• Вековая мечта гениального математика воплощена 3D-принтером (3 фото + видео)

    В наши дни фантастика, о которой мы слышали или читали в детстве, воплощается в реальность. Много идей и разработок не были воплощены при жизни авторов – технические возможности были недостаточно в те годы. Новейшие же приборы и технологии помогают нам стряхивать пыль с отложенных на дальнюю полку проектов. Например, учёные из американск...
    Читать дальше
  • «Плоскоземелец» совершит полёт в самодельной ракете (3 фото + видео)

    61-летний Майк Хьюз, конструктор-ракетостроитель и бывший водитель лимузина, верит в плоскую Землю и не верит в достижения современной науки. Чтобы доказать свою веру в истинные формы планеты, энтузиаст задумал подняться в небо на собственноручно собранной ракете на высоту 550 метров над калифорнийской частью пустыни Мохаве, после чего дв...
    Читать дальше
  • Таинственный Galaxy X появился на официальном сайте Samsung

    На корейском официальном сайте Samsung появилась информация о таинственном Galaxy X. Гаджет прошел сертификацию, ему уже присвоен серийный номер SM-G888N0, и это значит, что устройство скоро выйдет на рынок.
    Читать дальше
  • Рентген-взгляд на популярные механизмы (35 фото + видео)

    Мы привыкли, что рентгеновские снимки обычно выполняются для проверки состояния здоровья, однако фотохудожник из Англии Ник Визи (Nick Veasey) применил рентгеновский аппарат для создания художественных образов различных механизмов, технических устройств, животных, растений и так далее. При этом демонстрируются многие детали, ранее скрытые...
    Читать дальше
  • Раковые клетки теперь могут уничтожаться рядовыми клетками

    Исследователи смогли перепрограммировать человеческие клетки на производство иммунных клеток нового типа. Они смогут выявлять и удалять онкологические образования. С помощью данной методики можно будет избавиться от побочных следствий лечения болезни.
    Читать дальше

Как делают солнечные батареи для космоса (27 фото)

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 «Сатурном» компания «Очаково», которая в буквальном смысле спасла это производство в 90-е годы.

Владельцы «Очаково» выкупили контрольный пакет акций, который чуть было не ушел к американцам. «Очаково» вложила сюда большие средства, закупила современное оборудование, сумела удержать специалистов и теперь «Сатурн» — один из двух лидеров на российском рынке производства солнечных и аккумуляторных батарей для нужд космической отрасли — гражданской и военной. Вся прибыль, которую получает «Сатурн», остается здесь, в Краснодаре, и идет на развитие производственной базы.

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.

После этого подложке предстоит пройти еще долгий путь: на обе стороны фотоэлемента нанесут электрические контакты (причем на рабочей стороне контакт будет иметь «рисунок-гребенку», 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.


Вот, например, установка фотолитографии. Здесь на фотоэлементах формируются «рисунки» 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 «красными» лампами.

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%).


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).

Электрическое соединение фотоэлементов между собой осуществляется серебряными контактами (их называют шинками) толщиной всего 0,02 мм.

Чтобы получить нужное напряжение в сети, вырабатываемое солнечной батареей, фотоэлементы соединяются последовательно. Вот так выглядит секция последовательно соединенных фотоэлементов (фотоэлектрических преобразователей — так правильно).

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 «Глонасс» используют краснодарские солнечные батареи).

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 «Сатурн».

На этом снимке сборку никель-водородной аккумуляторной батареи производит кавалер медали ордена «За заслуги перед Отечеством» II степени Анатолий Дмитриевич Панин.

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.

Установка для электронно-лучевой сварки в вакууме, с помощью которой изготавливается корпус аккумулятора из тонкого металла.

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.

Корпус никель-водородного аккумулятора — очень важная деталь всего устройства, работающего в космосе. Корпус рассчитан на давление 60 кг·с/см2, при испытаниях разрыв произошел при давлении 148 кг·с/см2.

Проверенные на прочность аккумуляторы заправляют электролитом и водородом, после чего они готовы к работе.

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.

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.

Вся космическая техника подвергается испытаниям на механические воздействия с помощью вибрационных стендов, которые имитируют нагрузки при выведении космического аппарата на орбиту.

В целом завод «Сатурн» 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.

Понравился пост? Просоединяйтесь к нам в Facebook!

Написать комментарий


Включите эту картинку для отображения кода безопасности
обновить, если не виден код


Комментарии: 3

avatar
5 июля 2012 12:27 peerc
здоровское производство
+ 6
Ответить
avatar
6 июля 2012 14:59 soulfly17
Да, интересно! Я там был лет пять назад, по своей работе. И на "Очаково" тоже). "Очаково" респект!!! Не дали пропасть компании. Рядом с ними работаю, нужно будет сходить на экскурсию! ))
+ 2
Ответить
avatar
9 июля 2012 17:31 Ваше имя
Очень хорошо организовано производство.
Радует в каких то областях промышленность растет и деньги не пилят в таких объемах как на Автовазе, который давно пора закрыть.
+ 1
Ответить
В Вашем браузере отключен JavaScript. Для корректной работы сайта настоятельно рекомендуется его включить.