空间太阳能发电系统及其关键技术

能源是影响人类社会可持续发展的一个重要因素。在空间利用太阳能发电与核能发电并列解决地球上能源－电力不足的两大出路之一。空间太阳能电系统具有广阔的商业前景。有可能成为下世纪初空间技术的发展的新热点。本文在简要回顾了已有研究成果的基础上，重点阐述空间太阳能发电系统的空间段－太阳能发电卫星的构成，设计要求及需突破的关键技术。     

加加林的地球

1961年4月12日，苏联航天员尤利·加加林成为第一个进入太空的人类。他对在轨道亲眼所见的景观，有如下的描述：“天空非常幽暗。而地球是蓝色的，看起来一切都非常清澈。”2012年3月28R在国际太空站拍摄的这幅精彩地球夜景，中心处可见到俄罗斯莫斯科市的灯光，而太空站的一扇太阳能板，则现于影像左侧。     

美丽的星际风筝

<正>2010年5月21日,日本在发射黎明号金星探测器时还搭载放飞了耗资15亿日元(1600万美元)的"太阳辐射加速星际风筝"(简称"伊卡洛斯")的太阳帆航天器,以检验是否能够利用太阳能实现加速飞行。日本宇宙探索局6月10日称,在距地球约770万千米的太空,通过转动直径1.6米、高0.8米的圆柱形机体,利用离心力,"伊卡洛斯"已成功展开了折叠收藏在机体外侧的14平方米的薄膜帆。6月15日,从太阳帆中心机     

日本公司设想将月球变成超级太阳能电站

据新华网2010年6月8日报道，日本建筑公司清水公司近日提出了一个雄心勃勃的利用太阳能的设想，而这一设想对太阳能的利用规模几乎超过以前提出的任何设想。该设想涉及围绕月球1．1万千米长的赤道建一条太阳能发电带，然后将电能转化为微波束和激光束发送回地球，     

航天器太阳电池阵列的发展历程

电源系统是航天器的重要组成部分.航天器电源系统主要有三种类型,化学电池、核电源和太阳电池阵列,而太阳能是航天器系统广泛应用的能源.太阳电池阵列是将太阳能转换成电能的装置,它像翅膀一样在航天器的两边展开,所以又称太阳翼.太阳翼上贴有半导体材料,如掺有5价磷和3价硼元素的硅片,常用的半导体材料还有单结砷化镓和三结砷化镓.太阳电池阵列靠这些半导体材料将太阳能转换成电能.     

天基太阳能发电:一种新的战略选择

1 引言 2008年9月27日,我国航天员翟志刚首次出舱活动获得圆满成功,国人为之欢欣鼓舞.国外媒体认为,翟志刚在太空迈出的一小步标志着中国航天技术迈出了一大步.     

轻小型太阳能/氢能无人机发展综述

轻小型无人机（UAV）在军民领域都有着广泛的用途，电动无人机由于其振动低、无污染、无排放等优势，已经成为无人机领域的发展热点。为了提高轻小型电动无人机的航时，清洁、高能量密度的太阳能和氢能成为非常可行的技术途径之一。本文总结了轻小型太阳能、氢能无人机的发展历程；梳理了相关的关键技术，并对太阳能、氢能无人机的总体设计方法和能源动力系统的发展进行了较为深入的探讨；最后，展望了该类无人机的发展趋势，并对所面临的挑战进行了预测。     

磁流体发电系统在空间电源中的应用研究

介绍了直线型和盘式磁流体(MHD)发电机,鉴于盘式磁流体发电机结构紧凑、发电效率高、对应磁体系统简单等优点,建议在大型航天器上采用盘式磁流体发电机。根据空间应用的特点,盘式磁流体发电机的工质应选用氦/氙混合气体;在抑制等离子体的不稳定时,应综合使用扩张通道、导流片、波状外形壁面及射频线圈等方法。对空间盘式磁流体发电系统及试验设备研究情况进行了介绍;以高温气体闭环核能磁流体发电系统为例,分析了其工作原理和质量功率比等性能参数;总结出地面试验的研究趋势是向超长时间运行发展。针对我国在反应堆、材料、工艺等方面的发展现状,建议深入开展磁流体发电技术及盘式磁流体发电机研究,突破等离子体参数测量、稳定性等关键技术,促进我国在空间核动力技术领域的快速发展。     

发现号执行空间站任务

在推迟了一个多月后．美国发现号航天飞机3月15日在肯尼迪航天中心发射升空．继续执行国际空间站组装任务，任务代号STS—119。发现号于两天后同空间站对接。机上乘有7名字航员．载有最后一对太阳能帆板和美国制造的国际空间站最后一个大型组件S6桁架．S6桁架长13．7米．重14吨．是空间站由11段组成的主桁架的最后一段，上面装有美制的第四套太阳能帆板。主桁架是国际空间站的金属骨干结构．长108米。此次组装工作结束后．太阳能帆板发电能力将从90千瓦提高到约120千瓦．     

一种耦合CFD修正的螺旋桨快速设计方法

基于叶素动量理论及涡流理论的螺旋桨快速设计方法，由于设计采用的叶素气动力与真实情况存在差异，设计的螺旋桨存在拉力偏差，且不能保证较高的效率。为解决此问题，采用螺旋桨数值模拟的结果对设计进行修正。假设桨叶叶素最大升阻比对应的气动力沿径向相同，可通过数值模拟结果反解该气动力，再根据所得气动力进行螺旋桨的重新设计，建立耦合CFD修正的螺旋桨快速设计方法。结果表明，对于太阳能无人机小型螺旋桨的设计，本文设计方法一方面能够较好地满足拉力要求，另一方面相比于传统设计方法螺旋桨效率可提高2.75%。在采用代理优化的方法对螺旋桨翼型进行优化后，相比于传统设计方法螺旋桨效率进一步提高了3.95%。且该方法只需进行少量的CFD计算即可，相比于直接采用数值模拟优化螺旋桨的弦长及扭转角分布，设计周期更短。