Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для генерирования электрической энергии путем преобразования светового излучения в электрическую энергию, и может быть использовано при создании и производстве малоразмерных космических аппаратов с солнечными батареями (СБ). Техническим результатом изобретения является: повышение стойкости СБ к термоударам, к воздействию механических и термомеханических нагрузок, повышение технологичности конструкции, увеличение срока активного существования СБ космических аппаратов, повышение функциональных возможностей за счет расширения температурного диапазона функционирования и оптимизации конструкции СБ, упрощение коммутационной системы, что достигается путем повышения прочности соединения шунтирующих диодов и СЭ, повышение воспроизводимости процесса изготовления СБ космических аппаратов за счет оптимизации технологии изготовления шунтирующих диодов и СЭ СБ, а также коммутирующих шин, соединяющих СЭ и шунтирующие диоды, которые выполнены многослойными. Солнечная батарея для малоразмерных космических аппаратов содержит: панели с приклеенными на них модулями с солнечными элементами (СЭ), шунтирующий диод; коммутирующие шины, соединяющие лицевую и обратную стороны шунтирующего диода с СЭ, при этом шунтирующий диод установлен в вырезе в углу СЭ, при этом коммутирующие шины выполнены многослойными, состоящими из молибденовой фольги, с двух сторон которой последовательно нанесены слой ванадия или титана, слой никеля и слой серебра соответственно. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил., 3 табл.

Рисунки к патенту РФ 2525633

Область техники

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для генерирования электрической энергии путем преобразования светового излучения в электрическую энергию, и может быть использовано при создании и производстве малоразмерных космических аппаратов с солнечными батареями (СБ).

Уровень техники

К СБ предъявляются следующие требования: максимальная энергетическая эффективность при минимальной массе, сохранение электрических и механических характеристик при хранении, транспортировке на Земле и выводе на расчетную орбиту, длительный срок активного существования (САС) на орбите при минимальной деградации, которая выражается в потере мощности. У современных СБ САС достигает 15 лет и выдвигаются требования по его увеличению до 20 лет.

Основными причинами деградации на орбите являются нарушения структуры активных элементов, а именно фотопреобразователей (ФП) и диодов под действием радиации, а также нарушения, возникающие в результате воздействия изменения температуры, термоциклов. На разных орбитах различен диапазон изменения температуры и частота термоциклов. Для условий эксплуатации на геостационарной орбите верхнее значение температуры +100°C, нижнее - 170°C, количество термоциклов - 2000. На низких орбитах диапазон изменения температуры меньше, верхнее значение +100°C, нижнее - 100°C, но количество термоциклов в течение срока активного существования на орбите составляет несколько десятков тысяч.

Из уровня техники известно (см. Н. S. Rauschenbach. The principles and technology of photovoltaic energy conversion. New York, 1980), что СБ состоит из отдельных генераторов, включающих цепочки солнечных элементов (СЭ), внутри генераторов встречно-параллельно с солнечными элементами устанавливают шунтирующие диоды. Помимо шунтирующих диодов для обеспечения надежной работы СБ применяется диодная защита, которая обеспечивается блокирующими диодами.

В последние годы на смену кремниевым пришли более эффективные солнечные элементы, включающие несколько каскадов гетеропереходов, на основе соединений АзВ5, которые выращены на германиевой подложке (см. P. R. Sharps, М. A. Stan, D. J. Aiken, В. Clevenger, J. S. Hill and N. S. Fatemi. High efficiebcy, multi-junction cells with monolithic bypass diodes, NASA/CP.2005-213431. Page 108-115). Каждый такой СЭ защищается диодом, расположенным с СЭ в одной плоскости, причем диод имеет такую же толщину, как и СЭ. Обычно в СЭ выполнены по углам срезы, в которых размещается диод треугольной формы (см. патенты США на изобретения US 6353176, US 6034322 и заявку США на изобретение US 2008/0000523).

Из уровня техники известна солнечная батарея космических аппаратов, расположенная на углепластиковой сотовой панели. Несущая часть сотовой панели состоит из двух слоев углепластика, между которыми расположен сотовый наполнитель из алюминиевой фольги. На углепластиковую поверхность, предназначенную для монтажа СЭ, наклеивается электроизоляционная пленка. Электрогенерирующая часть солнечной батареи (модули) состоит из солнечных элементов, последовательно или последовательно-параллельно соединенных друг с другом с помощью коммутирующих элементов с термомеханическими компенсаторами. На лицевую поверхность каждого СЭ наклеивается стеклянная пластина (см. GLOBASTAR. Solar Generator Desigh And Layout For Low Earth Orbit Application in Consideration Of Commercial Aspects And Quanlity Production. D-81663 Munich Germany).

К недостаткам известной солнечной батареи космических аппаратов относятся низкая технологичность конструкции, малый температурный диапазон функционирования из-за низкой прочности паяных и сварных соединений шунтирующих диодов и СЭ. Высокая вероятность повреждения межэлементной коммутации, выступающей над лицевой поверхностью СБ, в процессе ее изготовления и проведения регламентных работ, а также технологическая сложность изготовления межэлементной коммутации, обусловленная необходимостью размещения термомеханических компенсаторов в узких межэлементных зазорах, приводит к малой стойкости СБ к воздействию термических и механических нагрузок.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту техническим решением (прототипом) является солнечная батарея космических аппаратов, содержащая панели с приклеенными на них модулями, состоящая из последовательно или последовательно-параллельно соединенных с помощью коммутирующих шин СЭ, где коммутирующие шины снабжены термомеханическими компенсаторами, а к лицевой поверхности каждого СЭ приклеена защитная стеклянная пластина, которая снабжена дополнительно приклеенными к плоской или криволинейной поверхности каркаса имеющими заданную форму и размер эластичными элементами, где внутренний объем эластичных элементов заполнен герметиком с образованием выпуклого мениска, а СЭ прижаты к эластичным элементам и зафиксированы неподвижно, а коммутирующие шины с термомеханическими компенсаторами и шунтирующие диоды приварены или припаяны к тыльным контактам СЭ в зонах, свободных от герметика, причем термомеханические компенсаторы расположены между тыльной стороной СЭ и несущей поверхностью каркаса в зонах, свободных от герметика (см. патент Российской Федерации на изобретение RU 2250536).

К недостаткам известной солнечной батареи космических аппаратов относятся низкая технологичность конструкции, малый температурный диапазон функционирования из-за низкой прочности паяных и сварных соединений шунтирующих диодов и СЭ, плохая стойкость СБ к воздействию механических и термомеханических нагрузок. Молибденовая шина, толщиной 50 мкм и имеющая многослойное специальное покрытие, является очень жесткой. При присоединении коммутирующих шин сваркой ухудшаются электрические характеристики шунтирующих диодов, а в некоторых случаях из-за жесткой шины точка сварки вырывается вместе с кремнием, что приводит к низкому выходу годных кристаллов после испытаний на термоциклирование. При повышенных температурах происходит деградация СЭ после пайки и сварки, что приводит к отслоению контактов от СЭ и, как следствие, выходу из рабочего состояния ячеек СБ.

Из уровня техники известен способ изготовления СБ космических аппаратов с шунтирующим диодом, включающий изготовление СЭ на основе фотоэлектрической полупроводниковой подложки, формирование шунтирующих диодов на лицевой стороне СЭ, соединение шунтирующих диодов и СЭ СБ космических аппаратов, соединение с помощью коммутирующих шин СЭ (см. патент США на изобретение US6635507).

К недостаткам известного способа относится низкая воспроизводимость процесса изготовления из-за высокой вероятности отслаивания (потери адгезии) металлизации на рабочей и нерабочей сторонах. Кроме того, при присоединении коммутирующих шин сваркой возможно замыкание коммутирующей шиной слоев структуры, а точка сварки вырывается вместе со структурой подложки, что приводит, как следствие, к низкому выходу годных кристаллов после испытаний на термоциклирование.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту техническим решением (прототипом) является способ изготовления СБ космических аппаратов с интегрированным шунтирующим диодом, включающий изготовление СЭ на основе фотоэлектрической полупроводниковой подложки с углублениями для размещения дискретных шунтирующих диодов, изготовление дискретных шунтирующих диодов на основе полупроводниковой подложки, монтажа дискретных шунтирующих диодов в углубления, контактирование солнечных элементов с шунтирующими диодами с помощью коммутационных шин (см. патент США на изобретение US 5616185).

К недостаткам известного способа изготовления относится низкая воспроизводимость процесса изготовления из-за высокой вероятности отслаивания (потери адгезии) металлизации при формировании металлизации нерабочей стороны. Кроме того, при резке на кристаллы на кремниевых монокристаллических подложках образуются трещины, а при присоединении коммутационных шин сваркой точка сварки вырывается вместе с кремнием, что приводит, как следствие, к низкому выходу годных кристаллов после испытаний на термоциклирование (термоудары).

Раскрытие изобретения

Техническим результатом заявленного изобретения является:

Повышение стойкости СБ к термоударам, к воздействию механических и термомеханических нагрузок, повышение технологичности конструкции, увеличение срока активного существования СБ космических аппаратов, повышение функциональных возможностей за счет расширения температурного диапазона функционирования и оптимизации конструкции СБ,

Упрощение коммутационной системы, что достигается путем повышения прочности соединения шунтирующих диодов и СЭ,

Повышение воспроизводимости процесса изготовления СБ космических аппаратов за счет оптимизации технологии изготовления шунтирующих диодов и СЭ СБ, а также коммутирующих шин, соединяющих СЭ и шунтирующие диоды, которые выполнены многослойными.

Технический результат заявленного изобретения достигается тем, что солнечная батарея малоразмерных космических аппаратов содержит:

Шунтирующий диод;

при этом коммутирующие шины выполнены многослойными, состоящими из молибденовой фольги, с двух сторон которой последовательно нанесены слой ванадия или титана, слой никеля и слой серебра соответственно.

В предпочтительном варианте толщина молибденовой фольги составляет 8-12 мкм, суммарная толщина слоев ванадия или титана и никеля составляет 0,1-0,3 мкм, толщина слоя серебра составляет 2,7-6 мкм.

Способ изготовления солнечной батареи для малоразмерных космических аппаратов включает:

Соединение СЭ с шунтирующими диодами с помощью коммутирующих

при этом коммутирующие шины изготавливают многослойными из молибденовой фольги, с двух сторон которой последовательно наносят слой ванадия или титана, слой никеля и слой серебра соответственно.

В предпочтительном варианте слой ванадия или титана, слой никеля и слой серебра наносят последовательно с двух сторон на подготовленную молибденовую фольгу методом вакуумного магнетронного напыления при температуре молибденовой фольги 110-130°С с предварительной ионной бомбардировкой, а молибденовую фольгу с сформированными слоями ванадия или титана, никеля и серебра отжигают в вакууме при температуре 300-350°С.

Краткое описание чертежей

Признаки и сущность заявленного изобретения поясняются в последующем детальном описании, иллюстрируемом чертежами, где показано следующее.

На фиг.1 представлен СЭ с установленными сбоку с помощью коммутирующих шин шунтирующим диодом.

На фиг.2 схематично представлена послойная структура коммутирующей

На фиг.3 представлен алгоритм способа изготовления СБ КА.

На фиг.4 представлены рассчитанные по экспериментально измеренным деформациям величины внутренних механических напряжений в слоях металлов коммутирующих шин, сформированных при различной температуре молибденовой фольги.

На фиг.4 на графиках в скобках указан оптимальный рабочий диапазон температур молибденовой фольги при напылении. На фиг.1 обозначено следующее:

1 - шунтирующий диод;

2 - коммутирующая шина, соединяющая лицевую сторону шунтирующего диода(1) с СЭ (4);

3 - коммутирующая шина, соединяющая обратную сторону шунтирующего диода(1) с СЭ (4);

4 - солнечный элемент (СЭ);

На фиг.2 обозначено следующее:

5 - подготовленная молибденовая фольга;

6 - слой ванадия или титана;

7 - слой никеля;

8 - слой серебра.

Осуществление и пример реализации изобретения

Заявленный способ был использован при реализации групповой технологии изготовления солнечных батарей космических аппаратов и состоит из следующей последовательности технологических операций (см. фиг.3): производят изготовление солнечных элементов на основе фотоэлектрической полупроводниковой подложки, изготовление шунтирующих диодов на основе фотоэлектрической полупроводниковой подложки, изготовление коммутирующих шин, включающее в себя подготовку молибденовой фольги и металлизацию подготовленной молибденовой фольги методом вакуумного магнетронного напыления с двух сторон слоями ванадия, никеля и серебра при температуре молибденовой фольги 110-130°C с предварительной ионной бомбардировкой, затем производят отжиг молибденовой фольги с сформированными слоями ванадия или титана, никеля и серебра в вакууме при температуре 300-350°C, осуществляют приварку коммутирующих шин к шунтирующим диодам, испытывают шунтирующие диоды на термоциклирование и термоудар, соединяют солнечные элементы с шунтирующими диодами с помощью коммутирующих шин и осуществляют выходной контроль солнечной батареи космических аппаратов.

Толщину молибденовой фольги выбирали исходя из наибольшего усилия отрыва приваренной коммутирующей шины к лицевой и обратной сторонам шунтирующего диода после проведения испытаний на термоудар.

Усилие отрыва приваренной коммутирующей шины от шунтирующего диода определяли следующим образом: подготавливали молибденовую фольгу в несколько этапов, после чего производилось утонение молибденовой фольги до следующих толщин: 6±0,1 мкм, 7,5±0,1 мкм, 10±0,1 мкм, 13±0,1 мкм. Затем на подготовленную молибденовую фольгу методом вакуумного магнетронного напыления нанесли с двух сторон слои ванадия, никеля и серебра при температуре молибденовой фольги 110-130°C с предварительной ионной бомбардировкой.

После чего молибденовую фольгу с сформированными слоями ванадия или титана, никеля и серебра отжигали в вакууме при температуре 300-350°C и производили вырубку из молибденовой фольги коммутирующих шин. После чего производили контрольную сварку коммутирующих шин к лицевой и обратной сторонам шунтирующих диодов и контроль усилия отрыва коммутирующих шин от шунтирующих диодов (см. табл.1).

Затем производили испытания на термоудар приваренных коммутирующих шин к шунтирующим диодам, заключающийся в проведении 450 циклов термоударов от температуры -180°C (пары жидкого азота) до 120°C на специализированном оборудовании. После чего производилось измерение электрических параметров шунтирующих диодов, которое показало незначительное повышение прямого напряжения на фоне неизменных значений токов утечки и обратного напряжения. Затем производили контроль усилия отрыва коммутирующих шин от шунтирующих диодов (см. табл.2).

В результате испытаний выявлено увеличение усилия отрыва у всех вариантов толщин коммутирующих шин от шунтирующих диодов при незначительном изменении электрических характеристик шунтирующих диодов. Исходя из таблицы 2 получено, что оптимальной толщиной молибденовой фольги является 10±0,1 мкм, так как обеспечивается максимальное усилие отрыва шины от шунтирующего диода.

Температуру молибденовой фольги при технологической операции напыления металлов выбирали исходя из минимальных напряжений в получаемой структуре (см. фиг.4). Внутренние напряжения определяли следующим образом: формировали одноконсольные микробалки методом магнетронного напыления металлических пленок V-Ni-Ag на подготовленной молибденовой фольге с фотолитографией и плазмохимическим травлением металлов. Полученные образцы одноконсольных микробалок исследовали с помощью оптического микроскопа Axio Imager фирмы Carl Zeiss при увеличении в 6000х. Проводили измерения размеров балочной конструкции и направление деформации. Форма деформации определялась по отклонению микробалок в различных точках ее длины от поверхности. После чего с помощью математической обработки по формуле Стоуни вычисляли величины напряжения балок. Кривизну балки находили, измеряя отклонение хвостовика одноконсолыюй микробалки. Указанные режимы выбирали исходя из соображений воспроизводимости технологического процесса, которая обеспечивается, если при присоединении коммутирующих шин сваркой точка сварки не вырывается (см. табл.3).

По предложенным конструкции и способу изготовления изготавливали СБ для малоразмерных КА, включающие в себя бескорпусные шунтирующие диоды треугольной формы с обратным напряжением 100 В и прямым током 2 А и каскадные фотопреобразователи на основе соединений А 3 В 5 .

До использования заявленного технического решения использовались серебряные коммутационные шины, которые приваривались к шунтирующим диодам и СЭ. Испытание диодов показало низкую стойкость к термоударам (происходило разрушение структуры после 10-15 термоударов от -180°C до +100°C), причем процент выхода годных диодов по электрическим характеристикам на этапе термоциклирования составлял не более 70% из годных диодов после сборки, а в оставшихся 30% происходило разрушение структуры в зоне приварки (межслойное разрушение по основным материалам при воздействии повышенных и пониженных температур) при контроле прочности сварного соединения. Усилие отрыва металлизации от кристалла составляло 50-100 г/мм 2 , а после использования настоящего технического решения составило более 150 г/мм 2 , в результате чего процент выхода годных диодов на этапе термоциклирования повысился до 85%.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Солнечная батарея для малоразмерных космических аппаратов содержит:

Панели с приклеенными на них модулями с солнечными элементами (СЭ),

Шунтирующий диод;

Коммутирующие шины, приваренные к лицевой и обратной сторонам шунтирующих диодов и соединяющие лицевую и обратную стороны шунтирующего диода с СЭ, при этом шунтирующий диод установлен в вырезе в углу СЭ,

отличающаяся тем, что

коммутирующие шины выполнены многослойными, состоящими из молибденовой фольги, с двух сторон которой последовательно нанесены слой ванадия или титана, слой никеля и слой серебра соответственно.

2. Солнечная батарея по п.1, отличающаяся тем, что толщина молибденовой фольги составляет 8-12 мкм.

3. Солнечная батарея по п.2, отличающаяся тем, что суммарная толщина слоев ванадия или титана и никеля составляет 0,1-0,3 мкм.

4. Солнечная батарея по п.3, отличающаяся тем, что толщина слоя серебра составляет 2,7-6 мкм.

5. Способ изготовления солнечной батареи для малоразмерных космических аппаратов, включающий:

Изготовление солнечных элементов (СЭ) на основе фотоэлектрической полупроводниковой подложки с вырезом в углу под шунтирующие диоды,

Изготовление шунтирующих диодов на основе фотоэлектрической полупроводниковой подложки,

Изготовление коммутирующих шин,

Приварку коммутирующих шин к лицевой и обратной сторонам шунтирующих диодов,

Установку шунтирующих диодов в вырезе в углу СЭ,

Соединение СЭ с шунтирующими диодами с помощью коммутирующих шин,

отличающийся тем, что

коммутирующие шины изготавливают многослойными из молибденовой фольги, с двух сторон которой последовательно наносят слой ванадия или титана, слой никеля и слой серебра соответственно.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что слой ванадия или титана, слой никеля и слой серебра наносят последовательно с двух сторон на подготовленную молибденовую фольгу методом вакуумного магнетронного напыления при температуре молибденовой фольги 110-130°C с предварительной ионной бомбардировкой.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что молибденовую фольгу с сформированными слоями ванадия или титана, никеля и серебра отжигают в вакууме при температуре 300-350°С.

В последующие годы многие страны заинтересовались космической солнечной энергетикой, включая Японию, Китай и несколько европейских стран.

«Многие люди заинтересовались этим, но тогда было куда меньше технических возможностей и аппаратных средств», - говорит Яффе.

В 2009 году секретарь военно-морского флота США Рэй Мабус поставил ряд задач по снижению зависимости ВМС от иностранной нефти и увеличению использования альтернативных источников энергии. В том же году Яффе получил финансирование от научно-исследовательской лаборатории ВМС США, чтобы улучшить технологию, которая преобразовывала бы солнечную энергию, собранную в космосе, в другую форму энергии, которую можно было бы передать на Землю.

Как работает технология?

Хотя технология нуждается в усовершенствовании, основная идея довольно проста. Солнце посылает фотоны, энергетические пакеты света, во всех направлениях. Обычная солнечная панель преобразует эти фотоны в электроны постоянного электрического тока. Потом постоянный ток преобразуется в переменный и передается через электрическую сеть.

В космосе большой проблемой является то, как завести эту энергию в сеть.

С солнечными батареями в космосе ученым нужно найти самый эффективный способ передачи постоянного тока от солнечных отражателей на Землю. Ответ: электромагнитные волны вроде тех, что используются для передачи радиочастот или разогрева еды в микроволновой печи.

«Люди могут не связывать радиоволны с передачей энергии, потому что думают о них в связи с коммуникациями, радио, телевизорами или телефонами. Они не думают о них как о переносчиках энергии», - говорит Яффе. Но мы знаем, что микроволны (одна из разновидностей электромагнитных волн) переносят энергию - их энергия нагревает нашу еду.

Яффе называет технологию, над которой работает, модулем «сэндвич». На рисунке ниже показаны похожие на зеркала солнечные отражатели, концентрирующие фотоны солнца на массиве модулей типа сэндвич. Верхняя часть сэндвича получает солнечную энергию. Антенны на нижней боковой балке посылают радиоволны на Землю.


Изображение выше выполнено без соблюдения масштабов. Модули-сэндвичи должны быть три метра длиной, но их понадобится порядка 80 000. Массив таких модулей будет длиной в девять футбольных полей, примерно с километр. Это в девять раз больше, чем .

Вернувшись на Землю, содержащие энергию радиочастоты от космических солнечных панелей будут приниматься специальной антенной - ректенной - которая может быть три километра в диаметре.

«Она будет похожа на поле, усеянное проводами. Эти элементы ректенны будут принимать входящие радиоволны и преобразовывать их в электричество», - говорит Яффе.

Мощный пучок радиоволн можно отправить в любое место на Земле, так как направление пучка можно изменить с помощью метода под названием «ретродирективное управление лучом». Достаточно отправить «пилотный сигнал» из центра принимающей станции. Спутник видит сигнал и перенастраивает передатчик для передачи радиоволн на земную станцию.

Огромным преимуществом такой системы как для военных, так и гражданских лиц будет возможность передачи энергии на удаленные базы и места, куда будет логистически сложно и невероятно дорого доставлять дизельное топливо.

Гигантский луч энергии из космоса


Гигантский пучок радиоволн, идущих вниз от космоса на Землю, может напугать большинство людей, которые видели, как инопланетный корабль использует такие лучи, чтобы взрывать города. Но на самом деле вы даже не увидите радиолуч невооруженным глазом - радиосигналы текут вокруг нас повсюду и во всех направлениях.

Хотя эти радиосигналы содержат больше энергии, чем сигнал телевизора или радио, плотность сигнала все равно будет довольно низкой и не будет угрожать людям, самолетам или птицам, пролетающим через него. Конечно, технология еще не была проверена вне лаборатории, поэтому реальных доказательств ее безопасности пока нет.

Основной проблемой такой системы остается ее стоимость. И эта проблема касается всех участвующих сторон, будь то правительство, частные или коммерческие финансовые фонды.

Трудно сказать, сколько будет стоить полномасштабная реализация космической системы солнечной станции, но явно не меньше сотен миллионов долларов. Есть определенный предел того, насколько большой объект мы можем запустить в космос, да и ракеты тоже стоят недешево. Международную космическую станцию, например, строили в космосе по частям, поскольку не было достаточно большой или мощной ракеты, чтобы запустить полную систему в космос.

Задача Яффе - произвести прототип одной секции модуля «сэндвич», но не закончить проект. Он также тестирует модули в условиях, подобных космическим, чтобы гарантировать, что они смогут противостоять и продолжать работать в невероятной теплоте солнца в космосе.

Яффе пытается найти спонсоров, чтобы обеспечить финансирование продолжению своего проекта. Но подчеркивает, что долгосрочные энергетические проекты довольно сложно продавать, особенно когда он не может показать людям технологию в действии. Яффе считает, что реальным мотиватором будет международная конкуренция, как в 1950-х годах, когда Россия разработала первый спутник и обогнала США в космической гонке. Теперь же, похоже, Япония планирует выйти в этом проекте первой.

Даже без финансирования на государственном уровне небольшие предприятия вроде Solaren полагают, что космические солнечные станции станут реальностью в ближайшем будущем. Гари Спирнка, генеральный директор Solaren, строил долгую карьеру как в правительственном, так и частном секторе космической инженерии. Он годами наблюдал за тем, как правительство планирует и замораживает проекты таких станций, поэтому больше заинтересован в частном секторе.

В 1945 году были получены данные разведки об использовании в армии США радиопереговорных устройств. Об этом было доложено И.В. Сталину, который незамедлительно организовал выпуск постановления об оснащении Советской армии средствами радиосвязи. Был создан Элементный электро-гальванический институт, впоследствии названный "Квант". За короткое время коллективу института удалось создать широкую серию источников тока, необходимых для средств радиотехнической связи.

Николай Степанович Лидоренко возглавлял Научно-производственное предприятие (НПП) "Квант" с 1950 по 1984 годы.

С 1950 года институт занимался созданием электрогенерирующих систем для проекта "Беркут". Суть проекта состояла в создании системы противоракетной обороны Москвы с использованием зенитных ракет. Н.С. Лидоренко был вызван в Третье главное управление при Совете Министров, и ему было предложено возглавить работы по данной тематике, в то время секретной. Необходимо было создать систему обеспечения электроэнергией зенитной установки и самой ракеты в полете. Использование генерирующих устройств на основе обычных кислотных электролитов в ракете было невозможно. Н.С. Лидоренко поставил задачу проработать источники тока с солевыми (не водосодержащими) электролитами. Соль как электролит упаковывалась в сухом виде. Во время пуска ракеты внутри аккумулятора в нужный момент срабатывал пиропатрон, тепло расплавляло соль, и только после этого вырабатывался электрический ток. Этот принцип был использован в системе С-25.

В 1950 году к Н.С. Лидоренко обратился Сергей Павлович Королев, работавший над ракетой Р-2. Полет многоступенчатой ракеты превращался в сложный технологический процесс. Коллективом, руководимым Н.С. Лидоренко, были создны автономные системы энергообеспечения ракеты Р-2, а впоследствии, и для ракеты следующего поколения Р-5. Требовались источники питания большой мощности: необходимо было обеспечить питанием не только электросхемы самой ракеты, но и ядерные заряды. Для этих целей предполагалось использовать тепловые батареи.

В сентябре 1955 года было начато строительство атомной подводной лодки К-3 "Ленинский комсомол". Это был вынужденный ответ на введение в строй в январе 1955 американской атомной подводной лодки "Наутилус". Одним из самых уязвимых звеньев оказались аккумуляторы. В качестве источников ток Н.С. Лидоренко предложил использовать элементы на основе серебра и цинка. Энергоемкость аккумулятора была увеличена в 5 раз, так что устройства способны были давать порядка 40000 ампер/часов, с 1 млн Дж в пучке. Уже через два года "Ленинский комсомол" вышел на боевое дежурство. Были продемонстрированы надежность и эффективность созданных под руководством Н.С. Лидоренко аккумуляторных устройств, которые оказались в 3 раза мощнее их американского аналога.

Следующим этапом деятельности Н.С. Лидоренко была разработка электрических батарей для торпед. Сложность состояла в необходимости самостоятельных источников питания при малом объеме, однако она была успешно преодолена.

Особое место занимают работы над созданием знаменитой Королёвской "семерки" - ракеты Р-7. Исходным пунктом в проведении масштабных работ по ракетной тематике было Постановление Совета Министров СССР от 13 мая 1946 года, подписанное И.В. Сталиным. В наше время некоторые журналисты тенденциозно пытаются объяснить то внимание, которое уделяло руководство нашей страны космическим проектам, в первую очередь военными интересами. Это далеко не так, о чем свидетельствуют имеющиеся документальные материалы того времени. Хотя, безусловно, бывали и исключения. Так, Н.С. Хрущев несколько раз с недоверием читал докладные записки С.П. Королёва, но вынужден был отнестись к проблеме серьезно только после сообщения Председателя КГБ о неудачном запуске американской ракеты "Ред Стоун", из которого следовало, что американская машина способна вывести на орбиту спутник размером примерно с апельсин. Но для самого Королёва гораздо более существенно было то, что ракета Р-7 способна была лететь в Космос.

4 октября 1957 года был произведен успешный запуск Первого в мире искусственного спутника Земли. Автономная системы энергопитания спутника была разработана Н.С. Лидоренко.

Второй советский спутник был запущен с собакой Лайкой на борту. Системы, созданные под руководством Н.С. Лидоренко, обеспечивали жизнедеятельность на спутнике с множеством источника тока различного назначения и конструкции.

В этот период Н.С. Лидоренко пришел к пониманию возможности использования в то время нового, бесконечного источника питания - Солнечного света. Солнечная энергия преобразовывалась в электрическую с помощью фотоэлементов на основе кремниевых полупроводников. В то время был завершен цикл фундаментальных работ по физике, и были открыты фотоэлементы (фотопреобразователи), работающие по принципу преобразования падающего солнечного фотонного излучения.

Именно этот источник - солнечные батареи - был основным и практически бесконечным источником энергии для третьего Советского искусственного спутника Земли - автоматической орбитальной научной лаборатории, весившей около полутора тонн.

Началась подготовка к первому полету в Космос человека. Бессонные ночи, долгие часы напряженной работы... И вот, настал этот день. Вспоминает Н.С. Лидоренко: "Всего за день до Гагаринского старта, на Совете Главных конструкторов, решается вопрос... Молчат. Королев: "Ну так, еще раз, какое ваше мнение?" Опять зал молчит. "Так я принимаю мочание за знак согласия". Королёв расписывается, и мы все - двенадцать подписей сзади, и полетел Гагарин..."

За месяц до полёта Гагарина - 4 марта 1961 года - в первые в истории был осуществлен перехват боеголовки стратегической ракеты. Источником питания принципиально нового вида техники - противоракеты В-1000 - была батарея, созданная объединением "Квант".

В 1961 году началась также работа над созданием космических аппаратов класса "Зенит" - со сложными системами единого питания из больших блоков, в которые входило от 20 до 50 батарей.

В ответ на событие 12 апреля 1961 года, президент США Джон Кеннеди заявил: "Русские открыли это десятилетие. Мы закроем его". Он сообщил о намерении отправить человека на Луну.

В США всерьез начали думать о размещении оружия в космосе. В начале 60-х американские военные и политики строили планы милитаризации Луны - идеального места для командного пункта и военной ракетной базы. Из слов Стэнли Гарднера, командующего ВВС США: "Через два или три десятилетия Луна по своему экономическому, техническому и военному значению будет иметь в наших глазах не меньше ценности, чем те или иные ключевые районы на Земле, ради обладания которыми происходили основные военные столкновения".

Физик Ж. Алферов провел серию исследований по свойствам гетероструктурных полупродников - рукотворных кристаллов, созданных методом послойного напыления различных компонентов в один атомный слой.

Н.С. Лидоренко принял решение о немедленном внедрении в масштабный эксперимент и технику этой теории. На Советском автоматическом космическом аппарате - Луноходе впервые в мире были установлены солнечные батареи, работающие на арсениде галлия и способные выдерживать высокие температуры свыше 140-150 градусов Цельсия. Батареи были установлены на откидной крышке Лунохода. 17 ноября 1970 года в 7 часов 20 минут по Московскому времени Луноход-1 коснулся поверхности Луны. Из Центра управления полётом поступила команда на включение солнечных батарей. Долгое время от солнечных батарей не было отклика, но затем сигнал прошел, и солнечные батареи прекрасно показали себя за всё время работы аппарата. За первый день Луноход прошел 197 метров, за второй - уже полтора километра.. Через 4 месяца, 12 апреля, возникли трудности: Луноход попал в кратер... В конце концов было принято рискованное решение - закрыть крышку с солнечной батареей и пробиваться вслепую назад. Но риск оправдался.

Коллективом "Кванта" была примерно в это же время решена задача создания прецизионной системы термолигулирования повышенной надёжности, которая допускала отклонения температуры в помещении не более 0,05 градуса. Установка успешно работает в Мавзолее В.И. Ленина уже более 40 лет. Она оказалась востребованной и в ряде других стран.

Важнейшим этапом деятельности Н.С. Лидоренко было создание систем энергообеспечения пилотируемых орбитальных станций. В 1973 году на орбиту была выведена первая из таких станций - станция "Салют" - с огромными крыльями солнечных батарей. Это было важным техническим достижением специалистов "Кванта". Солнечные батареи были составлены из панелей из арсенида галлия. Во время работы станции на освещенной Солнцем стороне Земли избыток электроэнергии переводился в электрические аккумуляторы, и эта схема давала практически неиссякаемое энергоснабжение космического корабля.

Успешная и эффективная работа солнечных батарей и основанных на их использовании систем энергообеспечения на станциях "Салют", "Мир" и других космических аппаратах подтвердила правильность стратегии развития космической энергетики, предложенной Н.С. Лидоренко.

В 1982 году за создание систем космической энергетики коллектив НПП "Квант" был награжден Орденом Ленина.

Созднные коллективом "Кванта", руководимым Н.С. Лидоренко, источники электропитания питают практически все военные и космические системы нашей страны. Разработки этого коллектива называют кровеносной системой отечественного оружия.

В 1984 году Николай Степанович оставил пост Главного конструктора НПО "Квант". Он оставлял цветущее предприятие, которое называли "Империя Лидоренко".

Н.С. Лидоренко решил вернуться к фундаментальной науке. В качестве одного из направлений он решил использовать свой новый способ прикладного решения проблемы преобразования энергии. Отправной точкой стал тот факт, что человечество научилось использовать только 40% от вырабатываемой энергии. Имеются новые подходы, позволяющие увеличить надежду повысить эффективность электроэнергетики на 50% и более. Одна из основных идей Н.С. Лидоренко состоит в возможности и необходимости поиска новых фундаментальных элементарных источников энергии.

Источники материала: Материал составлен на основе данных, ранее неоднократно опубликованных в печати, а также на основе кинофильма "Ловушка для Солнца" (режиссер - А. Воробьев, эфир 19.04.1996)


Успешная и эффективная работа солнечных батарей и основанных на их использовании систем энергообеспечения космических аппаратов - подтверждение правильности стратегии развития космической энергетики, предложенной Н.С. Лидоренко.


  1. Вам нужны просто фотографии или хорошие фотографии? Если обычные — то ищите фотографа по цене. Если хорошие — то только по работам.
  2. Не доверяйте снимать вашу свадьбу знакомым. Результат вас неприятно удивит.
  3. Просматривайте в портфолио фотографов не только несколько выбранных удачных постановочных кадров, но и все свадьбы целиком. Чтобы понять, как фотограф снимает и репортажные, и постановочные кадры, посмотрите хотя бы 2 свадьбы.
  4. Примерьте на себя фотографии, которые вы увидите. Представьте себя на этих снимках. Хотели бы вы так выглядеть?
  5. Узнайте, что входит в стоимость работы фотографа. Сроки сдачи готового материала, какая обработка, количество часов съемки.
  6. Если вы практически уверены в выборе фотографа, но немного сомневаетесь, сделайте предсвадебную съемку love-story. Вы поработаете вместе и увидите, как работает ваш фотограф. Поймете, комфортно ли вам с ним.

Важные нюансы

  1. Как бы банально это ни звучало, но стаж работы фотографа очень важен! Внимательно просмотрите портфолио, если вам не нравится хоть что-то, следует посмотреть другие варианты, благо выбор на рынке свадебных фотографов огромен.
  2. Большую часть свадебного дня вам придётся провести в компании фотографа! Очень важно, чтобы вы были «на одной волне» с этим человеком. Если вы не можете найти общий язык, в волнительной обстановке все только усугубится!
  3. Заранее обговорите маршрут прогулки, спросите фотографа, какие места для съёмок он может вам предложить. Опытный фотограф, скорее всего, предоставит вам список самых красивых мест для фотосессии. И вы сможете заранее продумать маршрут следования.

Ошибки при выборе фотографа

  1. Выбирать фотографа исключительно по цене. У разных специалистов в ту или иную сумму входит совершенно разный набор услуг. Можно нанять фотографа и за 20 000, и за 50 000 на полный день, но у кого-то «полный день» — это не более 10 съёмочных часов, у кого-то — 14. У некоторых в указанную стоимость входит фотокнига или love-story, у других — нет. Кто-то в рамках пакета обработает все снимки, а кто-то — ограниченное число кадров. Некоторые делают ретушь, некоторые — исключительно цветокоррекцию. Будьте внимательны и уточняйте во всех подробностях, что входит в условия съёмки.
  2. Выбирать фотографа по нескольким «отрывочным» кадрам, что вам понравились. Эти снимки могут быть сделаны на воркшопах, а не на реальных свадьбах. И несмотря на то, что карточки смотрятся хорошо, они зачастую сняты в «рафинированных» условиях, очень отличающихся от обстановки на реальной свадьбе, где никто не выставит пару, не разложит за фотографа реквизит. Просите показать реальные свадьбы, от и до. Хорошему профессионалу не стыдно будет показать съёмку целиком.
  3. Выбирать фотографа без предварительной встречи. Момент личного общения безумно важен, чтобы понять, насколько комфортно вам в его/её обществе. Если нет возможности увидеться лично, мы бы рекомендовали созвониться по скайпу. За картинками в интернете всегда стоит живой человек, и от того, насколько вам легко в его компании, зависит результат съёмки. Фотограф — это не только камера, но и личность, которая за ней стоит. Познакомьтесь с этой личностью, чтобы понимать, чего ожидать.

Съемка утра невесты

Подготовка к фото- и видеосъемке

  1. Выспитесь перед свадьбой! Выспитесь во всех позах, насколько вам хватит сил. Впереди вам предстоит долгий волшебный день, на котором вам нужно блистать, и чтобы ваша кожа выглядела прекрасно, ей нужен хороший сон.
  2. Планируйте время на фотосессию — разумнее всего пригласить фотографа под конец макияжа, чтобы успеть заснять кусочек подготовки, последние штрихи. Весь процесс снимать совершенно не обязательно.
  3. Заранее продумайте, где вы будете проводить сборы. Идеальный вариант — это студия или красивый номер в отеле.
  4. Обговорите заранее с подругами, если они будут принимать участие в сборах дресс-код. На фотографиях всегда выигрышнее смотрится, когда подружки одеты в одной цветовой гамме. Это могут быть одинаковые рубашки или халатики.
  5. Если у вас нет организатора, попросите кого-нибудь из друзей или родственников заняться организационными вопросами (сборы гостей, расселение и проч.), чтобы вас лишний раз не беспокоили.
  6. И, наконец, возьмите с собой бокал успокоительного шампанского — оно добавит немного блеска в глаза и успокоит нервы. Но не переусердствуйте!
  1. Для сборов выбирайте самую светлую комнату, желательно с естественным светом.
  2. Постарайтесь, чтобы комната была чистой и опрятной. Конечно, без свадебных мелочей не обойтись, но кулечки с самым необходимым лучше собирать в другой комнате или на кухне.
  3. Свадебные кольца должны быть у невесты, чтобы кадры с ними вошли в свадебный фильм.
  4. Для видеосъемки «Утренние сборы невесты» купите себе красивый пеньюар или будуарное платье. Растянутая футболка или старый махровый халат — не лучший вариант
  5. Подружки или мама, которые будут вам помогать собираться, должны быть готовы раньше вас. То есть с макияжем, прическами, красиво одетые и с аккуратным маникюром.
  6. Стилист-визажит, который будет делать вам макияж и прическу, также должен иметь аккуратный маникюр, так как его руки попадут в кадр.

О съемке в ванне

  • Номер должен быть светлым и в нем должны быть большие окна, на которых нет тяжелых и темных портьер.
  • Интерьер лучше выбрать в светлых и нежных тонах, без коричневой мебели.
  • Лучше, чтобы номер был просторным и выходил окнами на солнечную сторону.

Что важно снять во время сборов?

  1. Детали. К ним относятся обручальные кольца, туфли невесты, пригласительное, духи, серьги, колье, подвязка и т.п. Если также снимают утро жениха, то добавляются детали мужского гардероба: бабочка, ботинки, часы, запонки и т.п.
    ВАЖНО! Если вы хотите, чтобы фотограф красиво снял все детали – учтите, что нужно время на расстановку деталей, подбор фона и т.п. Поэтому выделите фотографу на это минут 15, пока вас собирает стилист.
  2. Заключительные штрихи макияжа и прически. Звать фотографа снимать с «чистого лица» нет необходимости. Но! Снять заключительные штрихи, когда вам наносят помаду, красят ресницы, лаком фиксируют волосы, можно и даже нужно. Поэтому оптимальное время начала фотосъемки — через полчаса с момента начала работы стилиста.
    ВАЖНО! Сразу спрашивайте точное время окончания работы стилиста. Это поможет вам правильно скорректировать время встречи с женихом.
  3. Далее наступает важный этап, который также необходимо хорошо заснять – как невеста снимает с плечиков платье, и ей помогают застёгивать его , на причёску закрепляют фату, снимается момент надевания сережек, украшений, подвязки и туфель. Если вы хотите наслаждаться последними нотками приготовления – выделите на это дополнительно время и никогда не рассчитывайте тайминг утра минута в минуту.
    ВАЖНО! Если платье на шнуровке – то только одна шнуровка платья занимает обычно 15 минут
  4. Момент встречи жениха и невесты обычно занимает в целом минут 5. Сам момент, потом несколько фотографий совместных. Не удивляйтесь, иногда фотографы и видеографы просят продублировать этот момент.
  5. И последний этап – выезд на прогулку/на регистрацию . Кстати, это еще один плюс в пользу того, что после сборов лучше устроить прогулку, а не спешить к точному времени на регистрацию. Если что-то затянется – например, придется перешнуровывать платье, жених немного задержится в пробке, визажист опоздает и др., и у вас чуть-чуть сместиться прогулка – ничего страшного. Но представьте, если вы будете опаздывать на вашу регистрацию и бежать сломя голову – думаю, не лучшее настроение для вашего свадебного дня.

После сборов

  1. Отберите у жениха телефон. Зачем он ему на свадьбе? Все дела можно на один день поручить друзьям или организаторам. У невест такой проблемы нет, потому что класть некуда, а вот оттопыренные карманы брюк на фото смотрятся не круто. Зато как круто этот самый телефон вылетает из кармана, когда весёлые гости решают начать подкидывать жениха!
  2. Не нужно соблюдать традиции, если к ним не лежит душа. Свадьба — это только ваш праздник. Ваш и вашего любимого. Поэтому просто решите, как вы хотите его провести. А настоящие профессионалы всегда поддержат ваши самые смелые идеи. Самые лучшие фотографии бывают, когда люди действительно получают удовольствие от всего происходящего.
  3. Не расстраивайтесь, если что-то пойдёт не так. Идеал всегда есть, и к нему надо стремиться. Но если вдруг вы проснулись, а за окном идёт дождь, это вовсе не конец света. В дождь можно получить кадры ничуть не хуже, чем в солнечную погоду! Обсудите заранее со своим фотографом все варианты и не бойтесь сюрпризов погоды.

Что взять с собой на фотосессию?

  1. Кроссовки или кеды для жениха и невесты или любую другую запасную обувь не на шпильке — балетки или лоферы. А вдруг вам захочется сделать снимок в цветущем поле и пробежаться, взявшись за руки… Обидно отказать себе в таком памятном кадре из-за шпилек и лаковых ботинок! Ну, и никто не отменял человеческого фактора, элементарно ноги могут устать, или новые туфли натрут мозоль, тут уж будет не до прогулок…
  2. Резиновые сапоги, дождевики и зонты. Погода может преподнести любые сюрпризы, и не все невесты будут в восторге предстать перед гостями в мокром платье и с потекшим макияжем.
  3. Матрирующие салфетки (пригодятся в жаркий летний день), влажные салфетки, тональный крем (им можно намазать руки зимой, чтобы они не были предательски красными от холода), гигиеническую помаду.
  4. Отдельный совет жениху — в жаркий летний день неплохо иметь запасную рубашку, всегда приятно появиться перед гостями в свежей рубашке после фотопрогулки.

Фотосессия первого танца


Цветное (а иногда еще и фигурное) освещение добавляет атмосферы, но на фотографиях зачастую портит всю картину. Представьте жениха и невесту, с нежностью смотрящих друг на друга… При этом у невесты зеленое пятно на лице, а у жениха синее ухо. У меня каждый раз сердце кровью обливается, когда я вижу такие снимки. А ведь они могли быть идеальны! Как же этого избежать?

  1. Самый лучший вариант — пригласить специального человека, который будет работать со светом и создаст качественное художественное освещение. Это работа, требующая определенного образования, навыков и вкуса. К сожалению, у нас пока такая практика не очень распространена, и за свет, как правило, отвечают ведущий с диджеем.
  2. Если цветные прожекторы все-таки работают в автоматическом режиме, то просто попросите ведущего не включать их с самого начала. Дайте фотографу возможность сделать красивые кадры для альбома в ровном, приглушенном свете, а уже после этого (начиная с какого-нибудь яркого аккорда) можно добавить цвета.
  3. Третий вариант — отказаться от использования цветных прожекторов вовсе. Свет свечей и/или уютных лапмовых гирлянд создаст не менее романтичную атмосферу!

Самое важное в съемке


Мы всегда говорим невестам о том, что в первую очередь важно наслаждаться вашим днем. Днем, где вы главные герои! Все будет так, как должно быть, и как бы ни было — вы празднуете любовь, а мелочи — они не достойны вашего внимания.

Для всех родных, что рядом с вами, важны эмоции — теплые, нежные, искренние и трогательные! Такие эмоции важны и для нас — людей, которые стоят по другую сторону камеры и ловят каждое мгновение вашего счастья. Сейчас хочется сказать «не надо стесняться!» Так вот, нужно выдохнуть, перестать стесняться нас — фотографов и получать удовольствие от съемки.

И да! Невесты, вы самые обаятельные и привлекательные! И именно искреннее воздушное настроение делает вас еще красивее. Конечно, все мы люди и часто волнение берет верх и с ним сложно справиться. В таких случаях у нас есть прием: с камерой в руках мы «подсматриваем» за вами. Это возможность увидеть через стекло объектива самые нежные и искренние чувства, а у вас будут кадры, наполненные безграничным теплом и непосредственностью!

А ведь через время, при просмотре свадебных фото именно эта искренность и будет будоражить в вашей памяти не формальные воспоминания, а пережитые эмоции. Одним словом, не волнуйтесь, все будет хорошо!

В день свадьбы молодожены сталкиваются с проблемой, как сделать оригинальные снимки во время свадебной фотосессии. Если вы выбрали хорошего фотографа, он наверняка подскажет как и куда встать, чтобы вышло красиво. Однако, не всегда так бывает. В этой статье мы собрали оригинальные идеи свадебных фото для жениха и невесты, а также для приглашенных гостей.

Позирование

Забудьте о солнышке в руках и о женихе, держащим невесту на ладошке! Наступило новое время стильных и романтичных фотографий! Красиво встать перед камерой -это тоже искусство. Хотя в большей степени это навык, который приобретают модели в специальных школах. И вы так можете! Ниже мы приводим несколько идей, которые вам точно пригодятся во время парной фотосессии.

Не забывайте о фото крупным планом. Используйте свои детские снимки или обручальные кольца.

Фото с подругами невесты

Самые дорогие и близкие...Столько пережили вместе! С кем-то знакомы многие годы, а кто-то в вашей жизни недавно. Вас объединяют как смешные, так и трогательные моменты. Постарайтесь передать все эмоции самого главного в вашей жизни торжества. Во время прогулки будьте максимально искренними, это скажется на снимках. С подругами также можно сфотографироваться во время сборов невесты. Например, у зеркала или прыгающими на кровати в бигудях.

Фото с друзьями жениха

Все мужчины в душе дети. Поэтому не стоит требовать серьезности от вашего избранника в момент фотосессии с друзьями. Пару кадров с серьезным лицом, а дальше можно ослабить галстук и немного повеселиться:)

Объедините силы и сделайте несколько снимков "невеста и подружки + жених и друзья".

А также не так давно появившийся тренд - побег от тиранозавра! Или гигантского свидетеля:)

Фото с родителями

Самые родные и дорогие люди. Снимки с родителями всегда самые трогательные. Делайте фото не только со своими родителями. Снимите кадры совместно с родителями своей половинки. Тем более, что это можно сделать оригинально.

Коллективные фото

Иногда тяжело собрать сразу всех гостей в один кадр. Если вам это удастся, постарайтесь сделать это не банально.

В съемке большого количества людей очень помогает квадрокоптер. Если вы хотите масштабный снимок, обсудите это с вашим фотографом заранее, чтобы убедиться, что он исполнит ваше пожелание заснять всех и сразу.

Съемки в темноте и сумерках

Рано или поздно на улице стемнеет. Но не думайте, что прекрасные снимки получаются только в дневном освещении. Фото на фоне заката выглядят волшебно. Играйте со светом!

Искусственное освещение также сыграет вам на руку. Еще одна хорошая идея для съемок в темноте- бенгальские огни. Если снимать с выдержкой, получатся красивые надписи и фигуры.