Система управляемого последовательного развертывания панелей солнечной батареи Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Решетневскуе чтения. 2018

УДК 629.78:681.2

СИСТЕМА УПРАВЛЯЕМОГО ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО РАЗВЕРТЫВАНИЯ ПАНЕЛЕЙ СОЛНЕЧНОЙ БАТАРЕИ

П. П. Моисеев, А. И. Викторов

ООО «Научно-производственное предприятие «Астрон Электроника» Российская Федерация, 302019, г. Орел, ул. Веселая, 2 E-mail: [email protected]

Рассмотрено раскрытие панелей солнечной батареи космического аппарата. Предложена система управляемого последовательного развертывания панелей солнечной батареи. Показан состав системы и описаны ее преимущества.

Ключевые слова: управляемый спусковой регулятор, солнечная батарея, управляемое последовательное развертывание, датчик углового положения, датчик конечного положения, преобразователь Холла.

SYSTEM OF MANAGED SEQUENTIAL DEPLOYMENT OF SUNNY BATTERY PANELS

P. P. Moiseev, A. I. Victorov

Scientific-production enterprise «Astron Electronics» Ltd 2, Veselaya Str., Orel, 302019, Russian Federation E-mail: [email protected]

The disclosure of solar cell panels of a spacecraft is considered. A system of controlled sequential deployment of solar panel panels is proposed. The composition of the system is shown and its advantages are described.

Keywords: controlled trigger, solar battery, controlled sequential deployment, angular position sensor, end position sensor, Hall transducer.

Последовательное развертывание панелей солнечной батареи (СБ) космического аппарата (КА) из транспортного положения в рабочее положение в настоящее время производится с использованием электромеханических приводов раскрытия [1] с применением систем тросовой синхронизации и элементов задержки [2], что является трудоемкой и сложной за-

дачей. Для упрощения процесса синхронизации и последовательности развертывания СБ предлагается система управляемого последовательного развертывания с применением электромеханических управляемых спусковых регуляторов (УСР). На рисунке показана структурная схема системы управляемого последовательного развертывания СБ.

Структурная схема системы управляемого последовательного развертывания СБ

Крупногабаритные трансформируемые конструкции космических аппаратов

УСР встраиваются в шарнирные узлы раскрытия панелей СБ и обеспечивают управляемую фиксацию узлов раскрытия перед срабатыванием устройства расчековки, последовательный управляемый старт, необходимую скорость развертывания, управляемый останов и последующее продолжение раскрытия. УСР состоит из планетарного редуктора и двух спусковых устройств с электромагнитными катушками. Управление раскрытием производится за счет подачи последовательности напряжений на электромагнитные катушки, частота которых определяет скорость раскрытия [3].

Для определения текущего угла поворота шарнирного узла раскрытия и его установку в заданное конечное положение применяются датчики углового положения (ДУП) и датчики конечного положения (ДКП) на преобразователях Холла [4; 5].

В систему управляемого последовательного развертывания СБ входит электронный блок управления и контроля (БУК), который устанавливается на кронштейне СБ и обеспечивает управление УСР и контроль параметров с ДУП и ДКП. БУК получает от системы телеметрического контроля (СТК) КА основное и резервное напряжения бортового питания и по магистральному последовательному интерфейсу ГОСТ Р 52070-2003 (МПИ) или SpaceWire получает управляющие команды от СТК КА и передает обратно телеметрическую информацию о состоянии датчиков.

Библиографические ссылки

1. Пат. 2472284 Российская Федерация, МПК Н02Р8/20 (2006.01), Электромеханический привод раскрытия / Порпылев В. Г., Черепанов Д. А., Лека-нов А. В., Халиманович В. И. 2011119197/11: заявл. 12.05.2011 ; опубл. 10.01.2013, Бюл. №1.

2. Крылов А. В., Чурилин С. А. Моделирование раскрытия солнечных батарей различных конфигураций // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. «Машиностроение». 2011. № 1. С. 106-112.

3. Моисеев П. П., Викторов А. И. Управляемый спусковой механизм для раскрытия конструкций космического аппарата // Решетневские чтения: материалы XX Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. памяти генерального конструктора ракетно-космических систем академика М. Ф. Решетнёва, (09-12 ноября 2016, г. Красноярск) : в 2 ч. / под общ. ред. Ю. Ю. Логинова ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2016. Ч.1. С. 141-142.

4. Миниатюрные датчики микроперемещения, углового положения и силы на эффекте Холла / П. П. Моисеев, В. Б. Алымов, И. И. Нечушкин и др. // Решетневские чтения : материалы Х1Х Междунар.

научн.-практ. конф., посвящ. 55-летию Сиб. гос. аэрокосмич. ун-та им. акад. М. Ф. Решетнева (10-14 нояб. 2015, г. Красноярск) : в 2 ч. / под общ. ред. Ю. Ю. Логинова ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2015. Ч. 1. С. 289-290.

5. Моисеев П. П., Нечушкин И. И. Датчики контроля положений элементов трансформируемых конструкций космических аппаратов // Решетневские чтения : материалы XXI Междунар. научн.-практ. конф., посвящ. памяти генерального конструктора ракетно-космических систем академика М. Ф. Решет-нёва, (08-11 нояб. 2017, г. Красноярск) : в 2 ч. / под общ. ред. Ю. Ю. Логинова ; СибГУ им. М. Ф. Решетнёва. Красноярск, 2017. Ч. 1. С. 151-152.

References

1. Pat. 2472284 Russian Federation, IPC H02P8/20 (2006.01), an Electromechanical actuator disclosure / Bobylev V. G., Cherepanov D. A., Leonov A. V., Khali-manovich V. I. 2011119197/11: Appl. 12.05.2011; publ. 10.01.2013, bull. No. 1.

2. Krylov A. V., Churilin S. A. Modeling of disclosure solar panels of different configurations // Vestnik MGTU im. N. Uh. Bauman. Ser. "Engineering". 2011. No. 1. P. 106-112

3. Moiseev Р. P., Viktorov A. I. Controlled trigger mechanism for the disclosure of spacecraft structures // Reshetnev readings : materials of XX International. scientific-practical. conf., dedicated. memory of the general designer of rocket-space systems Academician M. F. Re-shetnev, (November 9-12, 2016, Krasnoyarsk): at 2 pm / under total. Ed. Yu. Yu. Loginova; Sib. state. aerospace. un-t. Krasnoyarsk, 2016. Part 1. P. 141-142.

4. Miniature sensors of micromovement, angular position and force on the Hall effect / P. P. Moiseev, V. B. Alymov, I. I. Nechushkin et al. // Reshetnev Readings: Materials of the 19th International Conference. scientific-practical. conf., dedicated. 55 anniversary of Sib. state. aerospace. University of them. acad. M. F. Reshetneva (10-14 November 2015, Krasnoyarsk): 2 hours / under the total. Ed. Yu. Yu. Loginova; Sib. state. aerospace. un-t. Krasnoyarsk, 2015. Part 1. P. 289-290.

5. Sensors for the control of the positions of the elements of the transformed structures of space vehicles / PP Moiseev, II Nechushkin // Reshetnev Readings: Materials of XXI International. scientific-practical. conf., dedicated. memory of the general designer of rocket-space systems Academician M. F. Reshetnev, (08-11 November 2017, Krasnoyarsk) : at 2 h. / under the total. Ed. Yu. Yu. Loginova ; SibSU them. M. F. Reshetnev. Krasnoyarsk, 2017. Part 1. P. 151-152.

© Моисеев П. П., Викторов А. И., 2018