火箭蓄电池的优点
火箭蓄电池是火箭上常用的,而火箭蓄电池又分为直流蓄电池,又分两种:普通蓄电池和超级电池。普通蓄电池是由普通电解液经电解制造而成,它的电解液是用液态的水和稀硫酸反应形成的,故又称液态水电解液。锂离子蓄电池可按化学组成将锂离子储存在具有化学活性作用的电解质中,以保证电化学过程保持稳定状态。它有以下优点:(1)储能性能好;(2)寿命长;(3)能量密度大;(4)重量轻;(5)体积小、质量小。而普通蓄电池使用寿命为10年至15年,且其放电电流大,不能用于对电池进行维护处理。
1、可以应用于火箭上的备用系统
为了使火箭的动力系统、辅助系统和火箭发射系统能够安全可靠地工作,火箭上应配备备用系统。备用系统由两个以上的发动机单元、电气系统和控制系统组成,可使火箭实现自启动,确保它能够安全可靠地完成各种控制任务。目前火箭上采用的两个以上备用系统是独立运行的。备用系统不仅可以为火箭的安全使用提供必要的保证和支持,而且也可为发射任务提供必要的辅助支持。由于动力系统和辅助系统本身就需要备用系统作为保障,所以一般将航天活动中用于火箭上备用系统中的火箭发动机称之为航天备份发动机。备用发动机一般采用双循环作为动力系统或辅助系统使用以保证飞行过程中出现的各种故障能及时得到解决。
2、作为空间电源,提高在高轨道及地球同步轨道上工作的能力
随着载人航天工程的不断发展,我国运载火箭、载人飞船的轨道越来越高,因而在高轨道及地球同步轨道上工作的要求也越来越高。火箭蓄电池可以作为空间电源,用于卫星、飞船和航天器返回任务中。在火箭返回地面时,它可以提供动力,使这些航天装置能维持较长时间运行。运载火箭或飞船在近地轨道工作的过程中,还可向地面提供大量供电;利用这种电源,对有特殊要求的卫星发射进行应急供电;对于空间环境比较恶劣、没有电瓶、蓄电池工作温度范围比较宽的情况下则可提供大量电源。可以说,由火箭返回地面时产生的能量可为空间站和航天器提供巨大推力。
3、是作为各种航天器控制系统中的后备电池
目前,地球同步轨道卫星和月球卫星的控制系统都采用了锂离子蓄电池作为备用电池。如美国用的MS-4运载火箭,装有多个锂离子蓄电池和几个备用蓄电池。MS-4发射器的控制系统主要是用来控制火箭发动机点火和发射过程。这类系统中需要有很多储能电池用于对卫星制导系统充电、应急救生、故障应急处置等。每台发射器都装有12台多轮驱动发动机和4个备用蓄电池。MS-4火箭采用单轨式发射架,由两台电池构成。当发动机发生故障时,备用蓄电池将输出电压为0 V~3 V电流直流充电。