և կարող է օգտագործվել արևային մարտկոցներով փոքր տիեզերանավերի ստեղծման և արտադրության մեջ։

Արվեստի վիճակը

SB-ի վրա դրվում են հետևյալ պահանջները՝ առավելագույն էներգաարդյունավետություն՝ նվազագույն զանգվածով, էլեկտրական և մեխանիկական բնութագրերի պահպանում պահեստավորման, Երկրի վրա փոխադրման և նախատեսված ուղեծիր մեկնարկի ժամանակ, երկարաժամկետակտիվ գոյություն (SAS) ուղեծրում նվազագույն դեգրադացիայով, որն արտահայտվում է ուժի կորստով։ Ժամանակակից անվտանգության համակարգերում SAS-ը հասնում է 15 տարվա, և պահանջներ են ներկայացվում այն ​​հասցնել 20 տարվա։

Ուղեծրում դեգրադացիայի հիմնական պատճառներն են ակտիվ տարրերի կառուցվածքի խախտումները, մասնավորապես՝ ֆոտոփոխարկիչների և դիոդների ճառագայթման ազդեցության տակ, ինչպես նաև ջերմաստիճանի փոփոխությունների և ջերմային ցիկլերի հետևանքով առաջացած խանգարումները: Տարբեր ուղեծրեր ունեն ջերմաստիճանի փոփոխությունների տարբեր միջակայքեր և ջերմային ցիկլերի հաճախականություն: Գեոստացիոնար ուղեծրում աշխատանքային պայմանների համար ջերմաստիճանի վերին արժեքը +100°C է, ստորին արժեքը՝ 170°C, ջերմային ցիկլերի թիվը՝ 2000։ Ցածր ուղեծրերում ջերմաստիճանի փոփոխությունների միջակայքն ավելի փոքր է, վերին արժեքը՝ +։ 100°C, ցածր արժեքը 100°C է, բայց ջերմային ցիկլերի թիվը՝ Ուղեծրում ակտիվ գոյության տեւողությունը մի քանի տասնյակ հազար է։

Արվեստի մակարդակից հայտնի է (տես Ն. Ս. Ռաուշենբախ. Ֆոտովոլտային էներգիայի փոխակերպման սկզբունքները և տեխնոլոգիան. Նյու Յորք, 1980 թ.), որ արևային համակարգը բաղկացած է առանձին գեներատորներից, ներառյալ արևային մարտկոցների շղթաները (SE), գեներատորների հաշվիչի ներսում: -արևային տարրերին զուգահեռ տեղադրեք շունտային դիոդներ: Բացի շունտային դիոդներից, SB-ի հուսալի շահագործումն ապահովելու համար օգտագործվում է դիոդային պաշտպանություն, որն ապահովվում է արգելափակող դիոդներով։

Վերջին տարիներին սիլիկոնային արևային բջիջները փոխարինվել են ավելի արդյունավետ արևային մարտկոցներով, ներառյալ AzB5 միացությունների վրա հիմնված մի քանի կասկադներ, որոնք աճում են գերմանիումի ենթաշերտի վրա (տես P. R. Sharps, M. A. Stan, D. J. Aiken, B. Clevenger, J. S. Hill. և N. S. Fatemi, բարձր արդյունավետությամբ, միաձույլ շրջանցող դիոդներով բազմահանգույց, NASA/CP.2005-213431): Յուրաքանչյուր այդպիսի SC պաշտպանված է դիոդով, որը գտնվում է SC-ի հետ նույն հարթությունում, և դիոդն ունի նույն հաստությունը, ինչ SC-ն: Սովորաբար, SC-ներն ունեն անկյունային կտրվածքներ, որոնցում տեղադրվում է եռանկյունաձև դիոդ (տես US 6353176 գյուտերի ԱՄՆ արտոնագրերը, US 6034322 և գյուտի ԱՄՆ հայտը US 2008/0000523):

Տիեզերանավերի արևային մարտկոցը, որը տեղադրված է ածխածնային մանրաթելից բջիջների վահանակի վրա, հայտնի է նախկին արվեստից: Մեղրախորիսխի վահանակի կրող հատվածը բաղկացած է ածխածնային մանրաթելից երկու շերտից, որոնց միջև կա մեղրախիսխի լցոն՝ պատրաստված. ալյումինե փայլաթիթեղ. Էլեկտրական մեկուսիչ թաղանթ սոսնձված է ածխածնային մանրաթելերի մակերեսին, որը նախատեսված է արևային մարտկոցների տեղադրման համար: Արեգակնային մարտկոցի էներգիա արտադրող մասը (մոդուլները) բաղկացած է արևային մարտկոցներից, որոնք իրար հաջորդաբար կամ շարքային զուգահեռ միացված են՝ օգտագործելով ջերմամեխանիկական փոխհատուցիչներով անջատիչ տարրեր: Յուրաքանչյուր արևային մարտկոցի առջևի մակերեսին սոսնձված է ապակե ափսե (տես GLOBASTAR. Solar Generator Design And Layout For Low Earth Orbit Application in Considering Of Commercial Aspects And Quanlity Production. D-81663 Munich Germany):

Տիեզերանավերի համար հայտնի արևային մարտկոցի թերությունները ներառում են դիզայնի ցածր արտադրություն, շահագործման փոքր ջերմաստիճանի միջակայք՝ շանթային դիոդների և արևային բջիջների զոդված և եռակցված միացումների ցածր ամրության պատճառով: SB-ի առջևի մակերևույթից վեր դուրս եկող միջտարրերի անջատման վնասման մեծ հավանականությունը դրա արտադրության և ընթացիկ սպասարկման ընթացքում, ինչպես նաև միջտարրերի անջատման արտադրության տեխնոլոգիական բարդությունը՝ կապված ջերմամեխանիկական փոխհատուցիչների տեղադրման անհրաժեշտության հետ։ նեղ միջտարրերի բացերը, հանգեցնում է SB-ի ցածր դիմադրության ջերմային և մեխանիկական բեռներին:

Տեխնիկական էությամբ ամենամոտիկ և ձեռք բերված էֆեկտի տեխնիկական լուծումը (նախատիպը) արևային մարտկոցն է տիեզերանավի համար, որը պարունակում է դրանց վրա սոսնձված մոդուլներով վահանակներ, որոնք բաղկացած են իրար հաջորդող կամ զուգահեռաբար միացված արևային մարտկոցներից՝ օգտագործելով անջատիչ ավտոբուսներ, որտեղ անջատիչ ավտոբուսներն են։ հագեցած է ջերմամեխանիկական փոխհատուցիչներով, և յուրաքանչյուր արևային մարտկոցի առջևի մակերեսը սոսնձված է պաշտպանիչ ապակե ափսեի վրա, որը լրացուցիչ հագեցած է տվյալ ձևի և չափի առաձգական տարրերով, որոնք սոսնձված են շրջանակի հարթ կամ կոր մակերևույթին, որտեղ ներքին ծավալը առաձգական տարրերը լցվում են հերմետիկով, որպեսզի ձևավորվի ուռուցիկ մենիսկ, իսկ արևային բջիջները սեղմվում են առաձգական տարրերի վրա և ամրացվում են անշարժ, իսկ ջերմամեխանիկական փոխհատուցիչներով և շունտ դիոդներով անջատիչ ավտոբուսները եռակցվում կամ զոդվում են արևային մարտկոցի հետևի կոնտակտներին տարածքներում: առանց հերմետիկ նյութերի, իսկ ջերմամեխանիկական փոխհատուցիչները տեղակայված են արևային մարտկոցի հետևի մասի և շրջանակի կրող մակերեսի միջև՝ հերմետիկից զերծ գոտիներում (տես Նկ. արտոնագիր Ռուսաստանի Դաշնությունգյուտի համար RU 2250536):

Հայտնի տիեզերանավի արևային մարտկոցի թերությունները ներառում են դիզայնի ցածր արտադրություն, փոքր աշխատանքային ջերմաստիճանի միջակայք՝ շունտային դիոդների և արևային բջիջների զոդված և եռակցված միացումների ցածր ամրության և մեխանիկական և ջերմամեխանիկական բեռների նկատմամբ արևային բջիջների վատ դիմադրության պատճառով: Մոլիբդենային անվադողը՝ 50 մկմ հաստությամբ և բազմաշերտ հատուկ ծածկույթով, շատ կոշտ է։ Անջատիչ ավտոբուսները եռակցման միջոցով միացնելիս շունտային դիոդների էլեկտրական բնութագրերը վատանում են, իսկ որոշ դեպքերում կոշտ ավտոբուսի պատճառով եռակցման կետը պոկվում է սիլիցիումի հետ միասին, ինչը հանգեցնում է ջերմային ցիկլից հետո օգտագործելի բյուրեղների ցածր ելքի։ թեստեր. Բարձր ջերմաստիճանի դեպքում արևային մարտկոցի դեգրադացիան տեղի է ունենում զոդումից և եռակցումից հետո, ինչը հանգեցնում է արևային մարտկոցից կոնտակտների անջատմանը և, որպես հետևանք, արևային մարտկոցների աշխատանքային վիճակից դուրս գալուն:

Նախկին արվեստը գիտի շունտային դիոդով տիեզերանավերի SC-ների արտադրության մեթոդ, ներառյալ ֆոտոգալվանային կիսահաղորդչային հիմքի վրա հիմնված SC-ի արտադրությունը, SC-ի առջևի մասում շունտային դիոդների ձևավորումը, տիեզերանավերի SC-ների և տիեզերանավերի SC-ների միացումը, միացումը SC-ի միջոցով: ավտոբուսների միացում (տես US6635507 գյուտի ԱՄՆ արտոնագիրը):

Այս հայտնի մեթոդի թերությունները ներառում են արտադրական գործընթացի ցածր վերարտադրելիությունը՝ աշխատանքային և ոչ աշխատանքային կողմերից մետաղացման կեղևման (կպչունության կորստի) մեծ հավանականության պատճառով: Բացի այդ, եռակցման միջոցով անջատիչ ավտոբուսները միացնելիս հնարավոր է, որ կառուցվածքի շերտերը կարճ միացվեն անջատիչ ավտոբուսով, և եռակցման կետը պոկվի ենթաշերտի կառուցվածքի հետ միասին, ինչը, որպես հետևանք, հանգեցնում է ջերմային ցիկլային փորձարկումներից հետո օգտագործելի բյուրեղների ցածր բերքատվություն:

Տեխնիկական էությամբ ամենամոտիկ և ձեռք բերված էֆեկտի տեխնիկական լուծումը (նախատիպը) ինտեգրված շունտ դիոդով տիեզերանավի արևային բջիջների արտադրության մեթոդ է, ներառյալ ֆոտոգալվանային կիսահաղորդչային հիմքի վրա արևային բջիջների արտադրությունը՝ դիսկրետ շանթ դիոդների տեղադրման խորշերով, դիսկրետ արտադրելու համար։ կիսահաղորդչային հիմքի վրա հիմնված շունտ դիոդներ, դիսկրետ շունտային դիոդների տեղադրում խորշերում, արևային բջիջների հետ շունտային դիոդների հետ շփվում են անջատիչ ավտոբուսների միջոցով (տե՛ս գյուտի ԱՄՆ արտոնագիրը US 5616185):

Արտադրության հայտնի մեթոդի թերությունները ներառում են արտադրական գործընթացի ցածր վերարտադրելիությունը՝ չաշխատող կողմի մետաղացման ձևավորման ժամանակ մետաղացման կեղևման (կպչման կորստի) մեծ հավանականության պատճառով: Բացի այդ, բյուրեղներ կտրելիս սիլիցիումի միաբյուրեղային ենթաշերտերի վրա առաջանում են ճաքեր, իսկ եռակցման միջոցով անջատիչ ավտոբուսները միացնելիս սիլիցիումի հետ միասին պոկվում է եռակցման կետը, ինչը, որպես հետևանք, հանգեցնում է ջերմայինից հետո օգտագործելի բյուրեղների ցածր ելքի։ հեծանվային թեստեր (ջերմային ցնցումներ):

Գյուտի բացահայտում

Հայտարարված գյուտի տեխնիկական արդյունքը հետևյալն է.

Բարձրացնելով արևային մարտկոցների դիմադրությունը ջերմային ցնցումների, մեխանիկական և ջերմամեխանիկական բեռների ազդեցությանը, դիզայնի արտադրելիության բարձրացում, տիեզերանավի արևային մարտկոցների ակտիվ կյանքի ավելացում, ֆունկցիոնալության բարձրացում՝ ընդլայնելով գործող ջերմաստիճանի տիրույթը և օպտիմալացնելով արևի դիզայնը։ վահանակներ,

Անջատիչ համակարգի պարզեցում, որը ձեռք է բերվում շանտային դիոդների և արևային բջիջների միջև կապի ուժի ավելացման միջոցով,

Տիեզերանավերի համար արևային մարտկոցների արտադրության գործընթացի վերարտադրելիության բարձրացում՝ օպտիմիզացնելով շունտային դիոդների և արևային վահանակների արտադրության տեխնոլոգիան, ինչպես նաև միացնելով արևային բջիջները և շունտ դիոդները, որոնք բազմաշերտ են:

Հայցվող գյուտի տեխնիկական արդյունքը ձեռք է բերվում նրանով, որ փոքր տիեզերանավի արևային մարտկոցը պարունակում է.

Շրջանցող դիոդ;

Այս դեպքում փոխարկիչ ավտոբուսները պատրաստվում են բազմաշերտ՝ բաղկացած մոլիբդենի փայլաթիթեղից, որի երկու կողմերում հաջորդաբար կիրառվում են վանադիումի կամ տիտանի շերտ, նիկելի շերտ և արծաթի շերտ։

Նախընտրելի մարմնավորման դեպքում մոլիբդենի փայլաթիթեղի հաստությունը 8-12 միկրոն է, վանադիումի կամ տիտանի և նիկելի շերտերի ընդհանուր հաստությունը՝ 0,1-0,3 մկմ, իսկ արծաթի շերտի հաստությունը՝ 2,7-6 մկմ։

Փոքր տիեզերանավերի համար արևային մարտկոցի արտադրության մեթոդը ներառում է.

Արևային մարտկոցների միացում շունտային դիոդների հետ անջատման միջոցով

այս դեպքում անջատիչ ավտոբուսները պատրաստված են մոլիբդենի փայլաթիթեղի բազմաշերտ շերտից, որի երկու կողմերում հաջորդաբար կիրառվում են վանադիումի կամ տիտանի շերտ, նիկելի շերտ և արծաթի շերտ։

Նախընտրելի մարմնավորման մեջ վանադիումի կամ տիտանի շերտը, նիկելի շերտը և արծաթի շերտը հաջորդաբար երկու կողմից կիրառվում են պատրաստված մոլիբդենի փայլաթիթեղի վրա՝ վակուումային մագնետրոնային ցրման միջոցով մոլիբդենի փայլաթիթեղի 110-130°C ջերմաստիճանում նախնական իոնով: ռմբակոծում, իսկ վանադիումի կամ տիտանի, նիկելի և արծաթի ձևավորված շերտերով մոլիբդենի փայլաթիթեղը եռացվում է վակուումում՝ 300-350°C ջերմաստիճանում։

Գծագրերի համառոտ նկարագրություն

Հայտարարված գյուտի առանձնահատկությունները և էությունը բացատրվում են հետևյալ մանրամասն նկարագրությամբ, որը պատկերված է գծագրերով, որոնք ցույց են տալիս հետևյալը.

Նկար 1-ը ցույց է տալիս արևային մարտկոց, որի կողային մասում տեղադրված է շունտային դիոդ՝ օգտագործելով անջատիչ ավտոբուսներ:

Նկար 2-ը սխեմատիկորեն ցույց է տալիս անջատման շերտ առ շերտ կառուցվածքը

Նկար 3-ը ցույց է տալիս SB տիեզերանավի արտադրության մեթոդի ալգորիթմը:

Նկար 4-ը ցույց է տալիս փորձնականորեն չափված դեֆորմացիաներից հաշվարկված ներքին արժեքները: մեխանիկական սթրեսկողմից ձևավորված անջատիչ ավտոբուսների մետաղական շերտերում տարբեր ջերմաստիճաններմոլիբդենի փայլաթիթեղ:

Նկ.4-ում փակագծերում տրված գրաֆիկները ցույց են տալիս մոլիբդենի փայլաթիթեղի օպտիմալ աշխատանքային ջերմաստիճանի միջակայքը նստեցման ընթացքում: Նկար 1-ը ցույց է տալիս հետևյալը.

1 - շունտային դիոդ;

2 - անջատիչ ավտոբուս, որը կապում է շունտային դիոդի առջևի կողմը (1) արևային մարտկոցի հետ (4);

3 - անջատիչ ավտոբուս, որը միացնում է շունտային դիոդի հակառակ կողմը (1) արևային մարտկոցի հետ (4);

4 - արևային մարտկոց (SC);

Նկար 2-ը ցույց է տալիս հետևյալը.

5 - պատրաստված մոլիբդենի փայլաթիթեղ;

6 - վանադիումի կամ տիտանի շերտ;

7 - նիկելի շերտ;

8 - արծաթի շերտ:

Գյուտի իրականացումը և իրականացման օրինակը

Հայտարարված մեթոդը օգտագործվել է տիեզերանավի համար արևային մարտկոցների արտադրության խմբային տեխնոլոգիայի ներդրման ժամանակ և բաղկացած է տեխնոլոգիական գործողությունների հետևյալ հաջորդականությունից (տես Նկար 3). ֆոտոգալվանային կիսահաղորդչային հիմքի վրա հիմնված շունտային դիոդներ, անջատիչ ավտոբուսների արտադրություն, որն իր մեջ ներառում է մոլիբդենի փայլաթիթեղի պատրաստում և պատրաստված մոլիբդենի փայլաթիթեղի մետաղացում՝ վակուումային մագնետրոնային ցողման միջոցով երկու կողմից վանադիումի, նիկելի և արծաթի շերտերով մոլիբում ջերմաստիճանում։ 110-130°C՝ նախնական իոնային ռմբակոծումով, այնուհետև մոլիբդենի փայլաթիթեղի զտում վանադիումի կամ տիտանի, նիկելի և արծաթի ձևավորված շերտերով վակուումում՝ 300-350°C ջերմաստիճանում, եռակցման շղթաները շանթ դիոդների վրա, փորձարկում։ շունտային դիոդներ ջերմային հեծանիվների և ջերմային ցնցումների համար, միացնել արևային բջիջները շունտային դիոդներին՝ օգտագործելով անջատիչ ավտոբուսներ և իրականացնել տիեզերանավի արևային մարտկոցի ելքային մոնիտորինգ:

Մոլիբդենի փայլաթիթեղի հաստությունը ընտրվել է՝ ելնելով ջերմային ցնցումների փորձարկումից հետո եռակցված անջատիչ ավտոբուսի եռակցման շղթայի առջևի և հետևի կողմերում ձգվող ուժի վրա:

Եռակցված անջատիչ ավտոբուսի անջատման ուժը շանտային դիոդից որոշվել է հետևյալ կերպ. մոլիբդենի փայլաթիթեղը պատրաստել են մի քանի փուլով, որից հետո մոլիբդենի փայլաթիթեղը բարակվել է հետևյալ հաստությամբ՝ 6±0,1 մկմ, 7,5±0,1 մկմ, 10±։ 0,1 մկմ, 13±0,1 մկմ: Այնուհետև պատրաստված մոլիբդենի փայլաթիթեղի վրա վանադիումի, նիկելի և արծաթի շերտեր են կիրառվել երկու կողմից վակուումային մագնետրոնային ցրման միջոցով 110-130°C մոլիբդենային փայլաթիթեղի ջերմաստիճանում՝ նախնական իոնային ռմբակոծմամբ:

Այնուհետև վանադիումի կամ տիտանի, նիկելի և արծաթի գոյացած շերտերով մոլիբդենի փայլաթիթեղը 300-350°C ջերմաստիճանի վակուումում զտել են և մոլիբդենի փայլաթիթեղից կտրել անջատիչ շղթաներ։ Որից հետո արտադրեցին փորձնական զոդումշանթային դիոդների առջևի և հետևի երթևեկելի գծերի անցում և շունտային դիոդներից անջատիչ լիսեռների անջատման ուժի մոնիտորինգ (տես Աղյուսակ 1):

Այնուհետև անցկացվել են ջերմային ցնցումների փորձարկումներ եռակցված միացման ավտոբուսների վրա դեպի շունտային դիոդներ, որոնք բաղկացած էին 450 ցիկլ ջերմային ցնցումներից՝ -180°C (հեղուկ ազոտի գոլորշի) մինչև 120°C ջերմաստիճանից մասնագիտացված սարքավորումների վրա: Դրանից հետո չափվել են շունտային դիոդների էլեկտրական պարամետրերը, որոնք ցույց են տվել առաջընթաց լարման մի փոքր աճ արտահոսքի հոսանքների և հակադարձ լարման մշտական ​​արժեքների ֆոնին: Այնուհետև մշտադիտարկվել է շունտային դիոդներից անջատիչ լիսեռների անջատման ուժը (տես Աղյուսակ 2):

Փորձարկումների արդյունքում բացահայտվել է պատռելու ուժի ավելացում շունտային դիոդներից անջատիչ ավտոբուսների հաստության բոլոր տարբերակների համար՝ շունտային դիոդների էլեկտրական բնութագրերի մի փոքր փոփոխությամբ: Աղյուսակ 2-ի հիման վրա պարզվել է, որ մոլիբդենի փայլաթիթեղի օպտիմալ հաստությունը 10 ± 0,1 մկմ է, քանի որ ապահովված է շունտային դիոդից ավտոբուսը պոկելու առավելագույն ուժը:

Մետաղների նստվածքի տեխնոլոգիական շահագործման ընթացքում մոլիբդենի փայլաթիթեղի ջերմաստիճանը ընտրվել է ստացված կառուցվածքում նվազագույն լարումների հիման վրա (տե՛ս նկ. 4): Ներքին լարումները որոշվել են հետևյալ կերպ. միակողմանի միկրոճառագայթները ձևավորվել են V-Ni-Ag մետաղական թաղանթների մագնետրոնային ցրման արդյունքում պատրաստված մոլիբդենի փայլաթիթեղի վրա ֆոտոլիտոգրաֆիայի և մետաղների պլազմա-քիմիական փորագրման միջոցով: Ստացված միակողմանի միկրոփնջերի նմուշները հետազոտվել են՝ օգտագործելով օպտիկական մանրադիտակ Axio Imager Carl Zeiss-ից 6000x խոշորացումով: Չափվել են ճառագայթի կառուցվածքի չափերը և դեֆորմացիայի ուղղությունը: Դեֆորմացիայի ձևը որոշվել է մակերեսից իր երկարությամբ տարբեր կետերում միկրոճառագայթների շեղմամբ: Այնուհետև, օգտագործելով մաթեմատիկական մշակումը, օգտագործելով Stoney բանաձևը, հաշվարկվել են ճառագայթների լարվածության արժեքները: Ճառագայթի կորությունը հայտնաբերվել է՝ չափելով մեկ կոնսուլյար միկրոփնջի սրունքի շեղումը։ Այս եղանակներն ընտրվել են՝ ելնելով վերարտադրելիության նկատառումներից տեխնոլոգիական գործընթաց, որն ապահովվում է, եթե եռակցման միջոցով անջատիչ լիսեռները միացնելիս եռակցման կետը դուրս չի բերվում (տես Աղյուսակ 3):

Ըստ առաջարկվող նախագծման և արտադրության մեթոդի՝ SB-ները արտադրվել են փոքր չափսի տիեզերանավերի համար, ներառյալ չփաթեթավորված եռանկյունաձև շունտ դիոդներ՝ 100 Վ հակադարձ լարմամբ և 2 Ա առաջընթաց հոսանքով և կասկադային ֆոտոփոխարկիչներ՝ հիմնված A 3 V 5 միացումների վրա:

Մինչ հայցվող տեխնիկական լուծումը կիրառելը, օգտագործվել են արծաթե անջատիչ ավտոբուսներ, որոնք եռակցվել են շունտային դիոդների և արևային մարտկոցների վրա: Դիոդների փորձարկումը ցույց է տվել ցածր դիմադրություն ջերմային ցնցումների նկատմամբ (կառույցը ոչնչացվել է 10-15 ջերմային ցնցումներից հետո -180°C-ից մինչև +100°C), իսկ համապատասխան դիոդների տոկոսն ըստ էլեկտրական բնութագրերի ջերմային ցիկլավորման փուլում չի եղել։ Համապատասխան դիոդների ավելի քան 70% -ը հավաքելուց հետո, իսկ մնացած 30% -ում կառուցվածքի ոչնչացումը տեղի է ունեցել եռակցման գոտում (բազային նյութերի միջշերտային ոչնչացում բարձր և ցածր ջերմաստիճանների ազդեցության դեպքում) ամրության վերահսկման ժամանակ: եռակցված համատեղ. Բյուրեղից մետաղացման անջատման ուժը կազմել է 50-100 գ/մմ 2, իսկ այս տեխնիկական լուծույթն օգտագործելուց հետո՝ ավելի քան 150 գ/մմ 2, ինչի արդյունքում օգտագործվող դիոդների թողունակության տոկոսը ջերմային ցիկլավորման փուլում։ աճել է մինչև 85%:

ԳՅՈՒՏԱՐԱՆԻ ԲԱՆԱՁԵՎ

1. Փոքր տիեզերանավի համար արևային մարտկոցը պարունակում է.

Վահանակներ՝ դրանց վրա սոսնձված արևային մարտկոցներով մոդուլներով (SC),

Շրջանցող դիոդ;

Անջատիչ ձողեր, որոնք եռակցված են շունտային դիոդների առջևի և հետևի կողմերին և միացնում են շունտային դիոդի առջևի և հետևի կողմերը արևային մարտկոցին, մինչդեռ շունտային դիոդը տեղադրված է արևային մարտկոցի անկյունում գտնվող կտրվածքով,

բնութագրվում է դրանով

Անջատիչ ավտոբուսները պատրաստված են բազմաշերտ՝ բաղկացած մոլիբդենի փայլաթիթեղից, որի երկու կողմերում հաջորդաբար քսվում է վանադիումի կամ տիտանի շերտ, նիկելի շերտ և արծաթի շերտ։

2. Արևային մարտկոց ըստ պահանջի 1-ի, որը բնութագրվում է նրանով, որ մոլիբդենի փայլաթիթեղի հաստությունը 8-12 մկմ է:

3. Արևային մարտկոց ըստ պահանջի 2-ի, բնութագրվում է նրանով, որ վանադիումի կամ տիտանի և նիկելի շերտերի ընդհանուր հաստությունը 0,1-0,3 մկմ է։

4. Արևային մարտկոց՝ համաձայն 3-ի պահանջի, որը բնութագրվում է նրանով, որ արծաթե շերտի հաստությունը 2,7-6 մկմ է։

5. Փոքր չափի տիեզերանավերի համար արևային մարտկոցի արտադրության մեթոդ, ներառյալ.

Արևային բջիջների (ԱԽ) արտադրություն՝ հիմնված ֆոտոգալվանային կիսահաղորդչային հիմքի վրա՝ անկյունում կտրվածքով շունտային դիոդների համար,

Ֆոտովոլտային կիսահաղորդչային հիմքի վրա հիմնված շունտ դիոդների արտադրություն,

Անջատիչ ավտոբուսների արտադրություն,

Շանթային դիոդների առջևի և հետևի կողմերում միացնող ավտոբուսների եռակցում,

Շունտային դիոդների տեղադրում արևային մարտկոցի անկյունում գտնվող կտրվածքում,

Արեգակնային բջիջների միացում շունտ դիոդներով՝ օգտագործելով անջատիչ ավտոբուսներ,

բնութագրվում է դրանով

Անջատիչ ավտոբուսները պատրաստված են բազմաշերտ մոլիբդենի փայլաթիթեղից, որի երկու կողմերում հաջորդաբար կիրառվում են վանադիումի կամ տիտանի շերտ, նիկելի շերտ և արծաթի շերտ։

6. Մեթոդը համաձայն 5-րդ պահանջի, որը բնութագրվում է նրանով, որ վանադիումի կամ տիտանի շերտը, նիկելի շերտը և արծաթի շերտը հաջորդաբար երկու կողմից կիրառվում են պատրաստված մոլիբդենի փայլաթիթեղի վրա՝ օգտագործելով վակուումային մագնետրոնային ցրում մոլիբդենի փայլաթիթեղի 110 ջերմաստիճանում: -130°C նախնական իոնային ռմբակոծմամբ:

7. Մեթոդը համաձայն 6-րդ պահանջի, որը բնութագրվում է նրանով, որ վանադիումի կամ տիտանի, նիկելի և արծաթի ձևավորված շերտերով մոլիբդենի փայլաթիթեղը եռացվում է վակուումում 300-350°C ջերմաստիճանում: