Application of bulk high-temperature superconductors in advanced space systems
Применение объемных высокотемпературных сверхпроводников в перспективных космических системах

В.А. Матвеев, В.А. Маевский, В.В. Асеев, А.С. Ивлев, М.А. Сысоев
2016 Herald of the Bauman Moscow State Technical University Series Instrument Engineering  
Рассмотрено общее состояние работ по созданию устройств на основе высокотемпературных сверхпроводников. Изложены результаты разработки и испытаний двух вариантов бесконтактных опор для вращающихся валов на высокотемпературных сверхпроводниках дискового типа. Наиболее приемлемые условия по нагрузкам, вакууму и температуре для функционирования узлов с высокотемпературными сверхпроводниками реализуются на космических объектах. Рассмотрены возможности и особенности систем космических объектов с
more » ... ских объектов с элементарными ячейками сверхпроводник -постоянный магнит, обеспечивающие пассивную бесконтактную связь между ними. Такие ячейки можно использовать в качестве опор в кинетических накопителях энергии, высокооборотных бортовых электромеханических устройствах, герметичных вводах вращения и линейного перемещения. Представляют интерес статические системы, обеспечивающие бесконтактное перемещение космических объектов и фиксацию их относительного положения (манипуляторы, реконфигурация модульных космических объектов, системы причаливания и стыковки, модули больших космических конструкций -радиотелескопов, солнечного паруса). Возможны реализация эффективных транспортных систем перемещения грузов, разгон на магнитной подушке. Во всех случаях обеспечивается увеличение ресурса вследствие отсутствия трения и ударов, управляемость жесткостью связи. Ключевые слова: объемный высокотемпературный сверхпроводник, постоянный магнит, космический объект, криовакуумная система. The paper describes the overall activity progress in creating of devices based on high-temperature superconductors (HTSC). It presents the results of developing ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. "Приборостроение". 2016. № 1 15 and testing two variants of non-contact bearings for high temperature disc-type superconductor rotating shafts. The most suitable conditions in terms of loads, vacuum and temperature for the HTSC units operations are provided in space objects. The authors consider capabilities and features of space object systems with superconductor-permanent magnet unit cells supporting passive contactless interconnections. Such cells can be used as frames in the kinetic energy storage devices, high-speed airborne electromechanical devices, rotary and linear motion tight feed throughs. The static systems providing both noncontact movement of space objects and fixation of their relative position (manipulators, reconfiguration of modular space objects, approach and docking systems, and modules of large space structures -radio telescopes, solar sails) are of special interest. Both an efficient transportation system for goods movement and an acceleration using magnetic levitation can be implemented. In all cases, it is sure to provide controllable coupling stiffness and the resource increase due to the lack of friction and shocks.
doi:10.18698/0236-3933-2016-1-15-32 fatcat:lyrdfirnwnhy5b2m7rbvsfnmaa