Um seine Aufgaben erfolgreich durchführen zu können (und auch die ganzen Motoren anzutreiben) benötigt der Lunochod permanent Energie in ausreichender Menge. Diese zur Verfügung zu stellen ist Aufgabe des…..
Lunochod- Energiekomplexes
Hier versuche ich mal eine Strukturierung:
Dieser Komplex besteht aus 4 Teilsystemen, die in zumindest kausalem Zusammenhang als Gesamtkomplex betrieben werden bzw. aufeinander angewiesen sind.
- Wärmeregulierungssystem und Wärmequelle -RHU
- Speicherbatterien
- Solarzellen und Deckel
- Steuerungs- und Regelungssystem des Energiekomplexes
Betrachtet man die Grundabhängigkeiten der 4 Systeme, so wird deren hohe Komplexität und integrative Auslegung deutlich.
Beispiele:
Das Wärmeregulierungssystem bedarf Strom um mittels Lüfter eine kontinuierliche Umwälzung der Gasfüllung im Fahrzeughauptkörper zu gewährleisten. Der Strom wird durch die Batterien bzw. Solarzellen bereitgestellt. Die Solarzellen im Deckelinneren können nach der Mondnacht nur in Funktionsstellung kommen, wenn noch Strom aus den Batterien bereitgestellt werden kann. Diese dürfen während der Mondnacht nicht zu kalt werden und benötigen wiederum die Wärme aus der RHU bzw. der Solarzellendeckelantrieb benötigt Strom um am Ende des Mondtages zugeklappt und am Ende der Mondnacht aufgeklappt zu werden.
Während des Mondtages benötigen die Batterien Strom aus den Solarzellen im Deckel um wieder aufgeladen zu werden. Die Ventilatoren brauchen Strom um durch Umwälzung der Gasfüllung in ausreichender Menge die überschüssige Wärme zur oberen Seite des Fahzeughauptkörper zu fördern, um die Abstrahlung in den offenen Raum zu gewährleisten. (Thermodynamiker – bitte korrigieren, wenn nötig) Das Steuerung- und Regelungssystem benötigt natürlich auch zu jeder Zeit Strom, damit das Alles mit Allem zusammenpaßt.
Die Gesamtheit dieser gegenseitigen Abhängigkeiten und Funktionen wurde dann entsprechend in der
Auslegung der Hardware berücksichtigt.
Jetzt gehe ich mal auf die 4 Teilsysteme ein:
------- Wärmeregulierungssystem und Wärmequelle - RHU ------------
Zum Wärmeregulierungssystem wurden schon am Beginn des Threads einige Grundinfos gegeben.
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=12187.0Weiterführend will ich hier (bezogen auf den Link) auf die Heizungseinheit (3) - mit Brennstoffelement (21) auf Po 210 Basis eingehen.
Bezüglich der Begrifflichkeiten wird die Heizungseinheit häufig als RHU – von „radio nucleic unit“ – bezeichnet.
Im Lunochod kam eine Radioisotopen Wärmequelle vom Typ В3-Р70-4 (westl. Schreibweise V3-R70-4) zum Einsatz.
Radioisotop Wärmequelle B3- P70 -4 (Übersetzungsversuch) - zum gezeigten Bild des B3-P70-4
1 - Kapsel ( Tantal) mit Yttrium Polonium 2 - Ummantelung Rumpf ( Tantalmetall) , 3 – Getter-Dichtung (komprimierte Yttrium Späne) 4 - Ummantelung Deckel ( Tantalmetall) 5 - Dämpfer (gepreßte Späne, Legierung auf Niob -Basis ), 6 - Abdeckung Korrosionsschutz Schale ( eine Legierung auf Niob -Basis ) 7 - Rumpf Korrosionschutz
( Niob -Legierung ), 8 - Schale stoßfest ( Niob -Legierung ) , 9 - stoßfeste Deckelschale ( eine Legierung auf Niob -Basis)
Der Sicherheitscontainer ist bei Po 210 sehr wichtig, da es eine hohe Radiotoxizität hat.
http://www.buetzer.info/fileadmin/pb/pdf-Dateien/Polonium.pdfWeitere Infos:
thermische Leistung, 150-170 W
Durchmesser, mm, nicht mehr als 20,8
Höhe, mm, nicht mehr als 100
Gewicht, g, nicht mehr als 200
Temperaturregime, nicht mehr als 1000°C
Kollisionssicherheit bei Geschwindigkeit gegen festen Körper bis 100 m/s
Betriebsdauer, mindestens 105 Tage
Die Zuverlässigkeit, Robustheit und Sicherheit der Radioisotop Wärmequelle B3- P70 -4 wurde auf 2 Arten bestätigt. Wobei diese vom „Worst case“ bis „Best case“ reichen.
1. Worst Case
Die Kapsel B3- P70 -4 überstand den Raketenabsturz mit dem ersten Lunochod Луноход 8ЕЛ№201 am 19.02.1969 und wurde unversehrt bei der Trümmersuche aufgefunden.
Bei Interesse: Beschreibung auf einer russischen Seite.
http://samlib.ru/s/stepanow_a_n/poligonbaikonur.shtmlHier wird u.a. die Ursachenforschung (Versagen der Nutzlastverkleidung) und die Suche in den Trümmern nach wichtigen Bauteilen beschrieben.
Zur Zeitdauer, bis die Kapsel B3- P70 -4 gefunden und geborgen wurde gibt es unterschiedliche Angaben. Das russische Nuklearzentrum Sarow führt in seinem Dokument Auffinden in versiegeltem/unversehrtem Zustand offiziell auf.
2. Best Case
" Lunochod-1" funktionierte 322 Tage (von 17. November 1970 bis zum 4. Oktober, 1971), und "Lunochod-2" 220 Tage, womit die Anforderungen deutlich übertroffen (105 Tage Mindestbetriebsdauer).
Hier noch ein Bild von der Heizungseinheit mit Isolationsummantelung und den Umströmungsanschlüssen. Im Inneren wird die Kapsel B3- P70 -4 untergebracht.
Quellen:
http://www.nationalsecurity.ru/library/00073/00073sarov046.htmhttp://isjaee.hydrogen.ru/pdf/11_2004_zavalishin.pdfhttp://www.bochvar.ru/vniinm/history/1970_1979/moon_rover/http://www.bochvar.ru/news/news_vniinm/more_dojdey/http://in-technics.ru/radioizotopnyj-blok-obogreva/Fortsetzung folgt…. (sang BAP ja auch schon 1988)
dksk