СОЛНЕЧНАЯ КОСМИЧЕСКАЯ ОРБИТАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ Российский патент 1997 года по МПК B64G1/44 

Изобретение относится к электроснабжению объектов, находящихся на околоземной орбите, электростанции которых облучаются Солнцем и перерабатывают поток его радиации в электроэнергию постоянного тока на основе фотоэффекта. Возможно применения изобретения в открытом космосе.

Известно применения в настоящее время солнечных электростанций из плоских конструктивных элементов с прикрепленными к ним солнечными батареями.

В качестве прототипа принимается солнечная электростанция на космической орбитальной станции "МИР" (см. журнал "Техника молодежи", 1987, N 10, с. 33), состоящей из указанных плоских элементов.

Прототип имеет следующие недостатки:
усложненное металлоемкое конструктивное решение, не обеспеченное хорошей ориентацией плоскостей по солнцу;
завышение расхода средств и ресурсов.

Изобретение направлено на улучшение технических и эксплуатационных характеристик орбитальных электростанций.

Для выполнения этого предлагается электростанция, монтируемая в космосе из складных, автоматически раскрывающихся в рабочее состояние сборных крупных герметичных блоков из гибкой деформируемой цилиндрической оболочки, к цилиндрической поверхности которой прикреплены снаружи тонкопленочные солнечные батареи, изнутри продольные ребра жесткости.

В сложенном зафиксированном состоянии оболочки блоков содержат остаточный атмосферный воздух, которым после снятия фиксаторов, они расширяясь, приводятся в рабочее состояние.

На фиг. 1 представлен общий вид блок-оболочки; на фиг. 2 разрез 1 1 на фиг. 1; на фиг. 3 общий вид устройства; на фиг. 4 разрез 2 2 на фиг. 3; на фиг. 5 план установки элементов электростанции на одной стойке.

Солнечные космические орбитальные электростанции СКОЭС, различные по объемным решениям, состоят из одинаковых блоков-оболочек А и Б, (фиг. 1 и 2), расположенных в один ряд на стойках 5 с креплением 4 на корпусе орбитального объекта 6, показанных на фиг. 3 и 4 с соединительными и крепежными элементами 4 и 5, установленных на одной стойке 7 с креплением 4 к корпусу орбитального объекта 6, а также к общему соединительному блоку 6А, окружающих его блоков.

Блоки А и Б отличаются лишь наличием скошенного конца (у первого), состоят из элементов жесткости 1, прикрепленных изнутри к герметичной оболочке 2, и тонкопленочных солнечных батарей 3, прикрепленных к ней снаружи, в сложенном виде содержащих остаточный атмосферный воздух, зафиксированных.

Соединительный блок 6А имеет внутри пространственный каркас с крепежными деталями в местах присоединения креплений деталей окружающих его блоков, образующих объем станции.

Оборудование солнечными электростанциями производится в основном для объектов, находящихся на околоземной орбите. На этих объектах должны быть подготовлены места установки стоек или других деталей под элементы электростанции, включая крепежные элементы и соединительные детали в комплекте.

Для выбранной к установке СКОЭС, в заводских условиях изготавливают блоки А, Б, 6А, оболочки которых 2 после прикрепления к ним тонкопленочных солнечных батарей 3 складываются, фиксируются, после этого герметизируются и считаются подготовленными к применению. К набору блоков СКОЭС изготавливают и комплектуют соединительные и крепежные детали 4, 5 и 7.

Поданные в космос блоки монтируются с раскреплением их в объеме электростанции деталями 4, 5 и 7 между собой и к корпусу 6, с их оболочек снимаются фиксаторы, происходит их автоматическое расширение давлением остаточного воздуха, при этом электростанция приходит в готовность для эксплуатации.

До развертывания блоков электростанции производится подключение ее токовыводов к системе электроснабжения космического объекта 6.

Развернутые вместе с оболочками 2 тонкопленочные солнечные батареи 3, получая на свои поверхности поток солнечной радиации, преобразуют его в электрический ток, который поступает в систему электроснабжения космического объекта 6.

Круглая форма блоков и расположение их в группе, образующей объем СКОЭС, позволяют лучше использовать мощность солнечного радиационного потока, упрощает работы по восстановлению солнечных батарей путем поворота или склеивания тонкопленочными солнечными батареями.

Увеличение длины стоек 5 и 7 позволяет освободить поверхность объекта 6 для проходов и других целей.

Смежная установка блоков, как показано на фиг. 5, позволяет использовать отражение потока радиации, улучшить его использование.

Применение для СКОЭС складных облегченных строительных элементов позволяет использовать для их доставки грузовые корабли невысокой мощности.

Использование: электроснабжение объектов, находящихся на околоземной орбите, электростанции которых облучаются Солнцем и перерабатывают поток его радиации в электроэнергию постоянного тока на основе фотоэффекта. Сущность изобретения: солнечная космическая орбитальная электростанция состоит из крупноразмерных цилиндрических блоков-оболочек из гибкого деформируемого материала. Блоки-оболочки выполнены герметичными, и к их цилиндрической части прикреплены снаружи тонкопленочные батареи, а изнутри продольные элементы жесткости. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Солнечная космическая орбитальная электростанция, содержащая устройство, обеспечивающее объекты на околоземной орбите электрической энергией, полученной путем преобразования солнечной радиации за счет фотоэффекта, в постоянный электрический ток, состоящая из отдельных элементов, объединенных в общий источник энергии, отличающаяся тем, что сооружена из крупноразмерных цилиндрических со скошенными концами складных герметичных блоков-оболочек из гибкого деформируемого материала, к которым в цилиндрической части изнутри прикреплены продольные элементы жесткости, снаружи тонкопленочные солнечные батареи, и в зафиксированном состоянии внутри себя содержит остаточный атмосферный воздух для развертывания блоков-оболочек в рабочее положение в космосе при снятии с них фиксации. 2. Электростанция по п.1, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью присоединения к орбитальному объекту.