Введение - Проектирование электромеханической системы, используемой для привода управления ориентацией панелями солнечных батарей

В последнее время наметился спрос на малые космические аппараты (МКА), которые могут выполнять различные задачи, как военного, так и мирного назначения. Развитие разработок МКА обусловлено достижениями высоких технологий в микроэлектронике, материаловедении и др. областях техники, которые позволили существенно уменьшить массу, габариты и энергопотребление бортовой измерительной и служебной аппаратуры. Интенсивные исследования и разработки в этих областях были первоначально стимулированы работами по программе СОИ в рамках систем "Brilliant Eyes" и "Brilliant Pebbles". Использование в дальнейшем высоких технологий в гражданских отраслях промышленности на Западе, в основном, в США, позволило осуществить быстрый переход к разработкам малых КА различного назначения.

Малые, или легкие, КА разделяют на нано - (М<10кг), микро - (М<100кг), мини - (М<300кг) и собственно малые спутники (М<500кг). Эта классификация условная, но она отражает качественные особенности конструкции, технологии и оснащения МКА.

Основные преимущества МКА по сравнению с КА среднего и тяжелого класса состоят в следующем:

    - умеренная стоимость разработок (для разных типов МКА от 5 до 50 млн. USD); - малый срок разработки, изготовления и запуска (1,5 - 2 года); - возможность оперативного использования вновь разрабатываемых технологий и аппаратуры; - возможность легкого восполнения космических систем; - возможность создания целевых группировок МКА для решения различных задач; - возможность использования ракет-носителей (РН) с меньшей стоимостью или попутных запусков; - стимулирование целевых разработок бортовой служебной и измерительной аппаратуры; - возможность поддержания непрерывных рядов наблюдений при перерывах в запусках базовых спутников.

Основные проекты наблюдений Земли с использованием МКА до последнего времени имели исследовательский и демонстрационный характер. В то же время в последние годы в связи со снятием ограничений на получение и распространение изображений высокого разрешения за рубежом развернуты работы по ряду коммерческих проектов на основе МКА, которые будут иметь оперативный характер.

В июне 2002 года на международном салоне в Ле Бурже ФГУП "НПО машиностроения" (г. Реутов) впервые продемонстрировало программу "Прагматичный космос" - программу создания системы малых космических аппаратов (КА), предназначенных для дистанционного зондирования Земли. Спутники системы базируются на единой платформе, имеют массу 800 кг (из них 250 кг полезной нагрузки), высоту орбиты - 500 км, позволяющую минимизировать расход топлива на орбите и увеличить время жизни аппарата до 5-7 лет.

В наиболее продвинутой фазе находится спутник с радиолокатором "Кондор-Э". Он обеспечивает получение изображений земной поверхности с разрешением около 1 метра в двух полосах обзора шириной 500 км слева и справа от трассы полета. Каждый снимок позволяет получить изображение участка местности размером не менее 10 на 10 км. Результаты съемки на этом же витке передаются на Землю в цифровой форме по радиоканалу.

Ориентацию солнечных батарей данного спутника осуществляет система приводов - Р10, разработанная ФГУП "НПП ВНИИЭМ" (г. Москва). Для привода солнечных батарей по крену и тангажу используются блоки соответственно блоки Р16К и Р16Т.

По техническому заданию система приводов должна обеспечивать повороты правого и левого крыльев солнечных батарей, а также иметь оговоренные в задании массу, момент инерции, мощность и другие параметры, которые обеспечат работоспособность комплекса на орбите и точное выполнение полетного задания.

В системе Р10 в качестве электромеханических преобразователей используются шаговые электродвигатели. Целью данной работы является разработка системы электропривода солнечной батареи по крену, аналогичной блоку Р16К, но на основе асинхронного двигателя, и анализ целесообразности применения разработанной системы вместо Р16К.

Для питания асинхронного электродвигателя необходимо трехфазное напряжение переменного тока с частотой 150Гц, для выработки которого применяется трехфазный мостовой инвертор.

Похожие статьи




Введение - Проектирование электромеханической системы, используемой для привода управления ориентацией панелями солнечных батарей

Предыдущая | Следующая