Иллюстрация: Космос
Специалисты Сибирского федерального университета (СФУ) разработали инновационное устройство, призванное существенно улучшить характеристики космических аппаратов. Оно позволит уменьшить их общую массу и значительно повысить надёжность системы электроснабжения на борту. Ожидается, что новое решение сократит массу оборудования для связи источников питания на 30–45%, а также упростит управление энергетическими потоками. Подробности исследования были опубликованы в «Сибирском аэрокосмическом журнале».
Как пояснили учёные СФУ, ключевыми элементами системы электропитания на борту космического аппарата являются солнечные и аккумуляторные батареи, дополненные аппаратурой для преобразования энергии, которая поддерживает стабильное напряжение в бортовой сети. Традиционно для контроля процессов зарядки и разрядки аккумуляторов используются два отдельных прибора, что делает всю систему громоздкой, тяжёлой и не всегда оптимальной.
Профессор кафедры систем автоматики, автоматического управления и проектирования СФУ Юрий Краснобаев отметил, что, несмотря на очевидные преимущества в снижении массы, повышении надёжности и улучшении коэффициента полезного действия (КПД), до сих пор в мире не было предложено единого решения, объединяющего эти два процесса.
В ответ на эту потребность учёные СФУ создали унифицированное устройство, предназначенное для одновременного управления как зарядом, так и разрядом аккумуляторных батарей. По предварительным расчётам, это изобретение позволит уменьшить массу и габариты зарядно-разрядного блока на 30–45%, а также сократить энергетические потери на 30–35% по сравнению с существующими раздельными системами.
«Уменьшение потерь энергии, в свою очередь, приведёт к увеличению КПД всего устройства и даст возможность дополнительно снизить вес как солнечных, так и аккумуляторных батарей. Чем легче техническое оснащение космического аппарата, тем больший объём полезной нагрузки он сможет нести на борту», — подчеркнул профессор Краснобаев.
На данный момент команда СФУ активно работает над созданием физического прототипа нового устройства. После успешного завершения испытаний этого макета эксперты приступят к опытно-конструкторским работам, с последующей интеграцией этих передовых разработок в производство предприятий, специализирующихся на проектировании и производстве энергопреобразующей аппаратуры для космических аппаратов.
Дмитрий Верхов