DE8121533U1

DE8121533U1 - Falt- und entfaltbarer strahlungsreflektor

Info

Publication number: DE8121533U1
Application number: DE19818121533
Authority: DE
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1981-07-22
Filing date: 1981-07-22
Publication date: 1982-02-11
Also published as: GB2105113A; GB2105113B

Description

MESSERSCHMITT-BÖLKOW-BLOHM Ottobrunn, 22. Juli 1981

GESELLSCHAFT _BT01 Ellerich/la MIT BESCHRÄNKTER HAFTUNG

MÜNCHEN 904 2

FaIt- und entfaltbarer Strahlungsreflektor

Die Erfindung betrifft einen falt- und entfaltbaren Strahlungsreflektor, der mit an einem zentralen Tragkörper schwenkbar gehalterten, im entfalteten Reflektorzustand in etwa radial nach außen weisenden Trägerrippen ausgestattet ist. Die Trägerrippen spannen ein Reflektornetz auf, das die reflektierende, vorzugsweise rotationsparaboloidförmige Fläche bildet.

Derartige falt- und entfaltbare Strahlungsreflektoren werden vorzugsweise in der Satellitentechnik verwendet, und zwar als Antennenreflektoren. Da sie in den Transportfahrzeugen, nämlich den Raketen oder Raumfähren, auf verhältnismäßig sehr begrenzte: Raum untergebracht werden müssen, sind sie so ausgebildet, daß sie zum Zwecke des Transports zusammengefaltet werden können. Nach Erreichen der für den Satelliten vorbestimmten Bahn wird der Reflektor entfaltet, wobei das Reflektornetz in die vorbestimmte Oberflächenform zu bringen ist. Das Reflektornetz ist im allgemeinen mittels starrer Abstandshalter auf den Trägerrippen befestigt und wird mit Hilfe eines unter ihm angeordnete Justiernetzes, mit dem es über vorjustierte Spanndrähte verbunden ist, in die gewünschte Form gebracht. Die Trägerrippen sind an einem zentralen Tragkörper schwenkbar gelagert und weisen im entfalteten Reflektorzustand in im wesentlichen radialer Richtung nach außen. Die Trägerrippen sind aus Gründen

der Gewichtsersparnis aus sehr leichten Werkstoffen, beispielsweise kohlefaserverstärktem Kunststoff hergestellt und besitzen außerdem aus Stabilitätsgründen eine gewisse Eigenstruktur: Sie bestehen nämlich aus zwei übereinander angeordneten Hohlrohren und einem diese verbindenden Fachwerk.' Aufgrund dieser Bauweise haben die Trägerrippen auch senkrecht zur ihrer Längserstreckung eine nicht unbeträcht- | liehe räumliche Ausdehnung. Bisher werden derartige Trägerrippen für den Transport senkrecht nach oben geschwenkt. Zu diesem Zwecke sind sie mit dem Tragkörper über Drehachsen verbunden, die senkrecht zu der jeder Trägerrippe zugeordneten radialen Richtung orientiert sind und im wesentlichen in der von den Trägerrippen bzw. dem Reflektornetz definierten ' Fläche liegen. Die geschilderte Methode,- den Reflektor zu falten, bringt es mit sich, daß die Trägerrippen im gefalteten^; Zustand mit ihrer Längserstreckung zwar im wesentlichen senkrecht nach oben weisen, mit ihrer gesamten Tiefe jedoch sich im ; wesentlichen radial nach außen erstrecken. Letzteres wirkt sich ungünstig auf den Raumbedarf des zusammengefalteten Antennenreflektors aus. '.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Strahlungsreflektor der eingangs genannten Art bereitzustellen, der bei hoher Funktionstüchtigkeit gleichzeitig einen möglichst geringen Raumbedarf im gefalteten Zustand aufweist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß | die Trägerrippen am Tragkörper mittels ihnen jeweils züge- \ ordneter, bezüglich der radialen Richtung geneigter Drehachsen gehaltert sind, wobei die Orientierung der Drehachsen aus ϊ der jeweils radialen Richtung durch aufeinanderfolgendes Schwenken in azimutaler und Kippen in dazu senkrechter Richtung hervorgeht.

Dies führt dazu, daß die Trägerrippen nicht mehr direkt senkrecht hochgeschwenkt, sondern um jeweils schräge Achsen auf Kegelflächen hochgedreht werden. Der so erreichte Endzustand unterscheidet sich von dem bisher Üblichen dadurch, daß die Trägerrippen mit ihrer Tiefene.rstreckung nicht mehr ausschließlich radial nach außen weisen, sondern - den Schaufeln eines Turbinenrades vergleichbar - am Umfang des Tragkörpers quasi ineinander geschachtelt sind und somit weniger weit nach außen ragen als bei rein radialer Ausrichtung. Der Raumbedarf des gefalteten Antennenreflektors ist damit im Vergleich! zur bisherigen Anordnung vermindert. Durch sachgerechte Auswahl | der Schwenk- und Kippwinkel kann die Anordnung im Hinblick auf einen minimalen Umfang optimiert werden.

Die Drehachsen können jeweils in am Tragkörper befestigten Lagerblöcken gelagert sein, während die zugeordneten Trägerrippen jeweils an Halterungsstücken befestigt sind, die um die Drehachsen drehbar gelagert sind. An den Halterungsstücken können jeweils Seilzüge angreifen, die über Rollen geführt und synchronbetätigbar sind, und mit deren Hilfe die Trägerrippen aus dem gefalteten in den entfalteten Reflektorzustand drehbar sind.

Im folgenden wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel anhand von Abbildungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 In schematischer Weise eine Seitenansicht eines entfalteten Antennenreflektors,

Fig, 2 einen der Fig. 1 entsprechenden Antennenreflektor in Draufsicht,

Fig. 3 den dem Antennenreflektor der Fig. 2 zugehörigen Tragkörper in Draufsicht mit hochgeschwenkten Trägerrippen,

Fig. 4 eine in einem Lagerblock gelagerte, ein Halterungsstück tragende Drehachse, .

Fig. 5 das Halterungsstück der Fig. 4 in einer anderen Ansicht.

Fig. 1 zeigt in schematischer Weise einen Antennenreflektor 1 im entfalteten Zustand. Ein zentraler Tragkörper 3, ..der im vorliegenden Fall etwa kreisscheibenförmig ausgebildet ist, ist auf einem Traggerüst 11 befestigt, welches wiederum um zwei Achsen drehbar mit einem Gestänge 12 verbunden ist. Dieses Gestänge ist wiederum um zwei Achsen drehbar am Satelliten befestigt, sodaß es zusammen mit dem Antennenreflektor1 in die gewünschte Position gebracht werden kann.

Die Trägerrippen 2 bestehen aus jeweils zwei übereinander angeordneten Hohlrohren 13,14 und einem diese verbindenden Fachwerk. Die Trägerrippen weisen vom zentralen Tragkörper 3 aus radial nach außen. Sie werden aus dem entfalteten in den (gestrichelt angedeuteten) gefalteten Reflektorzustand, oder umgekehrt, durch Drehung um ihnen jeweils zugeordnete Drehachsen 4 gebracht. Die Orientierung der Drehachse 4 der rechts dargestellten Trägerrippe 2 geht aus der zugeordneten radialen*; die in der Zeichenebene liegt, durch azimutale Schwenkung aus der Zeichenebene heraus nach vorn und anschließendes Kippen nach oben hervor. In der Projektion ist lediglich der Kippwinkel Of darstellbar. Nach dem Hochschwenken in den ( gestrichelt dargestellten)gefalteten Reflektorzustand kommt das obere Hohlrohr 13 der Trägerrippe 2 wieder in die Zeichenebene zu liegen, während das Tragwerk und das untere Hohlrohr 14 schräg nach hinten aus der Zeichenebene herausragen. Im Gegensatz dazu geht die Orientierung der links dargestellten Trägerrippe 13' aus der in diesem Falle nach links weisenden radialen Richtung durch azimutale Schwenkung

— 5 —

■* 5 ·—

• •••■at·

hinter die Zeichenebene und anschließendes Hochkippen hervor. Auch hier ist in der Projektion nur der Kippwinkel o< darstellbar. Die Trägerrippe 2¹ wird beim Hochschwenken in die (gestrichelt angedeutete) gefaltete Position im Ganzen um die Drehachse 4¹ gedreht, wobei in der Endstellung ebenfalls das obere Hohlrohr 13' in die Zeichenebene zu liegen kommt, während das anschließende Fachwerk sowie das untere Hohlrohr 14' in diesem Falle nach vorne aus der Zeichenebene hervorragen. Vorrausgesetzt ist dabei selbstverständlich, daß beide dargestellten Trägerrippen 2 und 2¹ sich am Umfang des Tragkörpers 3 genau gegenüber· liegen. Die Drehungen erfolgen in beiden Fällen auf Kegelflachen, mit der jeweiligen Drehachse 4 bzw. 4' als Kegelachse.

Fig. 2 zeigt in Draufsicht einen Antennenreflektor, der in etwa dem der Fig. 1 entspricht. Es handelt sich auch hier um eine Ausführung mit unterschiedlich langen Trägerrippen 2. Dies ist jedoch nicht erfindungswesentlich. Es sind vielmehr auch solche Ausführungsformen eingeschlossen, bei denen Kreissymmetrie vorliegt, die Trägerrippen mithin sämtlich die gleiche Länge aufweisen, sowie auch solche, bei denen die Trägerrippen nur an einem Teil des ümfangs des Tragkörpers angeordnet sind.

An der in Fig. 2 sichtbaren Oberseite der Trägerrippen 2, das heißt also auf den oberen Hohlrohren, ist ein Eeflektornetz 15 befestigt, daß auch den zentralen Tragkörper überspannt. Das Reflektornetz ist, wie weiter oben angedeutet, auf das Erreichen einer bestimmten Oberflächenform im entfalteten Zustand vorjustiert.

Fig. 3 zeigt in schematischer Weise den Tragkörper 3 der Fig. 2 in Draufsicht. Die hochgeschwenkten Trägerrippen

sind ebenfalls eingezeichnet. Sie erscheinen ähnlich wie
die Schaufeln eines Turbinenrades ineinander geschachtelt.
Die in der Projektion unterschiedliche Länge der Trägerrippen kommt durch deren unterschiedliche Längserstreckung
zustande. Die den einzelnen Trägerrippen 2 zugeordneten
radialen Richtungen 5 sind ebenfalls eingezeichnet. In zwei
Fällen sind die jeweiligen Drehachsen 4 dargestellt, zusammen mit den azimutalen Schwenkwinkeln β . In dieser Projektion nicht sichtbar sind die in Fig. 1 dargestellten
Kippwinkel ck . Weiterhin ist an zwei Trägerrippen angedeutet,

wie die beiden Hohlrohre 13,14 bzw. 13",14" mit dem zwischen \

ihnen angeordneten Fachwerk an beiden Rippenenden in der \

Projektion erscheinen. Die Verschiebung ist durch die Krüm-· f

mung der Trägerrippen bedingt. \

In Fig, 4 ist gezeigt, wie eine Drehachse 4 einerseits über I,

einen gabeiförmigen Lagerblock 7 mit zwei Schenkeln 8,9 un- . f. gleicher Länge mit dem Rand des Tragkörpers 3 und andererseits mit einem Halterungsstück 10 verbunden ist, an welchem

die zugeordnete Trägerrippe befestigt ist. Die Trägerrippe j

ist dabei an der linken hinteren Wand 16 des Halterungs- ·

Stückes 10 gehaltert^ Zur besseren räumlichen Veranschau- '

lichung des Halterungsstückes TO dient die Fig. 5, die einen j

Schnitt längs der mit X-3I in Fig. 4 bezeichneten Ebene dar- ;

stellt. Bei 11 greift ein Seilzug an, um die Drehbewegung ]

aus dem gefalteten in den entfalteten Reflektorzustand zu |

. .1

bewirken, |

Claims

MESSERSCHMITT-BÖLKOW-BLOHM Ot'toBfunn , 22.07.1981 GESELLSCHAFT -BT01 El/la MIT BESCHRÄNKTER HAFTUNG anA2 MÜNCHEN Schutzansprüche

1. FaIt- und entfaltbarer Strahlungsreflektor, mit an einem zentralen Tragkörper schwenkbar gehalterten, im entfalteten Reflektorzüstand in etwa radial nach außen weisenden Trägerrippen, die ein die reflektierende, vorzugs-

* weise rotationsparaboloidförmige Fläche bildendes Reflektornetz aufspann en dadurch gekennzeichnet , daß die Trägerrippen (2) am Tragkörper (3) mittels ihnen jeweils zugeordneter, bezüglich der radialen Richtung (5) geneigter Drehachsen (4) gehaltert sind, wobei die Orientierung der Drehachsen aus der jeweils radialen Richtung durch aufeinanderfolgendes Schwenken in azimutaler und Kippen in dazu senkrechter Richtung hervorgeht.

2. Strahlungsreflektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Drehachse (4) in den beiden,

t unterschiedliche Länge aufweisenden Schenkeln (8,9) eines

gabelförmigen, am Tragkörper (6) befestigten Lagerblockes (7) drehbar gelagert und die zugeordnete Trägerrippe (2) an einem zwischen den Schenkeln (8,9) mit der Drehachse (4] verbundenen Halterungsstück (10) befestigt ist.

3. Strahlungsreflektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß an den Halterungsstücken (10) über Rollen geführte, synchronbetatigbare, die Drehungen um die Drehachsen (4) bewirkende Seilzüge angreifen.