ветроэнергетическая установка, преобразующая кинетическую энергию ветрового потока в электрическую. В. с. состоит из ветродвигателя (См. Ветродвигатель), генератора электрического тока, автоматических устройств управления работой ветродвигателя и генератора, сооружений для их установки и обслуживания. В большинстве случаев В. с. пользуются как источником электроэнергии относительно небольшой мощности в местах, характеризующихся хорошим ветровым режимом (среднегодовая скорость ветра превышает 5 м/сек) и удалённых от сетей централизованного электроснабжения (Арктика, прибрежные зоны Каспийского и Охотского морей, степи, пустыни и полупустыни). Наиболее перспективно применение В. с. в сельском хозяйстве.

Первая в мире В. с. мощностью 8 квт с инерционным аккумулятором построена в 1929-30 в СССР (в г. Курске) по проекту советского изобретателя А. Г. Уфимцева и профессора В. П. Ветчинкина. В 1931 была сооружена В. с. мощностью 100 квт для параллельной работы с мощной тепловой электростанцией, питающей электроэнергией г. Севастополь. В 50-х гг. 20 в. было построено несколько В. с. мощностью 30 квт с тепловым резервом, а также многоагрегатная В. с. мощностью 400 квт (в Казахстане), состоящая из 12 установок, работающих параллельно с дизельной электростанцией. Во Франции эксплуатируется В. с. мощностью 640 квт. Наиболее мощная (1,25 Мвт) В. с. построена в США. Самые малые В. с. имеют мощность 100 вт. Во всём мире насчитывается более 70 тыс. В. с. (по данным ЮНЕСКО на 1967).

В. с. малой (до 3 квт) мощности (рис. 1) имеют генераторы постоянного или переменного тока и работают с батареями электрохимических аккумуляторов, которые не только запасают энергию на периоды безветрия, но и сглаживают пульсации напряжения. В. с. средней (рис. 2) и большой мощности вырабатывают переменный ток. При изолированной работе для улучшения качества энергии и её кратковременного аккумулирования В. с. снабжают инерционными аккумуляторами и электрическими регуляторами напряжения. Наиболее эффективно применение В. с. совместно с тепловым (дублирующим) двигателем или параллельно с не ветровой электростанцией.

В широко распространённых В. с. быстроходное ветроколесо соединено через повышающий 2-3-ступенчатый редуктор с генератором, все основные механизмы расположены в головке, а энергия от генератора передаётся потребителю по электрическому кабелю; электрическая аппаратура управления обычно располагается в помещении, находящемся рядом с башней. Такие В. с. требуют меньше металла, но они создают некоторые неудобства в эксплуатации. Реже встречаются В. с. с 2 редукторами (верхним и нижним), соединёнными вертикальной механической передачей. В этом случае генератор располагается внизу, в помещении. В таких В. с. проще обслуживание и ремонт оборудования, но кпд их меньше из-за расхода части энергии на трение в дополнительных элементах механической передачи. Применяют также В. с. с пневматической передачей мощности, предложенной французским инженером И. Андро. В этой В. с. быстроходное ветроколесо имеет полые лопасти, через каналы которых при вращении с большой скоростью выбрасывается воздух. В башне создаётся разрежение, и перемещением воздуха, засасываемого из атмосферы, приводится во вращение воздушная турбина, соединённая с генератором. Такая В. с. имеет малые перегрузки, требует меньше металла, чем обычные В. с., надёжна в эксплуатации, но конструктивно более сложна и имеет меньший кпд. Для надёжного ограничения мощности во время больших скоростей ветра (бурь), поддержания постоянства частоты вращения и напряжения генератора применяют сложные автоматические системы аэродинамического и электрического регулирования параметров В. с. (см. Ветродвигатель), а также автоматически управляемую бесступенчатую (фрикционную) передачу от ветродвигателя к генератору. Такая бесступенчатая передача установлена на В. с. типа Д-12, построенной в СССР в 1957. При параллельной работе применяют устройства, ограничивающие перегрузки (асинхронные муфты скольжения и др.).

Работы по созданию более современных и экономичных В. с. ведутся в СССР, Великобритании, Франции, ФРГ, Канаде и др. Разработаны проекты В. с. мощностью до 5 Мвт (Филиппины, 1967). В перспективе применение полностью автоматизированных В. с., а также тропопаузных (высотных) станций, представляющих собой комплекс из ветроколеса, укрепленного на оболочке аэростата, электрического генератора и аппаратуры автоматического управления и регулирования, размещаемых внутри оболочки (в гондоле). Аэростат (дирижабль) поднимают на высоту 8-12 км, в зону постоянно действующих с большой скоростью (до 100 м/сек) воздушных потоков. См. Ветроэнергетика.

Лит.: Рождественский И. В., Шефтер Я. И., Полуавтоматическая ветроэлектрическая станция с бесступенчатой передачей, "Вестник сельскохозяйственной науки", 1958,.№ 12; Ветроэлектрические станции, М. - Л., 1960.

Я. И. Шефтер.

Рис. 2. Полуавтоматическая ветроэлектрическая станция Д-20 с тепловым резервом.

Рис. 1. Ветроэлектрическая станция ВЭ-2М.

см. Железнодорожная станция.

обитаемый долговременный летательный аппарат, предназначенный для исследований на околоземной орбите или в открытом космосе. Космическая станция может служить как космический корабль, долговременное место пребывания космонавтов, лаборатория, телекоммуникационный центр, мастерская, космический порт, база для заправки топливом и строительная площадка. Следующие признаки отличают космическую станцию от других объектов космической техники: 1) способность поддерживать жизнеобеспечение присутствующих на ней людей в течение долгого периода времени; 2) длительное существование (до ее оставления или демонтажа) на орбите вокруг Земли или какого-либо тела Солнечной системы.

См. также:

тяжёлый искусственный спутник, длительное время функционирующий на околоземной, окололунной или околопланетной орбитах. О. с. может быть пилотируемой (с экипажем космонавтов) или работать в автоматическом режиме. Назначение О. с.: решение ряда научных и прикладных задач - исследование околоземного космического пространства и Земли с орбиты ИСЗ, проведение метеорологических, астрономических, радиоастрономических и др. наблюдений, изучение вопросов навигации, медико-биологические эксперименты, исследование поведения материалов и оборудования в условиях космического полёта и др. О. с. могут служить также базами для сборки на орбите тяжёлых космических кораблей, предназначенных для полёта к др. планетам Солнечной системы.

Возможность и целесообразность создания О. с. научно обоснованы в начале 20 в. в трудах К. Э. Циолковского (См. Циолковский), Ю. В. Кондратюка, Г. Оберта (Германия), Гвидо фон Пирке, Германа Нордунга (Австрия) и др. Создание О. с. и обеспечение их длительного функционирования на орбите связано с решением ряда сложных научно-технических и медико-биологических проблем. Одна из наиболее важных задач при создании О. с. - стыковка космических кораблей на орбите. Первая ручная стыковка осуществлена 16 марта 1966 экипажем американского пилотируемого космического корабля "Джемини-8" (см. "Джемини") с ракетой "Аджена". Впервые автоматическая стыковка без непосредственного участия космонавтов осуществлена 30 октября 1967 на околоземной орбите советского ИСЗ "Космос-186" и "Космос-188". Этот эксперимент был повторен 15 апреля 1968 при полёте автоматического ИСЗ "Космос-212" и "Космос-213". Первая экспериментальная О. с. была образована и кратковременно функционировала на околоземной орбите 16 января 1969 после автоматического сближения и ручной стыковки пилотируемых космических кораблей "Союз". Дальнейшие запуски космических кораблей "Союз" позволили к 1971 решить принципиальные задачи, связанные с созданием долговременных О. с. (см. "Салют"). К 1973 аналогичная задача была решена в США (см. "Скайлэб").

Время активного функционирования на орбите, численность экипажа, параметры орбиты, масса и габариты О. с. зависят от её назначения. Конструкцию О. с. в основном определяет выбранный способ её сборки. Возможны два способа. В первом случае станция полностью собирается на Земле и выводится одной ракетой-носителем (См. Ракета-носитель) на орбиту ИСЗ, готовая к выполнению задач. Масса и объём О. с. ограничены энергетическими возможностями ракеты-носителя, поэтому способ пригоден для сборки О. с. до нескольких десятков т (например, "Салют", "Скайлэб"). При втором способе сборка осуществляется на околоземной орбите из нескольких самостоятельных блоков, секций, элементов или космических кораблей, которые выводятся несколькими ракетами-носителями. О. с. готова к выполнению всего комплекса возлагаемых на неё задач после окончательной сборки и проверки на орбите. Способ позволяет создавать станции любой необходимой массы и объёма, различных размеров, с использованием для вывода на орбиту элементов существующими ракетами-носителями, что приобретает особенно большое значение при запуске О. с. к Луне и др. планетам Солнечной системы. Неудачный запуск одного из блоков в этом случае не срывает выполнение программы создания О.с. В обоих случаях экипаж может быть выведен на орбиту на борту станции (или её элемента) или доставлен на О. с. транспортными кораблями (См. Транспортный корабль), которые по мере необходимости запускаются с наземных Космодромов, сближаются со станцией и стыкуются с ней.

Полёт О. с. с космонавтами на борту требует решения следующих проблем: преодоление длительного воздействия невесомости (См. Невесомость) на организм человека, защита от радиации и микрометеоров, обеспечение надёжности (См. Надёжность) и достаточного ресурса работы бортовых систем и аппаратуры и др.

Продолжительность пребывания космонавтов на О. с. со сменяемыми экипажами составляет несколько недель или месяцев (например, 3-й экипаж "Скайлэба" работал на орбите в течение 84 сут). На борту О. с. создаются условия для нормальной жизнедеятельности и проведения ряда научных экспериментов, в том числе медико-биологических, позволяющих исследовать приспосабливаемость человека к условиям невесомости. С этой целью применяются велоэргометр, "бегущая дорожка", нагрузочные костюмы и др. При более продолжительных полётах эта проблема может решаться др. способами, например возможно создание т. н. искусственной частичной гравитации путём вращения О. с. или определенных её элементов относительно центра тяжести.

Существенное значение особенно при длительных полётах приобретает обеспечение защиты экипажа от космической радиации. Применяется пассивная защита, осуществляемая экранированием отсеков станций материалами, способными поглощать опасные для организма заряженные частицы, и активная - основана на возможности изменения направления потока заряженных частиц под воздействием электростатических или электромагнитных полей.

Противометеорная защита (применительно к околоземным О. с.) решается с помощью выносных экранов; для обшивки корпуса используют материалы с хорошими противоударными свойствами (например, Ti, Mg, Be), делают многослойную обшивку с промежутками между слоями. Перспективно покрытие корпуса самогерметизирующимися материалами.

Решение задач, связанных с проблемой обеспечения надёжности и ресурса работы бортовых систем и аппаратуры, особенно при длительном активном существовании О. с., начинается на Земле в условиях, максимально приближающихся к условиям космичесеого полёта (см. Космического полёта имитация). Все системы и аппаратура проходят длительную и тщательную отработку на Земле.

С расширением границ освоения космического пространства сфера действия О. с. качественно изменяется. Например, создание окололунных О. с. (предложенных Ю. В. Кондратюком) с практически неограниченным сроком существования на орбите, выполняющих роль баз снабжения, облегчит полёты космических кораблей к др. планетам Солнечной системы.

Лит.: Циолковский К. Э., Собр. соч., т. 1-4, М., 1951-64; Кондратюк Ю. В., Завоевание межпланетных пространств, 2 изд., М., 1947; От космических кораблей к орбитальным станциям, 2 изд., М., 1971; "Салют" на орбите, М., 1973; Ордвей Ф. И., История, эволюция и достоинства проектов орбитальных станций, выдвигавшихся в США и Западной Европе, в сборнике: Из истории авиации и космонавтики, в. 17-18, М., 1972.

Г. А. Назаров.