Солнечные батареи для космоса

* 21-04-2013, 02:10 * Jecky * Комментариев: Нет

Интересный фоторепортаж о процессе производства солнечных батарей для космических кораблей

Солнечные батареи для космоса Это фотоэлектрические преобразователи полупроводниковые устройства, преобразующие солнечную энергию в постоянный электрический ток. Проще говоря, это основные элементы устройства, которое мы называем «солнечными батареями». С помощью таких батарей на космических орбитах работают искусственные спутники Земли. Делают такие батареи в Краснодаре на заводе «Сатурн». Предприятие в Краснодаре входит в структуру Федерального космического агентства, но владеет В«СатурномВ» компания В«ОчаковоВ», которая в буквальном смысле спасла это производство в 90-е годы. Владельцы В«ОчаковоВ» выкупили контрольный пакет акций, который чуть было не ушел к американцам. В«ОчаковоВ» вложила сюда большие средства, закупила современное оборудование, сумела удержать специалистов и теперь В«СатурнВ» — один из двух лидеров на российском рынке производства солнечных и аккумуляторных батарей для нужд космической отрасли — гражданской и военной. Вся прибыль, которую получает В«СатурнВ», остается здесь, в Краснодаре, и идет на развитие производственной базы. Солнечные батареи для космоса Итак, всё начинается здесь — на участке т.н. газофазной эпитаксии. В этом помещении стоит газовый реактор, в котором на подложке из германия в течение трех часов выращивается кристаллический слой, который будет служить основой для будущего фотоэлемента. Стоимость такой установки — около трех миллионов евро. Солнечные батареи для космоса После этого подложке предстоит пройти еще долгий путь: на обе стороны фотоэлемента нанесут электрические контакты (причем на рабочей стороне контакт будет иметь В«рисунок-гребенкуВ», размеры которой тщательно рассчитываются, чтобы обеспечить максимальное прохождение солнечного света), на подложке появится просветляющее покрытие и т.д. — всего более двух десятков технологических операций на различных установках, прежде чем фотоэлемент станет основой солнечной батареи. Солнечные батареи для космоса Вот, например, установка фотолитографии. Здесь на фотоэлементах формируются В«рисункиВ» электрических контактов. Машина производит все операции автоматически, по заданной программе. Здесь и свет соответствующий, который не вредит светочувствительному слою фотоэлемента — как раньше, в эпоху аналоговой фотографии, мы пользовались В«краснымиВ» лампами. Солнечные батареи для космоса В вакууме установки напыления с помощью электронного луча наносятся электрические контакты и диэлектрики, а также наносятся просветляющие покрытия (они увеличивают ток, вырабатываемый фотоэлементом на 30%). Солнечные батареи для космоса Ну вот, фотоэлемент готов и можно приступать к сборке солнечной батареи. К поверхности фотоэлемента припаиваются шины, чтобы потом соединить их друг с другом, а на них наклеивается защитное стекло, без которого в космосе, в условиях радиации, фотоэлемент может не выдержать нагрузок. И хотя толщина стекла всего 0,12 мм, батарея с такими фотоэлементами будет долго работать на орбите (на высоких орбитах больше пятнадцати лет). Солнечные батареи для космоса Солнечные батареи для космоса Солнечные батареи для космоса Электрическое соединение фотоэлементов между собой осуществляется серебряными контактами (их называют шинками) толщиной всего 0,02 мм. Солнечные батареи для космоса Чтобы получить нужное напряжение в сети, вырабатываемое солнечной батареей, фотоэлементы соединяются последовательно. Вот так выглядит секция последовательно соединенных фотоэлементов (фотоэлектрических преобразователей — так правильно). Солнечные батареи для космоса Наконец, солнечная батарея собрана. Здесь показана только часть батареи – панель в формате макета. Таких панелей на спутнике может быть до восьми, в зависимости от того, какая нужна мощность. На современных спутниках связи она достигает 10 кВт. Такие панели будут смонтированы на спутнике, в космосе они раскроются, как крылья и с их помощью мы будем смотреть спутниковое телевидение, пользоваться спутниковым интернетом, навигационными системами (спутники В«ГлонассВ» используют краснодарские солнечные батареи). [leech=http://www.fresher.ru/manager_content/images/kak-delayutsya-solnechnye-batarei-dlya-kosmosa/big/12.jpg]Солнечные батареи для космоса[/leech] Солнечные батареи для космоса Когда космический аппарат освещается Солнцем, вырабатываемая солнечной батареей электроэнергия питает системы аппарата, а избыток энергии запасается в аккумуляторной батарее. Когда космический аппарат находится в тени от Земли, аппаратом используется электроэнергия, запасенная в аккумуляторной батарее. Никель-водородная батарея, обладая высокой энергоемкостью (60 Вт ч/кг) и практически неисчерпаемым ресурсом, широко используется на космических аппаратах. Производство таких батарей — еще одна часть работы завода В«СатурнВ». На этом снимке сборку никель-водородной аккумуляторной батареи производит кавалер медали ордена В«За заслуги перед ОтечествомВ» II степени Анатолий Дмитриевич Панин. Солнечные батареи для космоса Солнечные батареи для космоса Участок сборки никель-водородных аккумуляторов. Начинка аккумулятора подготавливается к размещению в корпусе. Начинка — это положительные и отрицательные электроды, разделённые сепараторной бумагой — в них и происходит преобразование и накопление энергии. [leech=http://www.fresher.ru/manager_content/images/kak-delayutsya-solnechnye-batarei-dlya-kosmosa/big/16.jpg]Солнечные батареи для космоса[/leech] Установка для электронно-лучевой сварки в вакууме, с помощью которой изготавливается корпус аккумулятора из тонкого металла. Солнечные батареи для космоса Участок цеха, где корпуса и детали аккумуляторов испытываются на воздействие повышенного давления. В связи с тем, что накопление энергии в аккумуляторе сопровождается образованием водорода, и давление внутри аккумулятора повышается, испытания на герметичность — неотъемлемая часть процесса изготовления аккумуляторов. Солнечные батареи для космоса Корпус никель-водородного аккумулятора — очень важная деталь всего устройства, работающего в космосе. Корпус рассчитан на давление 60 кгВ·с/см2, при испытаниях разрыв произошел при давлении 148 кгВ·с/см2. Солнечные батареи для космоса Проверенные на прочность аккумуляторы заправляют электролитом и водородом, после чего они готовы к работе. [leech=http://www.fresher.ru/manager_content/images/kak-delayutsya-solnechnye-batarei-dlya-kosmosa/big/20.jpg]Солнечные батареи для космоса[/leech] Корпус никель-водородной аккумуляторной батареи изготавливается из специального сплава металлов и должен быть механически прочным, легким и обладать высокой теплопроводностью. Аккумуляторы устанавливаются в ячейки и между собой не соприкасаются. Солнечные батареи для космоса Аккумуляторы и собранные из них батареи подвергаются электрическим испытаниям на установках собственного производства. В космосе уже невозможно будет ничего поправить и заменить, поэтому здесь тщательно испытывают каждое изделие. Солнечные батареи для космоса Солнечные батареи для космоса Солнечные батареи для космоса Вся космическая техника подвергается испытаниям на механические воздействия с помощью вибрационных стендов, которые имитируют нагрузки при выведении космического аппарата на орбиту. Солнечные батареи для космоса Солнечные батареи для космоса В целом завод В«СатурнВ» произвел самое благоприятное впечатление. Производство хорошо организовано, цеха чистые и светлые, народ работает квалифицированный, общаться с такими специалистами — одно удовольствие и очень интересно человеку, хоть в какой-то степени интересующемуся нашим космосом. Солнечные батареи для космоса


Просмотров: 328
  • Нравится
Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Рекомендуем зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.




Облако тегов
James, Nina, Девочка, публику, чат форум дизайн, шокировала