Авторы: Солодовников М.А. студент ФТА (ККМТ) Шкарупа С. О. начальник лаборатории ККМТ, соискатель ученой степени к.т.н. в МЭИ. Научный руководитель: Дубинин В. С. с. н. с. МАИ, преподаватель доп. образования ФТА (ККМТ). Альтернативная система электроснабжения космического разгонного блока с использованием вторичных ресурсов на его борту

Цель проекта Альтернативная система электроснабжения космического разгонного блока с использованием вторичных энергоресурсов 1 Разработать энергоэффективную систему электроснабжения разгонного блока при максимальном использовании вторичных энергоресурсов с применением поршневой расширительной машины, обладающей свойством самостабилизации.

Характеристика батарей системы электроснабжения разгонного блока Наименование Батарея 9ЕR20Р-209ЕR14Р-24 Располагаемая емкость, А ч Гарантированная емкость, А ч Выходное напряжение, В 32,8–2832,8–27 Тока нагрузки, постоянный, А 3050 импульсный, А 5090 Масса, кг 26,519 Массовая характеристика системы химического источника тока системы электроснабжения разгонного блока Наименование Батарея Кол., шт.Масса Батарея 9ЕR20Р-20 1–226,5–53 Батарея 9ЕR14Р Кабели до прибора распределителя 4–614–21 59,5–93 Современное состояние вопроса системы электроснабжения разгонных блоков блока Альтернативная система электроснабжения космического разгонного блока с использованием вторичных энергоресурсов 2

Схема классической системы электроснабжения разгонного блока Альтернативная система электроснабжения космического разгонного блока с использованием вторичных энергоресурсов 3

Типичные характеристики газовых турбин Альтернативная система электроснабжения космического разгонного блока с использованием вторичных энергоресурсов 4

5 Зарубежная поршневая расширительная машина и ее характеристики Альтернативная система электроснабжения космического разгонного блока с использованием вторичных энергоресурсов

6 Характеристики турбин и поршневого двигателя фирмы «Виккерс» Альтернативная система электроснабжения космического разгонного блока с использованием вторичных энергоресурсов

7 Пневмогидросхема бортового источника питания на основе поршневой расширительной машины Альтернативная система электроснабжения космического разгонного блока с использованием вторичных энергоресурсов

8 Проблемы поддержания частоты тока в динамических системах Ни один классический тепловой двигатель не способен держать частоту с точностью, с которой её необходимо поддерживать на борту разгонного блока (большинство потребителей ±0,1 %) При использовании схемы с выпрямителем и инвертором: Снижение КПД; Увеличение стоимости; Снижение надежности. Альтернативная система электроснабжения космического разгонного блока с использованием вторичных энергоресурсов

9 Результаты разработки альтернативной СЭС Предложенный подход в проектировании системы энергоснабжения разгонного блока позволяет: 1. Использовать вторичные энергоресурсы на борту изделия. 2. Создать возможность эффективного использования переменного тока на борту разгонного блока. 3. Снизить массу источника электропитания с 60 кг до 5 кг. 4. Создать перспективы увеличения времени работы разгонного блока, которое в настоящее время ограничивается массой химического источника тока. Альтернативная система электроснабжения космического разгонного блока с использованием вторичных энергоресурсов