Сансарт зориулж нарны хавтанг хэрхэн хийдэг вэ (23 зураг). Тэнгэрт, усан дээр, сансарт нарны зайн хавтангууд Сансарт нарны хавтангийн загвар
ОУСС дээрх нарны зай
Нарны зай - хэд хэдэн хосолсон фотоэлектрик хувиргагч (фото эсүүд) - нарны энергийг шууд энерги болгон хувиргадаг хагас дамжуулагч төхөөрөмж цахилгаан, нарны коллекторуудаас ялгаатай нь хөргөлтийн материалыг халаадаг.
Нарны цацрагийг дулааны болон цахилгаан энерги болгон хувиргах боломжтой янз бүрийн төхөөрөмжүүд нь нарны энергийн судалгааны объект юм (Грек хэлнээс helios Ήλιος, Helios -). Фотоволтайк эс болон нарны коллекторын үйлдвэрлэл хөгжиж байна өөр өөр чиглэлүүд. Нарны хавтан байдаг янз бүрийн хэмжээтэй: бичил тооцоолуураас эхлээд машин, барилгын дээврийг эзлэх хүртэл.
Өгүүллэг
Нарны зайн анхны загваруудыг Армен гаралтай Италийн фотохимич Жиакомо Луижи Сиамсиан бүтээжээ.
1954 оны 4-р сарын 25-нд Bell Laboratories цахилгаан гүйдэл үүсгэх анхны цахиурт суурилсан нарны зайг бүтээснээ зарлав. Энэхүү нээлтийг компанийн гурван ажилтан болох Калвин Саутер Фуллер, Дарил Чапин, Жералд Пирсон нар хийсэн байна. Үүнээс ердөө 4 жилийн дараа буюу 1958 оны 3-р сарын 17-нд анх удаа нарны зай хураагууртай Vanguard 1-ийг АНУ-д хөөргөж, хэдхэн сарын дараа буюу 1958 оны 5-р сарын 15-нд Sputnik 3-ыг мөн ЗХУ-д хөөргөсөн. нарны хавтан ашиглах.
Сансарт ашиглах
Нарны батерейнууд нь цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх гол аргуудын нэг юм: тэд ямар ч материал ашиглахгүйгээр удаан хугацаанд ажилладаг бөгөөд цөмийн болон байгаль орчинд ээлтэй.
Гэсэн хэдий ч нарнаас хол зайд (тойрог тойрноос гадуур) нисэх үед нарны энергийн урсгал нь нарнаас хол зайн квадраттай урвуу хамааралтай байдаг тул тэдгээрийг ашиглах нь асуудал үүсгэдэг. Нисэх үед нарны хавтангийн хүч мэдэгдэхүйц нэмэгддэг (Сугар гаригийн бүсэд 2 дахин, Мөнгөн усны бүсэд 6 дахин).
Фотоэлел ба модулийн үр ашиг
Агаар мандалд орох (AM0) дахь нарны цацрагийн урсгалын хүч нь нэг квадрат метр талбайд ойролцоогоор 1366 ватт байна (мөн AM1, AM1.5, AM1.5G, AM1.5D-г үзнэ үү). Үүний зэрэгцээ Европт маш үүлэрхэг цаг агаарт нарны цацрагийн тодорхой хүч нь өдрийн цагаар ч гэсэн 100 Вт / м²-ээс бага байж болно. Аж үйлдвэрийн энгийн үйлдвэрлэсэн нарны хавтанг ашигласнаар энэ эрчим хүчийг 9-24%-ийн үр ашигтайгаар цахилгаан болгон хувиргах боломжтой. Энэ тохиолдолд батерейны үнэ нэг ватт нэрлэсэн хүчин чадалд ойролцоогоор 1-3 доллар байх болно. Нарны зайг ашиглан үйлдвэрлэсэн цахилгаан эрчим хүчний үнэ нь 0.25 доллар байх болно. Европын фотоволтайкийн холбооны (EPIA) тооцоолсноор, 2020 он гэхэд нарны эрчим хүчний үйлдвэрлэсэн цахилгаан эрчим хүчний өртөг нэг кВт/цаг хүртэл буурна суурилуулалт ба орон сууцны барилгад суурилуулахад кВт.ц тутамд 0.15 €-ээс бага.
2009 онд Spectrolab (Boeing-ийн охин компани) 41.6% -ийн үр ашигтай нарны зайг үзүүлжээ. 2011 оны 1-р сард энэ компанийн 39% -ийн үр ашигтай нарны зай зах зээлд гарах төлөвтэй байсан. 2011 онд Калифорнийн "Solar Junction" компани 5.5х5.5 мм хэмжээтэй нарны зайны үр ашгийг 43.5%-ийн үр ашигтай болгосон нь өмнөх дээд амжилтаас 1.2%-иар өндөр байв.
2012 онд Morgan Solar компани нь баяжуулах үйлдвэрийг нарны зайг суурилуулсан хавтантай хослуулан полиметилметакрилат (плексигласс), германий болон галлийн арсенидээс Sun Simba системийг бүтээжээ. Самбарыг хөдөлгөөнгүй байх үед системийн үр ашиг нь 26-30% (жилийн цаг, нар байрлах өнцгөөс хамаарч) талст цахиур дээр суурилсан нарны зайн практик үр ашгаас хоёр дахин их байв.
2013 онд Хурц компани 44.4%-ийн үр ашигтай индий-галли-арсенидын суурь дээр 4х4 мм хэмжээтэй гурван давхаргат нарны зайг бүтээж, Фраунхофер нийгэмлэгийн Нарны энергийн системийн хүрээлэн, Soitec, CEA-Leti, Берлиний хэсэг мэргэжилтнүүд хамтран бүтээжээ. Helmholtz төв нь Fresnel линз ашиглан 44.7% үр ашигтай фотоэлел бүтээж, өөрийн 43.6%-ийн амжилтаас давсан байна. 2014 онд Фраунхоферын нэрэмжит Нарны эрчим хүчний системийн хүрээлэн байгуулагдсан нарны хавтанМаш жижиг фотоэлел дээр гэрлийг төвлөрүүлдэг линзийн ачаар үр ашиг нь 46% байв.
2014 онд Испанийн эрдэмтэд хувиргах чадвартай цахиурын фотоволтайк эсийг бүтээжээ хэт улаан туяаны цацрагНар.
Ирээдүйтэй чиглэл бол жижиг антенн (ойролцоогоор 200-300 нм) гэрлээр (өөрөөр хэлбэл 500 ТГц давтамжтай цахилгаан соронзон цацраг) өдөөгдсөн гүйдлийг шууд засах замаар ажилладаг наноантен дээр суурилсан фотоэлелүүдийг бий болгох явдал юм. Наноантен нь үйлдвэрлэхэд үнэтэй түүхий эд шаарддаггүй бөгөөд 85% хүртэл үр ашигтай байдаг.
| Төрөл | Фотоэлектрик хувиргах коэффициент, % |
|---|---|
| Цахиур | |
| Si (талст) | 24,7 |
| Si (поликристал) | 20,3 |
| Si (нимгэн хальс дамжуулах) | 16,6 |
| Si (нимгэн хальсан дэд модуль) | 10,4 |
| III-V | |
| GaAs (талст) | 25,1 |
| GaAs (нимгэн хальс) | 24,5 |
| GaAs (поликристал) | 18,2 |
| InP (талст) | 21,9 |
| Халькогенидын нимгэн хальс | |
| CIGS (фотосел) | 19,9 |
| CIGS (дэд модуль) | 16,6 |
| CdTe (фотосел) | 16,5 |
| Аморф/нанокристалл цахиур | |
| Si (аморф) | 9,5 |
| Si (нанокристалл) | 10,1 |
| Фотохимийн | |
| Органик будагч бодис дээр үндэслэсэн | 10,4 |
| Органик будагч бодис дээр үндэслэсэн (дэд модуль) | 7,9 |
| Органик | |
| Органик полимер | 5,15 |
| Олон давхаргат | |
| GaInP/GaAs/Ge | 32,0 |
| GaInP/GaAs | 30,3 |
| GaAs/CIS (нимгэн хальс) | 25,8 |
| a-Si/mc-Si (нимгэн дэд модуль) | 11,7 |
Фотоэлементийн үр ашигт нөлөөлөх хүчин зүйлүүд
Фотоэлементүүдийн бүтцийн онцлог нь температур нэмэгдэх тусам хавтангийн гүйцэтгэл буурахад хүргэдэг.
-аас гүйцэтгэлийн шинж чанарфотоволтайк самбар нь хүрэхийн тулд үүнийг харж болно хамгийн их үр ашигАчааллын эсэргүүцлийг зөв сонгох шаардлагатай. Үүнийг хийхийн тулд фотоволтайк хавтангууд нь ачаалалд шууд холбогддоггүй, харин фотоволтайк системийн удирдлагын хянагчийг ашигладаг бөгөөд энэ нь хавтангийн оновчтой ажиллагааг хангадаг.
Үйлдвэрлэл
Ихэнх тохиолдолд ганц фотоэлелүүд хангалттай эрчим хүч гаргадаггүй. Тиймээс тодорхой тооны фотоволтайк эсүүдийг фотоволтайк нарны модуль гэж нэрлэхэд нэгтгэж, шилэн хавтангийн хооронд арматур суурилуулсан. Энэ угсралтыг бүрэн автоматжуулж болно.
Одоогийн байдлаар NPP Kvant нь сансрын фотоэнерги, түүний элементийн суурийг хөгжүүлэх гурван үндсэн чиглэлээр ажиллаж байна, тухайлбал:
Нэг талст цахиур дээр суурилсан нарны эсийг бий болгох
“Квант” АЦС-д бүтээгдсэн цахиурын нарны зайнууд нь дэлхийн түвшинд нийцэж байгаа нь Энэтхэг, Франц, Голланд, Чех, Израиль, Хятад зэрэг орны ашиг сонирхолд нийцүүлэн үйлдвэрлэх гадаадын хэд хэдэн захиалгыг биелүүлснээр нотлогдож байна. Эдгээр батерейнууд нь:
- анхны эрчим хүчний хамгийн өндөр үзүүлэлт ~ 200Вт/м2;
- идэвхтэй оршин тогтнох хугацаанд хамгийн бага доройтол;
- бага нисдэг сансрын хөлөгт ашигладаг бөгөөд дэлхийн альбедо (ялангуяа Заря, Звезда сансрын хөлөгт зориулсан нарны зайн хавтан, ... ОУСС-ын Оросын салбар, "Монитор-Е" сансрын хөлгийн SB).
Гадаад субстрат дээр нарийн төвөгтэй хагас дамжуулагч материалыг ашиглан олон үе шаттай фотоэлектрик хувиргагч дээр суурилсан нарны зайг бий болгох.
Гадны хагас дамжуулагч субстрат дээр хуримтлагдсан гурвалсан ба дөрөвдөгч AIIIBV нэгдлүүдийг ашиглан каскадын нийлмэл гетерогцолтын бүтэц дээр суурилсан нарны зайн тусламжтайгаар сансрын нөхцөлд хамгийн их үр ашигт хүрсэн. хамгийн сайн үр дүнтодорхой хүчин чадал, идэвхтэй амьдралын хугацаа, энэ хугацаанд хамгийн бага доройтол. Ийм нарны зайн тусламжтайгаар 25-30% -ийн үр ашигт хүрсэн. Ирээдүйтэй сансрын хөлгүүдийн бүхэл бүтэн ангиллын хувьд, жишээлбэл, том геостационар платформууд, түүнчлэн зориулалтын сансрын хөлгүүд. тээврийн үйл ажиллагаацахилгаан хөдөлгүүрийн системийг ашиглан сансарт орчин үеийн зорилтот даалгавруудыг биелүүлэх чадвар нь зөвхөн ийм өндөр үр ашигтай нарны хавтанг ашиглах боломжтой юм. Үүнийг харгалзан, мөн GaAs дээр суурилсан нарны зайг зохион бүтээх олон жилийн туршлагаа ашиглан NPP Kvant энэ чиглэлээр ажлыг хөгжүүлж байна.
Аморф цахиур дээр суурилсан уян хатан нимгэн хальсан нарны зайг бүтээх, хамгийн их энерги-массын шинж чанар, хамгийн бага өртөгтэй.
Энэ бол сансрын фото энергийн цоо шинэ чиглэл юм. Ихэнх ирээдүйтэй төрөлИйм фотоволтайк хувиргагч нь одоогоор аморф цахиур (a-Si) дээр суурилсан 3 каскадын нарны эсүүд юм. Эх газрын фотоволтайкийн зорилгоор бүтээгдсэн аморф цахиур нарны зайг дараах шалтгааны улмаас сансрын нөхцөлд ашиглахаар төлөвлөж байна.
- анхны үр ашиг багатай хэдий ч монокристалл цахиурын үндсэн дээр хийсэн нарны зайнаас 4-5 дахин өндөр нарны эсийн өндөр эрчим хүчний массын шинж чанарыг олж авах боломж;
- цацрагийн өндөр эсэргүүцэл;
- монокристал хувилбартай харьцуулахад нарны зайны батерейны хэмжээг тодорхой хэмжээгээр дарааллаар нь бууруулах боломж.
Уян хатан нимгэн хальстай нарны зайн чухал давуу тал нь жижиг эхлэх (тээвэрлэх) эзэлхүүн, тэдгээрийн үндсэн дээр хялбар байрлуулж болох өнхрөх хэлбэрийн нарны зайг бий болгох боломж гэх мэт.
Орос-Америкийн хамтарсан "Совлакс" ХХК (АНУ-ын NPP Kvant, ECD Ltd.-ийн үүсгэн байгуулагчид) эзэмшсэн газар дээрх технологи нь сансрын хэрэглээнд зориулагдсан аморф цахиурт суурилсан фотоэлектрик хувиргагчийг үйлдвэрлэх үндсэн технологи гэж тооцогддог. Энэхүү технологи нь нимгэн туузан дэвсгэр дээр a-Si хайлш дээр суурилсан гурван уулзвар бүхий каскадын фотоволтайк бүтцийг бий болгодог.
Сансрын фотоэнергийн чиглэлээр "Квант" АЦС-ын орчин үеийн төслүүд
- ОУСС: Хоёр чиглэлийн мэдрэмжтэй нарны хувиргагчтай Заря, Звезда модулиудын Оросын сегмент
- "SiSat", "Express-A", "Express-AM", "KazSat" гэх мэт томоохон геостационар платформууд.
- Дэлхийг зайнаас тандан судлах сансрын хөлөг ба цаг уурын "Монитор-Е", "Солир-3" гэх мэт.
| Үндсэн шинж чанарууд | Нэг талст | GalnP2-GalnAs-Ge гурван үе шаттай |
Аморф |
| Гүйдлийн хүчдлийн үзүүлэлтийн оновчтой цэг дээр 25°С, AM0-д SB-ийн хувийн хүч, Вт/м 2. | 200 | ~350 | 90-100 |
| Гүйдлийн хүчдэлийн үзүүлэлтийн оновчтой цэг дээр AM0, 60 ° C-ийн SB-ийн хувийн хүч, Вт / м 2. | 165-170 | ~320 | 80-90 |
| Хувийн жин (хүрээг эс тооцвол зураг үүсгэх хэсгийн дагуу), кг/м2: | |||
| - торон дэвсгэр - зөгийн сархинагаас бүрдсэн дэвсгэр |
1,7-1,85 1,4-1,5 |
1,9 1,6 |
0,3 |
| SAS-д ажиллах гүйдлийн доройтол, % | |||
| - 10 жил GEO - 10 жил LEO - Зууван ба завсрын тойрог замд 10 жил |
20 20 30 |
15 15 25 |
Цацраг доройтол ~7% |
Дараагийн жилүүдэд Япон, Хятад, Европын хэд хэдэн орон зэрэг олон улс орон сансарт суурилсан нарны эрчим хүчийг сонирхож эхэлсэн.
"Олон хүмүүс үүнийг сонирхож байсан ч тэр үед техникийн хүчин чадал, техник хангамж маш бага байсан" гэж Яффе хэлэв.
2009 онд нарийн бичгийн дарга тэнгисийн цэргийнАНУ-ын Рэй Мабус Тэнгисийн цэргийн хүчин гадаадын газрын тосны хараат байдлыг бууруулж, эрчим хүчний өөр эх үүсвэрийн хэрэглээг нэмэгдүүлэх хэд хэдэн зорилт дэвшүүлсэн. Тэр жилдээ Яффе АНУ-ын Тэнгисийн цэргийн судалгааны лабораториос сансарт хуримтлагдсан нарны энергийг дэлхий рүү дамжуулах өөр төрлийн энерги болгон хувиргах технологийг сайжруулахын тулд санхүүжилт авчээ.
Технологи хэрхэн ажилладаг вэ?
Технологийг сайжруулах шаардлагатай ч үндсэн санаа нь маш энгийн. Нар бүх чиглэлд фотон, энергийн багц гэрлийг илгээдэг. Уламжлалт нарны хавтан нь эдгээр фотоныг шууд цахилгаан гүйдлийн электрон болгон хувиргадаг. Дараа нь шууд гүйдлийг хувьсах гүйдэл болгон хувиргаж, дамжуулдаг цахилгаан сүлжээ.
Сансарт энэ энергийг хэрхэн сүлжээнд оруулах вэ гэдэг хамгийн том асуудал юм.
Сансарт нарны хавтан байгаа тул эрдэмтэд хамгийн ихийг олох хэрэгтэй үр дүнтэй арганарны тусгалаас дэлхий рүү шууд гүйдэл дамжуулах. Хариулт: Радио давтамжийг дамжуулах эсвэл богино долгионы зууханд хоол халаахад ашигладаг цахилгаан соронзон долгион.
"Хүмүүс радио долгионыг харилцаа холбоо, радио, телевиз, утастай холбодог учраас эрчим хүчний дамжуулалттай холбодоггүй. Тэд тэднийг эрчим хүчний тээвэрлэгч гэж боддоггүй" гэж Яффе хэлэв. Гэхдээ бид бичил долгионы зуух (сортуудын нэг цахилгаан соронзон долгион) энерги зөөвөрлөх - тэдний энерги нь бидний хоолыг халаадаг.
Yaffe өөрийн ажиллаж буй технологийг "сэндвич" модуль гэж нэрлэдэг. Доорх зурагт толин тусгал шиг нарны гэрэл тусгагч нарны фотонуудыг сэндвич модулиудад төвлөрүүлж байгааг харуулж байна. Сэндвичний дээд хэсэг нь нарны эрчим хүчийг хүлээн авдаг. Доод талын цацраг дээрх антеннууд нь дэлхий рүү радио долгион илгээдэг. 
Дээрх зураг нь масштабтай биш юм. Сэндвич модулиудын урт нь гурван метр байх ёстой, гэхдээ 80 мянга орчим ийм модуль нь ойролцоогоор есөн хөл бөмбөгийн талбайн урттай байх болно. -ээс ес дахин их байна.
Сансар огторгуйн радио давтамжийн энергийг агуулсан Дэлхий рүү буцах нарны хавтанГурван километрийн диаметртэй тусгай антен - шулуун гэдсээр хүлээн авах болно.
“Энэ нь утсаар дүүрсэн талбай шиг харагдах болно. Эдгээр шулуун гэдэсний элементүүд нь ирж буй радио долгионыг хүлээн авч, цахилгаан болгон хувиргах болно" гэж Яффе хэлэв.
Радио долгионы хүчтэй цацрагийг дэлхийн аль ч байршилд илгээж болно, учир нь цацрагийн чиглэлийг эргүүлэх цацрагийн жолоодлого гэж нэрлэдэг техникийг ашиглан өөрчлөх боломжтой. Хүлээн авах станцын төвөөс "нисгэгч дохио" илгээхэд хангалттай. Хиймэл дагуул нь дохиог харж, радио долгионыг дэлхийн станц руу дамжуулахын тулд дамжуулагчийг дахин тохируулдаг.
Цэргийн болон энгийн иргэдийн хувьд ийм системийн асар том давуу тал нь алслагдсан баазууд болон ложистикийн хувьд хэцүү, хүргэхэд маш их өртөгтэй газруудад эрчим хүч дамжуулах чадвар юм. дизель түлш.
Сансрын эрчим хүчний аварга туяа
Сансар огторгуйгаас дэлхий рүү ирж буй аварга том радио долгион нь харь гарагийн хөлөг онгоц ийм цацраг ашиглан хотуудыг дэлбэлэхийг харсан ихэнх хүмүүсийг айлгах болно. Гэвч үнэн хэрэгтээ та радио туяаг нүцгэн нүдээр харахгүй байх болно - радио дохио биднийг хаа сайгүй, бүх чиглэлд урсдаг.
Хэдийгээр эдгээр радио дохионууд нь телевиз, радио дохионоос илүү их энерги агуулдаг ч дохионы нягт нь нэлээд бага хэвээр байх бөгөөд түүгээр нисч буй хүмүүс, онгоц, шувуудад аюул учруулахгүй. Мэдээжийн хэрэг, уг технологийг лабораториос гадуур туршиж үзээгүй байгаа тул аюулгүй байдлын бодит нотолгоо хараахан гараагүй байна.
Ийм системийн гол асуудал нь түүний өртөг хэвээр байна. Мөн энэ асуудал нь засгийн газар, хувийн болон арилжааны санхүүгийн сан гэх мэт бүх оролцогч талуудад хамаатай.
Сансарт суурилсан нарны станцын системийг бүрэн хэмжээгээр хэрэгжүүлэхэд хичнээн их зардал гарахыг хэлэхэд хэцүү ч хэдэн зуун сая доллараас багагүй зардал гарах нь тодорхой. Сансарт хэр том биет хөөргөхөд тодорхой хязгаарлалт байдаг бөгөөд пуужингууд ч хямдхан биш юм. Жишээлбэл, Олон улсын сансрын станцыг хөөргөх хэмжээний том эсвэл хүчтэй пуужин байгаагүй тул сансарт хэсэгчлэн барьсан. бүрэн системорон зай руу.
Жаффын зорилго бол сэндвич модулийн нэг хэсгийг загварчлах боловч төслийг дуусгахгүй. Тэрээр мөн модулиудыг сансар огторгуйд нарны гайхалтай халуунд тэсвэрлэж, үргэлжлүүлэн ажиллах чадвартай эсэхийг шалгахын тулд сансар огторгуйтай төстэй нөхцөлд туршиж үздэг.
Yaffe өөрийн төслийн үргэлжлэлийг санхүүжүүлэх ивээн тэтгэгч олохыг хичээж байна. Гэвч тэрээр урт хугацааны эрчим хүчний төслүүд нь ялангуяа технологийг хүмүүст харуулж чадахгүй байгаа үед маш хэцүү зарагддаг гэдгийг онцолжээ. 1950-иад онд Орос анхны хиймэл дагуул бүтээж, сансрын уралдаанд АНУ-ыг ялж байсан үе шиг олон улсын өрсөлдөөнийг жинхэнэ хөдөлгөгч хүчин зүйл болно гэж Яффе үзэж байна. Одоо Япон улс энэ төсөлд хамгийн түрүүнд оролцохоор төлөвлөж байгаа бололтой.
Санхүүжилтгүй ч гэсэн улсын түвшиндСоларен зэрэг жижиг бизнесүүд ойрын ирээдүйд сансрын нарны станцууд бодит ажил болно гэдэгт итгэдэг. Гари Спирнка, Гүйцэтгэх захиралСоларен төрийн болон хувийн сансрын инженерийн чиглэлээр урт удаан хугацаанд ажилласан. Ийм станцын төслүүдийг Засгийн газар төлөвлөж, царцаах гэж олон жил харж байсан болохоор хувийн хэвшлийг илүү сонирхож байна.
1945 онд АНУ-ын армид радио холбооны төхөөрөмжийг ашигласан талаарх тагнуулын мэдээлэл ирсэн. Энэ тухай I.V-д мэдэгдэв. Зөвлөлтийн армийг радио холбоогоор тоноглох тухай зарлиг гаргах ажлыг тэр даруй зохион байгуулсан Сталин. Элементийн цахилгаан гальваник хүрээлэн байгуулагдсан бөгөөд хожим нь "Квант" гэж нэрлэгддэг. Богино хугацаанд хүрээлэнгийн баг радио холбоонд шаардлагатай олон тооны одоогийн эх үүсвэрийг бий болгож чадсан.
Николай Степанович Лидоренко 1950-1984 онд "Квант" эрдэм шинжилгээ, үйлдвэрлэлийн аж ахуйн нэгжийг (SPE) удирдаж байсан.
1950 оноос хойш тус хүрээлэн нь Беркут төслийн эрчим хүч үйлдвэрлэх системийг бий болгож байна. Төслийн мөн чанар нь зенитийн пуужин ашиглан Москвад зориулж пуужингийн довтолгооноос хамгаалах системийг бий болгох явдал байв. Н.С. Лидоренког Сайд нарын Зөвлөлийн дэргэдэх Гуравдугаар Ерөнхий Газарт дуудаж, тэр үед нууц байсан энэ сэдвийг удирдан явуулахыг үүрэг болгов. Нислэгийн үед зенитийн буу болон пуужинг өөрөө цахилгаанаар хангах системийг бий болгох шаардлагатай байв. Пуужинд ердийн хүчлийн электролит дээр суурилсан үүсгэгч төхөөрөмжийг ашиглах боломжгүй байв. Н.С. Лидоренко давс (ус агуулаагүй) электролит бүхий одоогийн эх үүсвэрийг хөгжүүлэх зорилт тавьсан. Электролит хэлбэрээр давсыг хуурай хэлбэрээр савласан. Пуужинг хөөргөх үед батерейны доторх сквиб зөв цагт асч, халуунд давс хайлуулж, үүний дараа л цахилгаан гүйдэл үүссэн байна. Энэ зарчмыг S-25 системд ашигласан.
1950 онд Н.С. Лидоренкотой Р-2 пуужин дээр ажиллаж байсан Сергей Павлович Королев холбогджээ. Олон шатлалт пуужингийн нислэг нарийн төвөгтэй болж хувирав технологийн процесс. Н.С тэргүүтэй баг. Лидоренкогийн хэлснээр R-2 пуужинд, дараа нь дараагийн үеийн R-5 пуужинд бие даасан цахилгаан хангамжийн системийг бий болгосон. Өндөр хүчин чадалтай цахилгаан хангамж шаардлагатай байсан: зөвхөн пуужингийн цахилгаан хэлхээг төдийгүй цөмийн цэнэгийг эрчим хүчээр хангах шаардлагатай байв. Эдгээр зорилгоор дулааны батерейг ашиглах ёстой байв.
1955 оны 9-р сард К-3 "Ленинский комсомол" цөмийн шумбагч онгоцны барилгын ажил эхэлсэн. Энэ нь 1955 оны 1-р сард Америкийн цөмийн шумбагч "Наутилус" хөлөг онгоцыг ашиглалтад оруулсантай холбоотой албадан хариу үйлдэл байв. Батерей нь хамгийн эмзэг холбоосуудын нэг болж хувирсан. Одоогийн эх сурвалжийн хувьд N.S. Лидоренко мөнгө, цайр дээр суурилсан элементүүдийг ашиглахыг санал болгов. Батерейны эрчим хүчний багтаамжийг 5 дахин нэмэгдүүлсэн бөгөөд ингэснээр төхөөрөмжүүд нь 40,000 ампер / цаг, цацрагт 1 сая джоуль дамжуулах чадвартай болсон. Хоёр жилийн дараа Ленинскийн комсомол байлдааны үүрэг гүйцэтгэжээ. Н.С-ийн удирдлаган дор бий болсон хүмүүсийн найдвартай байдал, үр нөлөөг харуулсан. Лидоренкогийн батерейны төхөөрөмж нь Америкийнхаас 3 дахин хүчтэй болсон.
Дараагийн шат нь N.S. Лидоренко торпедод зориулсан цахилгаан батерей боловсруулж байв. Хэцүү байдал нь бага хэмжээний эрчим хүчний бие даасан эх үүсвэрийн хэрэгцээ байсан боловч үүнийг амжилттай даван туулсан.
Алдарт Королевын "долоо" - R-7 пуужин бүтээх ажил онцгой байр суурь эзэлдэг. Пуужингийн томоохон ажил хийх эхлэл нь ЗХУ-ын Сайд нарын Зөвлөлийн 1946 оны 5-р сарын 13-ны өдрийн тогтоолд И.В. Сталин. Өнөөдөр зарим сэтгүүлчид манай улсын удирдлага сансрын төслүүдэд анхаарал хандуулж байсныг нэн тэргүүнд цэргийн ашиг сонирхолтой холбон тайлбарлахыг эрмэлзэж байна. Энэ нь үнэнээс хол байгаа нь тухайн үеийн баримтат материалаар нотлогддог. Хэдийгээр мэдээжийн хэрэг үл хамаарах зүйлүүд байсан. Тиймээс, N.S. Хрущев С.П.-ын тэмдэглэлийг хэд хэдэн удаа итгэлгүй уншив. Королев, гэхдээ КГБ-ын дарга амжилтгүй хөөргөх тухай мэдээлсний дараа л асуудлыг нухацтай авч үзэхээс өөр аргагүй болжээ. Америкийн пуужин"Улаан чулуу", үүнээс үүдэн Америкийн машин ойролцоогоор жүржийн хэмжээтэй хиймэл дагуулыг тойрог замд оруулах чадвартай болсон. Гэхдээ Королевын хувьд R-7 пуужин сансарт нисэх чадвартай байсан нь илүү чухал байв.
1957 оны 10-р сарын 4-нд дэлхийн анхны хиймэл дагуулыг амжилттай хөөргөсөн. Хиймэл дагуулын бие даасан цахилгаан хангамжийн системийг Н.С. Лидоренко.
Зөвлөлтийн хоёр дахь хиймэл дагуулыг Лаика нохойтой хамт хөөргөсөн. N.S-ийн удирдлаган дор бүтээгдсэн системүүд. Лидоренко хиймэл дагуул дээрх амин чухал үйл ажиллагааг янз бүрийн зорилго, дизайны янз бүрийн одоогийн эх үүсвэрээр хангасан.
Энэ хугацаанд Н.С. Лидоренко тэр үед шинэ, эцэс төгсгөлгүй эрчим хүчний эх үүсвэр болох Нарны гэрлийг ашиглах боломжийг ойлгосон. Цахиурын хагас дамжуулагч дээр суурилсан фотоэлел ашиглан нарны энергийг цахилгаан энерги болгон хувиргасан. Тухайн үед физикийн үндсэн ажлын мөчлөг дуусч, нарны фотоны цацрагийг хувиргах зарчмаар ажилладаг фотоэлементүүд (фото хувиргагчид) нээгдэв.
Зөвлөлтийн гурав дахь хиймэл дагуул болох нэг хагас тонн орчим жинтэй тойрог замын шинжлэх ухааны автомат лабораторийн эрчим хүчний гол бөгөөд бараг төгсгөлгүй эх үүсвэр нь нарны хавтан юм.
Хүн сансарт анх удаа нисэх бэлтгэл ажил эхэлжээ. Нойргүй шөнө, олон цагийн шаргуу хөдөлмөр... Одоо энэ өдөр ирлээ. Н.С. Лидоренко: "Гагариныг хөөргөхөөс нэг хоногийн өмнө, Ерөнхий дизайнеруудын зөвлөлд энэ асуудлыг шийдэж байна ... Королев: "За, дахиад л үзэгчид юу гэж бодож байна?" Би шээхийг зөвшөөрсний тэмдэг гэж хүлээж авдаг, Королев гарын үсэг зурж, бид бүгд нуруун дээр нь арван хоёр гарын үсэг зурж, Гагарин нисдэг ..."
Гагарин нисэхээс нэг сарын өмнө буюу 1961 оны 3-р сарын 4-нд түүхэнд анх удаа стратегийн пуужингийн байлдааны хошууг саатуулжээ. V-1000 пуужингийн эсрэг пуужингийн цоо шинэ төрлийн тоног төхөөрөмжийн эрчим хүчний эх үүсвэр нь Квант нийгэмлэгийн бүтээсэн батерей байв.
1961 онд Зенит ангиллын сансрын хөлөг бүтээх ажил эхэлсэн - 20-50 батерейг багтаасан том блокуудаас бүрдсэн цогц эрчим хүчний системтэй.
1961 оны дөрөвдүгээр сарын 12-нд болсон үйл явдлын хариуд АНУ-ын Ерөнхийлөгч Жон Кеннеди "Оросууд энэ арван жилийг нээсэн. Бид хаах болно" гэж хэлжээ. Тэрээр сар руу хүн илгээх бодолтой байгаагаа зарлав.
АНУ сансарт зэвсэг байрлуулах талаар нухацтай бодож эхэлсэн. 60-аад оны эхээр Америкийн цэрэг, улс төрчид Сарыг цэрэгжүүлэх төлөвлөгөө гаргаж байсан нь командын пост, цэргийн пуужингийн бааз байрлуулахад тохиромжтой газар байв. АНУ-ын Агаарын цэргийн хүчний командлагч Стэнли Гарднерийн хэлсэн үгнээс: “Хоёр, гучин жилийн дараа Сар эдийн засаг, техник, цэргийн ач холбогдлоороо дэлхийн зарим гол бүс нутгуудаас дутахааргүй үнэ цэнэтэй байх болно. Хэний эзэмшлийн төлөө цэргийн гол мөргөлдөөн болсон."
Физикч Ж.Альферов гетероструктурын хагас дамжуулагчийн шинж чанаруудын талаар хэд хэдэн судалгаа хийсэн - янз бүрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нэг атомын давхаргад давхаргаар шингээх замаар бий болгосон талстууд.
Н.С. Лидоренко энэ онолыг нэн даруй томоохон хэмжээний туршилт, техник болгон хэрэгжүүлэхээр шийджээ. Зөвлөлтийн автомат сансрын хөлөг болох Луноход дээр дэлхийд анх удаа галлиум арсенид дээр ажилладаг, тэсвэрлэх чадвартай нарны зайг суурилуулсан. өндөр температур 140-150 хэмээс дээш. Батерейг Луноходын нугастай таган дээр суурилуулсан. 1970 оны 11-р сарын 17-нд Москвагийн цагаар өглөөний 7:20 цагт Луноход-1 сарны гадаргуу дээр хүрч ирэв. Нислэгийн удирдлагын төвөөс нарны зай хураагуурыг асаах тушаал ирсэн. Удаан хугацааны туршид нарны хавтангаас ямар ч хариу үйлдэл үзүүлэхгүй байсан ч дараа нь дохио дамжиж, нарны хавтангууд төхөөрөмжийн бүх ашиглалтын явцад маш сайн ажилласан. Эхний өдөр Луноход 197 метр, хоёр дахь өдөр аль хэдийн нэг километр хагас туулсан... 4 сарын дараа буюу 4-р сарын 12-нд хүндрэл гарч ирэв: Луноход тогоонд унасан ... Эцэст нь эрсдэлтэй Нарны батарейны тагийг хааж, сохроор буцах шийдвэр гаргасан. Гэвч эрсдэл үр дүнгээ өгсөн.
Ойролцоогоор Квант багийнхан өрөөний температурын 0.05 хэмээс ихгүй хазайлтыг зөвшөөрсөн найдвартай байдлыг нэмэгдүүлэх нарийн терморегуляцийн системийг бий болгох асуудлыг шийдсэн. Суурилуулалт нь В.И. Ленин 40 гаруй жил. Энэ нь бусад хэд хэдэн оронд эрэлт хэрэгцээтэй байсан.
N.S-ийн үйл ажиллагааны хамгийн чухал үе шат. Лидоренко бол нисгэгчтэй тойрог замын станцуудын цахилгаан хангамжийн системийг бий болгох явдал байв. 1973 онд эдгээр станцуудын анхных нь асар том далавчтай нарны зай хураагуур бүхий Салют станцыг тойрог замд гаргажээ. Энэ бол Квантын мэргэжилтнүүдийн техникийн чухал ололт байв. Нарны зайнууд нь галлийн арсенидын хавтангаас бүрдсэн байв. Дэлхийн нарны тусгал дээр байрлах станцыг ажиллуулах явцад илүүдэл цахилгааныг цахилгаан батерейнд шилжүүлсэн бөгөөд энэ схем нь сансрын хөлөгт бараг шавхагдашгүй эрчим хүчний хангамжийг хангаж байв.
Амжилттай ба үр дүнтэй ажилСалют, Мир станцууд болон бусад сансрын хөлөгт ашиглахад суурилсан нарны хавтан ба цахилгаан хангамжийн системүүд нь Н.С. Лидоренко.
1982 онд "Квант" эрдэм шинжилгээ, үйлдвэрлэлийн аж ахуйн нэгжийн хамт олон сансрын эрчим хүчний системийг бий болгосны төлөө Лениний одонгоор шагнагджээ.
Н.С тэргүүтэй Квант багийн бүтээсэн. Лидоренко, манай улсын бараг бүх цэргийн болон сансрын системийг эрчим хүчээр хангадаг. Энэ багийн бүтээн байгуулалтыг дотоодын зэвсгийн цусны эргэлтийн систем гэж нэрлэдэг.
1984 онд Николай Степанович NPO Kvant компанийн ерөнхий дизайнерын албан тушаалаас гарсан. Тэрээр "Лидоренкогийн эзэнт гүрэн" гэж нэрлэгддэг цэцэглэн хөгжиж буй аж ахуйн нэгжийг орхисон.
Н.С. Лидоренко суурь шинжлэх ухаан руу буцахаар шийджээ. Нэг чиглэл болгон тэрээр эрчим хүч хувиргах асуудлыг шийдвэрлэх шинэ аргыг ашиглахаар шийджээ. Хүн төрөлхтөн үйлдвэрлэсэн эрчим хүчнийхээ дөнгөж 40 хувийг л ашиглаж сурсан нь эхлэлийн цэг байв. Цахилгаан эрчим хүчний салбарын үр ашгийг 50 ба түүнээс дээш хувиар нэмэгдүүлэх итгэл найдварыг нэмэгдүүлэх шинэ хандлага бий. N.S-ийн гол санаануудын нэг. Лидоренко бол эрчим хүчний шинэ үндсэн эх үүсвэр хайх боломж, хэрэгцээ юм.
Материалын эх сурвалж: Материалыг өмнө нь хэвлэлд олон удаа нийтэлсэн мэдээлэл, мөн "Нарны урхи" киноны үндсэн дээр (найруулагч А. Воробьев, 1996 оны 4-р сарын 19-нд цацагдсан) эмхэтгэсэн.
Нарны зайн хавтан, тэдгээрийг ашиглахад суурилсан сансрын хөлгийн эрчим хүчний хангамжийн системийг амжилттай, үр ашигтай ажиллуулах нь Н.С. Лидоренко.