RU2436208C1 - Unfoldable large-sized space reflector (versions) - Google Patents
Unfoldable large-sized space reflector (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2436208C1 RU2436208C1 RU2010128079/07A RU2010128079A RU2436208C1 RU 2436208 C1 RU2436208 C1 RU 2436208C1 RU 2010128079/07 A RU2010128079/07 A RU 2010128079/07A RU 2010128079 A RU2010128079 A RU 2010128079A RU 2436208 C1 RU2436208 C1 RU 2436208C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shell
- reflector
- threads
- attached
- profiled
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к развертываемым крупногабаритным космическим конструкциям, а именно к развертываемым космическим рефлекторам.The invention relates to deployable large space structures, namely to deployable space reflectors.
Известны развертываемые конструкции антенного рефлектора зонтичного типа по патенту США №2,945,234 (опубл. 12.07.1960 [1]) и авторскому свидетельству СССР №1054854 (опубл. 15.11.1983 [2]), в которых к средней части рефлектора крепятся профилированные ребра. В транспортном состоянии они складываются к фокальной оси, а в развернутом откидываются. К профилированной кромке ребер крепится поддерживающая сетка, на которой смонтирован гибкий радиоотражающий элемент антенны, или непосредственно сам этот элемент. Для откидывания ребер в рабочее положение используется надувная оболочка. Достигаемая точность формы рефлектора в этих конструкциях определяется количеством ребер и поэтому существенно ограничена. Кроме того, размер рефлектора в транспортном состоянии равен примерно половине его диаметра в развернутом состоянии, что затрудняет вывод на орбиту рефлекторов больших размеров.There are known deployable designs of an umbrella-type antenna reflector according to US patent No. 2,945,234 (published on July 12, 1960 [1]) and USSR copyright certificate No. 1054854 (published on November 15, 1983 [2]), in which profiled ribs are attached to the middle part of the reflector. In the transport state, they add up to the focal axis, and in the unfolded position they recline. A supporting grid is attached to the profiled edge of the ribs, on which a flexible radio-reflecting antenna element is mounted, or this element itself. An inflatable casing is used to tilt the ribs to the working position. The achieved accuracy of the shape of the reflector in these structures is determined by the number of edges and therefore is significantly limited. In addition, the size of the reflector in the transport state is approximately half its diameter in the expanded state, which makes it difficult to place large reflectors in orbit.
В устройстве по патенту США №5,446,474 (опубл. 29.08.1995 [3]) тоже применен зонтичный принцип. К средней части рефлектора, выполненной в виде катушки, на шарнирах под небольшим углом к фокальной оси установлены профилированные радиальные ребра, изготовленные из пружинящего материала. На профилированную часть ребер крепится сетка с радиоотражающим элементом антенны. Поворотом вокруг оси шарнира и изгибом ребра в транспортном состоянии наматываются на среднюю часть. Благодаря этому уменьшаются размеры рефлектора в транспортном состоянии. Однако достигаемая точность воспроизведения формы отражающей поверхности, как и в рефлекторах по патенту [1] и авторскому свидетельству [2], определяется количеством ребер. Кроме того, из-за использования гибких ребер она ухудшается по мере удаления от центра.In the device according to US patent No. 5,446,474 (publ. 08/29/1995 [3]) also used the umbrella principle. To the middle part of the reflector, made in the form of a coil, profiled radial ribs made of spring material are mounted on hinges at a small angle to the focal axis. A grid with a radio-reflecting antenna element is attached to the profiled part of the ribs. By turning around the hinge axis and bending the ribs in the transport state are wound on the middle part. Due to this, the dimensions of the reflector in the transport state are reduced. However, the achieved accuracy of reproducing the shape of the reflecting surface, as in the reflectors of the patent [1] and copyright certificate [2], is determined by the number of edges. In addition, due to the use of flexible ribs, it worsens with distance from the center.
В патенте Российской Федерации №2019009 (опубл. 30.08.1994 [4]) описана надувная конструкция, содержащая несколько примыкающих друг к другу тороидальных камер, диаметр образующих окружностей которых уменьшается, а радиус вращения этих окружностей увеличивается к периферии рефлектора. Камеры соединены с гибким отражающим полотном. Полости между парами соседних камер и полотном герметичны и тоже предназначены для заполнения газом, причем каждая из них соединена вентилем с окружающей средой. Форма отражающей поверхности в этом рефлекторе задается при изготовлении гибкого отражающего полотна, а надувные камеры выполняют роль основания рефлектора, обеспечивающего расправление гибкого полотна в рабочее положение. Размер такого рефлектора в транспортном состоянии может быть небольшим, так как определяется фактически суммарным объемом незаполненных газом тороидальных оболочек и гибкого отражающего полотна. Однако точность воспроизведения формы отражающей поверхности невелика, так как в промежутках между соседними тороидальными камерами могут возникать гофры, для устранения которых необходимо индивидуально регулировать давление в каждой из упомянутых полостей. Это, кроме того, усложняет процесс приведения рефлектора в рабочее положение.In the patent of the Russian Federation No. 19999 (publ. 30.08.1994 [4]), an inflatable structure is described containing several adjacent toroidal chambers, the diameter of the circumference of which decreases, and the radius of rotation of these circles increases to the periphery of the reflector. The cameras are connected to a flexible reflective web. The cavities between the pairs of adjacent chambers and the web are airtight and also designed to be filled with gas, each of which is connected by a valve to the environment. The shape of the reflective surface in this reflector is set during the manufacture of the flexible reflective web, and the inflatable chambers act as the base of the reflector, which ensures the expansion of the flexible web in the working position. The size of such a reflector in the transport state can be small, since it is determined in fact by the total volume of toroidal shells unfilled with gas and a flexible reflective sheet. However, the accuracy of reproducing the shape of the reflecting surface is small, since corrugations can occur in the spaces between adjacent toroidal chambers, for the elimination of which it is necessary to individually regulate the pressure in each of these cavities. This, in addition, complicates the process of bringing the reflector to its working position.
Из патента США №5,680,125 (опубл. 21.10.1997 [5]) известен рефлектор, содержащий развертываемый силовой замкнутый стержневой каркас, на торцах которого по периферии зеркально закреплены две профилированные сетки, которые в развернутом состоянии имеют зеркально симметричную форму. Для обеспечения заданной формы отражающей поверхности обе сетки соединены между собой по узлам параллельными нитями, а радиоотражающий элемент крепится к одной из сеток.From US Pat. No. 5,680,125 (publ. 10/21/1997 [5]), a reflector is known that contains a deployable power closed rod cage, at the ends of which two profiled grids are mirror-mounted, which in the expanded state have a mirror symmetrical shape. To ensure a given shape of the reflecting surface, both grids are interconnected in nodes by parallel threads, and the radio-reflecting element is attached to one of the grids.
В космическом рефлекторе по патенту Российской Федерации №2262784 (опубл. 20.10.2005 [6]) профилированной является только одна из сеток, а другая (поддерживающая) сетка в развернутом состоянии должна быть плоской. При этом в данном устройстве профилированная сетка крепится своей периферийной частью к развертываемому силовому кольцу, к телескопическим стойкам которого крепятся опорные радиальные элементы, а к последним и к указанному кольцу крепится поддерживающая сетка. Противолежащие узловые точки обеих сеток соединены гибкими параллельными элементами, обеспечивающими заданную форму отражающей поверхности. Благодаря тому что в этом устройстве используется только одна профилированная сетка, размер рефлектора в транспортном состоянии может быть уменьшен, так как в устройстве по патенту [5] он равен, как минимум, удвоенной величине прогиба профиля отражающей поверхности из-за наличия двух зеркально симметричных профилированных сеток.In the space reflector according to the patent of the Russian Federation No. 2262784 (published on October 20, 2005 [6]), only one of the grids is profiled, and the other (supporting) grid in the expanded state should be flat. At the same time, in this device, the profiled mesh is attached with its peripheral part to a deployable power ring, to which telescopic racks the radial support elements are attached, and a supporting grid is attached to the latter and to the specified ring. Opposite nodal points of both grids are connected by flexible parallel elements providing a given shape of the reflecting surface. Due to the fact that this device uses only one profiled grid, the size of the reflector in the transport state can be reduced, since in the device according to the patent [5] it is equal to at least twice the deflection of the profile of the reflecting surface due to the presence of two mirror-symmetric profiled grids.
Достигаемая точность воспроизведения формы поверхности в обоих рефлекторах по патентам [5] и [6] определяется размером ячеек сеток и может быть значительно выше, чем в названных выше устройствах по патентам и авторскому свидетельству [1]-[4]. Однако наличие в конструкции по патенту [5] стержневого каркаса, для сворачивания и развертывания которого необходимо большое количество подвижных соединений, уменьшает надежность работы в условиях космоса. В конструкции по патенту [6] необходимо обеспечить достаточно большую изгибную жесткость радиальных элементов, которые должны создавать базирующую поверхность для закрепления поддерживающей сетки (в противном случае не может быть достигнута требуемая точность воспроизведения формы поверхности рефлектора). Кроме того, наличие развертываемого силового кольца в виде стержневой системы с телескопическими стойками, как и в устройстве по патенту [5], существенно снижает надежность конструкции.The achieved accuracy of reproducing the surface shape in both reflectors according to patents [5] and [6] is determined by the size of mesh cells and can be significantly higher than in the above-mentioned devices according to patents and copyright certificate [1] - [4]. However, the presence in the design of the patent [5] of the core frame, for folding and deployment of which a large number of movable joints are required, reduces the reliability of operation in space. In the design of the patent [6], it is necessary to provide a sufficiently large bending stiffness of the radial elements, which must create a base surface for fixing the supporting grid (otherwise, the required accuracy of reproduction of the reflector surface shape cannot be achieved). In addition, the presence of a deployable power ring in the form of a rod system with telescopic racks, as in the device according to the patent [5], significantly reduces the reliability of the design.
К предлагаемому изобретению по обоим вариантам наиболее близко техническое решение по патенту [5]. Изобретение по обоим вариантам направлено на достижение технического результата, заключающегося в сохранении высокой геометрической точности рефлектора при его развертывании и эксплуатации в условиях космоса при одновременном повышении надежности благодаря тому, что в предлагаемой конструкции не требуется использование подвижных механических элементов и их соединений. Ниже при раскрытии изобретения и рассмотрении его конкретной реализации будут названы и другие виды достигаемого технического результата.To the proposed invention in both cases, the closest technical solution to the patent [5]. The invention according to both options is aimed at achieving a technical result, which consists in maintaining the high geometric accuracy of the reflector during its deployment and operation in space while improving reliability due to the fact that the proposed design does not require the use of movable mechanical elements and their connections. Below, when disclosing the invention and considering its specific implementation, other types of achieved technical result will be named.
Предлагаемый развертываемый космический рефлектор по первому варианту, как и указанный наиболее близкий к нему известный рефлектор по патенту [5], содержит средство для обеспечения развертывания из транспортного положения в рабочее, а также две зеркально симметричные профилированные сетки, по меньшей мере на одной из которых закреплен гибкий радиоотражающий элемент, образующий рабочую поверхность рефлектора. Указанные две профилированные сетки соединены между собой по их узлам параллельными нитями и прикреплены своими краями к указанному средству для обеспечения развертывания из транспортного положения в рабочее.The proposed deployable space reflector according to the first embodiment, as well as the specified closest known reflector according to the patent [5], contains means for ensuring deployment from the transport position to the working one, as well as two mirror-symmetric shaped grids, at least one of which is fixed flexible radio-reflecting element forming the working surface of the reflector. These two profiled grids are interconnected at their nodes by parallel threads and attached with their edges to the specified tool to ensure deployment from the transport position to the working.
Для достижения указанного технического результата в предлагаемом рефлекторе по первому варианту, в отличие от наиболее близкого к нему известного, средство для обеспечения развертывания из транспортного положения в рабочее выполнено в виде герметичной надувной оболочки из гибкой радиопрозрачной пленки, снабженной армирующими элементами для придания ей в наполненном газом состоянии изотензоидной формы. Указанные армирующие элементы выполнены в виде нитей, проложенных с наружной стороны оболочки с постоянным шагом по меридиональным линиям между двумя противоположными полярными точками. При этом внутри указанной оболочки в меридиональных плоскостях, проходящих через указанные меридиональные линии, расположены пары одинаковых растяжек, обе растяжки каждой пары своими концам прикреплены в точке, расположенной на экваториальной линии оболочки, к армирующему элементу в виде нити, к другим концам растяжек каждой пары прикреплена своими концами жесткая стойка, а указанное крепление краев двух профилированных сеток осуществлено к противоположным концам таких стоек.To achieve the specified technical result in the proposed reflector according to the first embodiment, in contrast to the closest known one, the means for ensuring deployment from the transport position to the working one is made in the form of a hermetic inflatable shell made of a flexible radio-transparent film equipped with reinforcing elements to give it in a filled with gas state of isotensoid form. These reinforcing elements are made in the form of threads laid on the outside of the shell with a constant step along the meridional lines between two opposite polar points. In this case, pairs of identical stretch marks are located inside the specified shell in the meridional planes passing through the indicated meridional lines, both stretch marks of each pair are attached to their ends at a point located on the equatorial line of the shell, to a reinforcing element in the form of a thread, to the other ends of the stretch marks of each pair a rigid stand at its ends, and the indicated fastening of the edges of two profiled grids is carried out to the opposite ends of such stands.
Таким образом, в предлагаемом рефлекторе по первому варианту одинаковое с устройством по патенту [5] выполнение и взаимное расположение профилированных сеток обеспечивается без использования каких бы то ни было подвижных механических частей и вообще без использования жестких элементов, за исключением указанных стоек, являющихся простейшими пассивными высоконадежными элементами. Армирующие нити, расположенные снаружи надувной оболочки, создают силовой каркас, определяющий изотензоидную форму оболочки при действии внутреннего давления, а герметичная пленка, из которой изготовлена эта оболочка, собирает и передает на армирующие нити распределенные поперечные поверхностные нагрузки от внутреннего давления.Thus, in the proposed reflector according to the first embodiment, the implementation and relative positioning of the profiled grids, identical with the device according to the patent [5], is ensured without the use of any moving mechanical parts and generally without the use of rigid elements, with the exception of these racks, which are the simplest passive highly reliable elements. Reinforcing threads located outside the inflatable shell create a power frame that determines the isotenzoidal shape of the shell under the action of internal pressure, and the hermetic film of which this shell is made collects and transfers distributed transverse surface loads from the internal pressure to the reinforcing threads.
Для усиления жесткости армирующий элемент в виде нити может быть проложен также по экваториальной линии оболочки.To enhance stiffness, a reinforcing element in the form of a thread can also be laid along the equatorial line of the sheath.
Предлагаемый развертываемый космический рефлектор по второму варианту, как и указанный наиболее близкий к нему известный рефлектор по патенту [5], содержит средство для обеспечения развертывания из транспортного положения в рабочее, а также две зеркально симметричные профилированные сетки, по меньшей мере на одной из которых закреплен гибкий радиоотражающий элемент, образующий рабочую поверхность рефлектора. Указанные две профилированные сетки соединены между собой по их узлам параллельными нитями и прикреплены своими краями к указанному средству для обеспечения развертывания из транспортного положения в рабочее.The proposed deployable space reflector according to the second embodiment, as well as the specified closest known reflector according to the patent [5], contains means for ensuring deployment from the transport position to the working one, as well as two mirror-symmetric profiled grids, at least one of which is fixed flexible radio-reflecting element forming the working surface of the reflector. These two profiled grids are interconnected at their nodes by parallel threads and attached with their edges to the specified tool to ensure deployment from the transport position to the working.
Для достижения указанного технического результата в предлагаемом рефлекторе по второму варианту, в отличие от наиболее близкого к нему известного, средство для обеспечения развертывания из транспортного положения в рабочее выполнено в виде герметичной надувной оболочки из гибкой радиопрозрачной пленки, снабженной армирующими элементами для придания ей в наполненном газом состоянии изотензоидной формы. Указанные армирующие элементы выполнены в виде нитей, проложенных с ее наружной стороны с постоянным шагом по меридиональным линиям между двумя противоположными полярными точками. При этом указанное крепление краев двух профилированных сеток осуществлено к армирующим элементам в виде нитей в точках, находящихся на одинаковых для обеих профилированных сеток расстояниях по разные стороны от экваториальной плоскости указанной оболочки.To achieve the specified technical result in the proposed reflector according to the second embodiment, in contrast to the closest known one, the means for ensuring deployment from the transport position to the working one is made in the form of a hermetic inflatable shell made of a flexible radio-transparent film equipped with reinforcing elements to give it in a filled with gas state of isotensoid form. These reinforcing elements are made in the form of threads laid on its outer side with a constant step along the meridional lines between two opposite polar points. Moreover, the indicated fastening of the edges of two profiled grids is carried out to the reinforcing elements in the form of threads at points located at the same distances for both profiled grids on different sides of the equatorial plane of the shell.
Таким образом, в предлагаемом рефлекторе по второму варианту, как и в рефлекторе по первому варианту, одинаковое с устройством по патенту [5] выполнение и взаимное расположение профилированных сеток обеспечивается без использования каких бы то ни было подвижных механических частей и вообще без использования жестких элементов. Армирующие нити, расположенные снаружи надувной оболочки, создают силовой каркас, определяющий изотензоидную форму оболочки при действии внутреннего давления, а герметичная пленка, из которой изготовлена эта оболочка, собирает и передает на армирующие нити распределенные поперечные поверхностные нагрузки от внутреннего давления. По сравнению с первым вариантом, в котором минимальный размер рефлектора в транспортном состоянии определяется длиной стоек для крепления растяжки, для устройства по второму варианту минимальный размер в транспортном положении не имеет такого ограничения и зависит только от суммарного объема гибких частей (оболочки с находящимися внутри нее сетками и другими элементами и наружных армирующих нитей).Thus, in the proposed reflector according to the second embodiment, as well as in the reflector according to the first embodiment, the implementation and relative positioning of the profiled grids, identical with the device according to the patent [5], is ensured without using any moving mechanical parts and generally without using rigid elements. Reinforcing threads located outside the inflatable shell create a power frame that determines the isotenzoidal shape of the shell under the action of internal pressure, and the hermetic film of which this shell is made collects and transfers distributed transverse surface loads from the internal pressure to the reinforcing threads. Compared with the first option, in which the minimum size of the reflector in the transport state is determined by the length of the struts for attaching the extension, for the device according to the second option, the minimum size in the transport position does not have such a limitation and depends only on the total volume of flexible parts (shell with nets inside it and other elements and external reinforcing threads).
Для усиления жесткости армирующие элементы в виде нитей могут быть проложены также по двум линиям, проходящим на одинаковом расстоянии от экваториальной плоскости указанной оболочки через точки крепления краев профилированных сеток.To enhance stiffness, reinforcing elements in the form of threads can also be laid along two lines passing at the same distance from the equatorial plane of the specified shell through the attachment points of the edges of the profiled grids.
Крепление краев профилированных сеток к армирующим элементам может быть осуществлено как непосредственно, так и через растяжки, в зависимости от технологических предпочтений изготовителя.The edges of the profiled nets can be fastened to the reinforcing elements either directly or through extensions, depending on the manufacturer’s technological preferences.
Ввиду простоты и высокой надежности элементов сеток, соединяющих их параллельных нитей, элементов их крепления и армирующих нитей, надежность предлагаемого рефлектора по обоим вариантам определяется фактически надежностью надувной оболочки, которая при современном технологическом уровне весьма высока.Due to the simplicity and high reliability of the mesh elements connecting their parallel threads, their fastening elements and reinforcing threads, the reliability of the proposed reflector in both cases is determined in fact by the reliability of the inflatable shell, which is very high at the current technological level.
Предлагаемое изобретение иллюстрируются чертежами, на которых показаны:The invention is illustrated by drawings, which show:
на фиг.1 - вид устройства по первому варианту в продольном разрезе;figure 1 is a view of the device according to the first embodiment in longitudinal section;
на фиг.2 - вид устройства по первому варианту в поперечном разрезе;figure 2 is a view of the device according to the first embodiment in cross section;
на фиг.3 - вид устройства по первому варианту снаружи;figure 3 is a view of the device according to the first embodiment from the outside;
на фиг.4, фиг.5 и фиг.6 соответственно - то же, что на фиг.1, фиг.2 и фиг.3, для устройства по второму варианту.figure 4, figure 5 and 6, respectively - the same as in figure 1, figure 2 and figure 3, for the device according to the second embodiment.
Предлагаемое устройство - развертываемая крупногабаритная конструкция рефлектора в случае его выполнения по первому варианту, иллюстрируемому фигурами 1-3, содержит наружную герметичную тонкостенную оболочку 1 из гибкой радиопрозрачной пленки, имеющую в показанном на чертежах наполненном газом состоянии изотензоидную форму, т.е. форму с постоянным уровнем напряжения в армирующих элементах.The proposed device is a deployable large-sized design of the reflector in the case of its implementation according to the first embodiment, illustrated by figures 1-3, contains an external sealed thin-
По наружной поверхности оболочки 1 с постоянным шагом по меридиональным линиям между двумя противоположными полярными точками проложены армирующие элементы в виде нитей 2. Нити 2 зафиксированы вблизи полярных точек с помощью узлов крепления в виде фланцев 3, 4. В частном случае выполнения устройства по экваториальной линии оболочки 2 также может быть проложен армирующий элемент в виде нити 12 (на фиг.3 показан именно этот случай). В данном случае меридиональные и экваториальный армирующие элементы в местах их пересечения могут быть скреплены друг с другом.Reinforcing elements in the form of threads 2 are laid along the outer surface of the
Внутри оболочки 1 размещены две зеркально симметричные профилированные сетки 5, 6. Сетки 5, 6 соединены между собой по их узлам параллельными нитями 7 и жесткими стойками 8, к которым сетки 5, 6 прикреплены их краями. Каждая из стоек 8 своими концами прикреплена к двум растяжкам 9. Каждая пара растяжек 9 расположена в меридиональной плоскости, проходящей через одну из меридиональных линий, по которым проложены армирующие нити 2. Другие концы растяжек 8 закреплены на армирующих нитях в узлах 10, расположенных в экваториальной плоскости оболочки 1. Все растяжки 9 имеют одинаковую длину, поэтому прикрепленные к их концам жесткие стойки 8 параллельны друг другу и прямой, проходящей через полярные точки, в которых сходятся указанные меридиональные линии. Крепление растяжек к армирующим нитям, находящимся на внешней поверхности оболочки 1, осуществлено без нарушения ее герметичности. Упомянутые нити 7, соединяющие сетки 5, 6, параллельны стойкам 8.Inside the
На каждой из профилированных сеток или только на одной из них закреплен гибкий радиоотражающий элемент, образующий рабочую поверхность рефлектора. На фиг.1 его проекция соответствует проекции сеток 5, 6.On each of the profiled grids, or only on one of them, a flexible radio-reflecting element is fixed that forms the working surface of the reflector. In Fig. 1, its projection corresponds to the projection of grids 5, 6.
Устройство имеет также не показанный на чертежах элемент для подачи газа в оболочку 1 для ее наддува.The device also has an element not shown in the drawings for supplying gas to the
В случае выполнения по второму варианту, который иллюстрируется фигурами 4-6, предлагаемое устройство, как и при выполнении по первому варианту, содержит наружную тонкостенную оболочку 11 из гибкой газонепроницаемой радиопрозрачной пленки, имеющую в показанном на чертежах наполненном газом состоянии изотензоидную форму. По наружной поверхности оболочки 11 с постоянным шагом по меридиональным линиям между двумя противоположными полярными точками проложены армирующие элементы в виде нитей 12. В указанных полярных точках нити 12 зафиксированы с помощью узлов крепления в виде фланцев 13, 14. В частном случае выполнения устройства по внешней поверхности оболочки 11 могут быть проложены дополнительные армирующие элементы в виде нитей 22, 23 по двум линиям, находящимся на одинаковом расстоянии от экваториальной линии оболочки 11 (на фиг.6 показан именно этот случай). В данном случае меридиональные и указанные дополнительные армирующие элементы в местах их пересечения могут быть скреплены друг с другом.In the case of the execution according to the second embodiment, which is illustrated by figures 4-6, the proposed device, as in the execution according to the first embodiment, comprises an outer thin-
Внутри оболочки 11 размещены две зеркально симметричные профилированные сетки 15, 16. Сетки 15, 16 соединены между собой по их узлам параллельными нитями 17. Каждая из двух профилированных сеток своими краями прикреплена к армирующим нитям оболочки 11 таким образом, что все точки крепления 20, 21 любой из сеток находятся на одном и том же расстоянии, одинаковом для обеих сеток, от экваториальной плоскости оболочки 11. С армирующими нитями края профилированных сеток 15, 16 могут быть соединены как непосредственно, так и через не показанные на чертежах одинаковые короткие растяжки. Указанное крепление к армирующим нитям, находящимся на внешней поверхности оболочки 11, осуществлено без нарушения ее герметичности.Two mirror-symmetric shaped profiled
На каждой из профилированных сеток или только на одной из них закреплен гибкий радиоотражающий элемент, образующий рабочую поверхность рефлектора. На фиг.4 его проекция соответствует проекции сеток 15, 16.On each of the profiled grids, or only on one of them, a flexible radio-reflecting element is fixed that forms the working surface of the reflector. 4, its projection corresponds to the projection of the
Устройство имеет также не показанный на чертежах элемент для подачи газа в оболочку 11 для ее наддува.The device also has an element (not shown in the drawings) for supplying gas to the
Как уже отмечалось, описанное устройство по второму варианту по сравнению с первым (а также по сравнению с известными устройствами [1]-[6]) имеет меньший объем в транспортном положении при одинаковых размерах радиоотражающей поверхности. Кроме того, при одинаковых размерах оболочки в развернутом состоянии в устройстве по второму варианту рабочая радиоотражающая поверхность может быть больше, чем в устройстве по первому варианту, благодаря непосредственному (или через короткие растяжки) креплению краев профилированных сеток к армирующим нитям.As already noted, the described device according to the second embodiment, compared with the first (and also compared with the known devices [1] - [6]) has a smaller volume in the transport position with the same dimensions of the radio-reflecting surface. In addition, with the same dimensions of the shell in the expanded state in the device according to the second embodiment, the working radio-reflective surface can be larger than in the device according to the first embodiment, due to the direct (or through short extensions) fastening of the edges of the profiled grids to the reinforcing threads.
Предлагаемое устройство в обоих вариантах его выполнения используется и работает следующим образом.The proposed device in both variants of its implementation is used and works as follows.
При подаче газа в оболочку 1 или 11 происходит ее развертывание.When gas is supplied to the
Одновременно развертываются сетки 5, 6 или 15, 16. В равновесном состоянии оболочка принимает форму по фиг.1-3 или фиг.4-6. При этом усилия в армирующих нитях от наддува оболочки передаются к узлам 10 крепления растяжек 8, 9 (фиг.1, 2) или к узлам 20, 21, в которых непосредственно или через короткие растяжки крепятся края сеток 15, 16.At the same time,
Толщины всех силовых элементов конструкции подбираются таким образом, чтобы при действии в широких пределах избыточного давления на оболочку 1, 11 обеспечивалась достаточная прочность конструкции, а изменение всех геометрических размеров элементов было в пределах необходимых допусков. Кроме того, все элементы конструкции выполняются из материалов с малым коэффициентом температурного расширения, что обеспечивает стабильную форму рефлектора при значительном перепаде температур. Большие габариты рассматриваемой конструкции (диаметр рефлектора от 10 до нескольких десятков и даже сотен метров) позволяют обеспечить ее функционирование при очень малом избыточном внутреннем давлении. Так, при максимальном диаметре оболочки 10 м и избыточном давлении 0,001 атмосферы суммарные усилия в армирующих элементах составляют величину порядка 7850 Н. Эти усилия имеют квадратичную зависимость от максимального диаметра оболочки (чем больше диаметр, тем они выше). Возможность получения значительных усилий в армирующих элементах оболочки при малых величинах избыточного давления позволяет надежно развертывать конструкцию в рабочее положение и эксплуатировать ее. При действии внутреннего давления армирующие элементы имеют стабильную форму и размеры, которые мало отклоняется при возникновении дополнительных возмущающих силовых воздействий. Это обеспечивает фиксацию формы рабочей отражающей поверхности рефлектора с высокой точностью.The thicknesses of all structural elements of the structure are selected so that when a wide pressure is applied to the
Источники информацииInformation sources
1. Патент США №2,945,234, опубл. 12.07.1960.1. US patent No. 2,945,234, publ. 07/12/1960.
2. Авторское свидетельство СССР №1054854, опубл. 15.11.1983.2. USSR Copyright Certificate No. 1054854, publ. 11/15/1983.
3. Патент США №5,446,474, опубл. 29.08.1995.3. US Patent No. 5,446,474, publ. 08/29/1995.
4. Патент Российской Федерации №2019009, опубл. 30.08.1994.4. Patent of the Russian Federation No. 19999, publ. 08/30/1994.
5. Патент США №5,680,125, опубл. 21.10.1997.5. US Patent No. 5,680,125, publ. 10/21/1997.
6. Патент Российской Федерации №2262784, опубл. 20.10.2005.6. Patent of the Russian Federation No. 2262784, publ. 10/20/2005.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010128079/07A RU2436208C1 (en) | 2010-07-08 | 2010-07-08 | Unfoldable large-sized space reflector (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010128079/07A RU2436208C1 (en) | 2010-07-08 | 2010-07-08 | Unfoldable large-sized space reflector (versions) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2436208C1 true RU2436208C1 (en) | 2011-12-10 |
Family
ID=45405758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010128079/07A RU2436208C1 (en) | 2010-07-08 | 2010-07-08 | Unfoldable large-sized space reflector (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2436208C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2658119C1 (en) * | 2016-12-29 | 2018-06-19 | Акционерное общество "НОРМА-ЭНЕРГОИНВЕСТ" | Telescopic pneumatic adaptive electromagnetic radiation converter |
-
2010
- 2010-07-08 RU RU2010128079/07A patent/RU2436208C1/en active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2658119C1 (en) * | 2016-12-29 | 2018-06-19 | Акционерное общество "НОРМА-ЭНЕРГОИНВЕСТ" | Telescopic pneumatic adaptive electromagnetic radiation converter |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2917885T3 (en) | Mesh reflector with lattice structure | |
| WO2015105586A1 (en) | Mesh reflector with truss structure | |
| ES2808551T3 (en) | Configurable backing structure for a reflector antenna and corrective synthesis for mechanical adjustment of the same | |
| JP2006516514A (en) | Inflatable and rigid boom | |
| WO2005027186A2 (en) | Expansion-type reflection mirror | |
| US20180048059A1 (en) | Tension Structure For The Spatial Positioning Of Functional Elements | |
| RU2436208C1 (en) | Unfoldable large-sized space reflector (versions) | |
| RU183908U1 (en) | Parabolic transformable reflector | |
| Kamaliya et al. | Inflatable antenna structures: Deployment analysis of torus bounded Z-fold scalable planar membrane reflector | |
| Coleman et al. | Effect of boundary support and reflector dimensions on inflatable parabolic antenna performance | |
| WO2001054228A1 (en) | Expandable parabolic antenna | |
| WO2016136559A1 (en) | Corner reflector and method for fabricating same | |
| Natori et al. | A structure concept of high precision mesh antenna for space VLBI observation | |
| JP3891972B2 (en) | Deployment antenna | |
| RU2396649C1 (en) | Unfolding spherical radiation reflector | |
| Preumont et al. | Adaptive thin shell reflectors for future space telescopes | |
| Tibert et al. | Furlable reflector concept for small satellites | |
| JP3878651B2 (en) | Deployable reflector | |
| JP2003237698A (en) | Inflatable structure developing method, folded structure developing method and foldable structure | |
| Qiuhong et al. | Research Status of Deployment and Folding Technology of Large-Scale Membrane Sunshield in Space Mission | |
| JP2567164B2 (en) | Deployable truss structure | |
| JP2001196843A (en) | Expandable film antenna for outer space | |
| JP2003306199A (en) | Space structure developing method and space structure | |
| Duan et al. | Cable Net Design and Form-Finding of Cable and Truss Combined Structures | |
| JPH02283598A (en) | Expanding truss structure and hinge mechanism with expansive force |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20171110 |