ES2247577T3 - Estructura de geometria variable para un aparato montado a bordo de un ingenio espacial. - Google Patents
Estructura de geometria variable para un aparato montado a bordo de un ingenio espacial.Info
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Abstract
Estructura de geometría variable para un aparato (I, II) destinado a ser montado a borde de un ingenio espacial, comportando dicha estructura: - una base (2), - unos medios de tracción (11) montados en dicha base (2), y - unos elementos de fijación flexibles (12) unidos a dichos medios de tracción (11), pudiendo dicho aparato pasar de un estado distendido no funcional a un estado bajo tensión funcional por acción de dichos medios de tracción (11) sobre dichos elementos de fijación flexibles (12), caracterizada porque comporta varios elementos rígidos (1.1 a 1.8) unidos de modo holgado entre sí y a dicha base (2) por medio de una película flexible (5, 17) y porque dichos elementos de fijación flexibles (12) están unidos a dichos elementos rígidos (1.1 a 1.8) de modo que, en dicho estado bajo tensión funcional, dichos elementos rígidos (1.1 a 1.8) topen contra dicha base (2) y estén en contacto entre sí.
Description
Estructura de geometría variable para un aparato
montado a bordo de un ingenio espacial.
La presente invención se refiere a una estructura
de geometría variable para un aparato montado a bordo de un ingenio
espacial.
Es sabido que numerosos dispositivos, tales como
generadores solares, antenas radioeléctricas, parasoles, etc. están
constituidos por un conjunto de elementos articulados entre sí para
que dicho conjunto pueda ser replegado y ocupe un espacio mínimo a
bordo de un ingenio espacial, antes y durante el lanzamiento de
éste. Tras el lanzamiento de dicho ingenio, dicho conjunto de
elementos es desplegado para que el dispositivo pueda tomar su
configuración operacional.
Para la articulación de dichos elementos, es
conocida la utilización de los sistemas de articulación con
despliegue automático, tales como los descritos, por ejemplo, en las
patentes US-3 386 128, FR-2 122 087
y FR-2 635 077. Para su despliegue automático, estos
sistemas utilizan la energía de los resortes tensados en posición
replegada de dichos elementos.
Dichos sistemas de articulación automáticos son
relativamente pesados y complicados y su despliegue es difícilmente
controlable en particular en lo que se refiere al instante inicial y
la velocidad de desplie-
gue.
gue.
Por otra parte, por la patente
US-3 406 404, ya se conoce una estructura de
geometría variable para un aparato destinado a ser montado a bordo
de un ingenio espacial, comportando dicha estructura:
- -
- una base,
- -
- unos medios de tracción montados sobre dicha base, y
- -
- unos elementos de fijación flexibles unidos a dichos medios de tracción, pudiendo pasar dicho aparato de un estado distendido no funcional a un estado bajo tensión funcional por la acción de dichos medios de tracción sobre dichos elementos de fijación flexibles.
En esta estructura conocida, dicho aparato está
constituido por una película flexible, tensada sobre armazones
desplegables por la acción de dichos elementos de fijación
flexibles, lo que no permite obtener una gran precisión de forma
para dicho aparato en su estado bajo tensión funcional.
La presente invención tiene por objeto remediar
los inconvenientes anteriormente citados.
Con este fin, según la invención, la estructura
de geometría variable del tipo más arriba mencionado es notable
porque comporta varios elementos rígidos unidos de modo holgado
entre sí y a dicha base por medio de una película flexible y porque
dichos elementos de fijación flexibles están unidos a los elementos
rígidos de modo que, en dicho estado bajo tensión funcional, dichos
elementos rígidos topen contra dicha base y estén en contacto entre
sí.
Así, mientras dichos medios de tracción no actúen
sobre dichos elementos de fijación flexibles, dicha estructura
estará en un estado distendido o suelto, que puede corresponder al
almacenamiento. Por el contrario, cuando dichos medios de tracción
tiran de dichos elementos de fijación flexibles, dichos elementos
rígidos están firmemente pegados contra dicha base por la tensión de
dicho elemento de fijación flexible. El aparato se encuentra
entonces en un estado bajo tensión con precisión que corresponde a
su estado funcional.
Dichos medios de tracción pueden ser realizados
de diferentes modos conocidos. Sin embargo, de preferencia,
comportan al menos ya sea un resorte comprimido o bien una cámara
hinchable.
Para procurar, en el estado bajo tensión de
dichos elementos rígidos, la rigidez de la unión entre estos últimos
y dicha base, es ventajoso que éstos comporten unas superficies
respectivas aptas para cooperar entre sí para procurar un asiento
estable a dichos elementos rígidos sobre dicha base, bajo la acción
de dichos medios de tracción sobre dichos elementos de fijación.
Según un primer modo de realización de la
invención, dichos elementos rígidos constituyen al menos
parcialmente un órgano funcional de dicho aparato, ejerciendo dicha
película flexible únicamente la función de unión holgada de dichos
elementos rígidos entre sí y con dicha base.
En una variante, dicha película flexible, además
de su función de unión holgada de dichos elementos rígidos entre sí
y con dicha base, puede constituir al menos parcialmente un órgano
funcional de dicho aparato, sirviendo dichos elementos rígidos sólo
de soporte al menos parcial para dicha película flexible.
Dichos elementos rígidos pueden estar repartidos
alrededor de dicha base y dichos medios de tracción pueden ser
comunes a los elementos de fijación flexibles de todos dichos
elementos rígidos. En este caso, es ventajoso que dicha película
flexible presente, en el estado distendido de dichos elementos de
fijación flexibles, la forma al menos aproximada de una cubeta y que
dichos elementos rígidos presenten al menos aproximadamente la forma
de sectores, que converjan hacia dicha base.
Con fines de redundancia, para evitar que un
elemento rígido pueda tomar su estado bajo tensión como consecuencia
de la ruptura de su elemento de fijación flexible, se prevé que cada
elemento rígido esté unido a dicha base por al menos dos elementos
de fijación flexibles, siendo cada elemento de fijación flexible
común al menos a dos elementos rígidos adyacentes.
Las figuras del dibujo adjunto harán comprender
como puede realizarse la invención. En estas figuras, referencias
idénticas designan elementos semejantes.
La figura 1 es una vista esquemática frontal, con
arrancamiento parcial y en el estado distendido de una estructura
según la presente invención para un reflector de antena.
La figura 2 es una sección diametral según la
línea II-II de la figura 1.
La figura 3 es una vista esquemática frontal,
bajo tensión, del reflector de antena de las figuras 1 y 2.
La figura 4 es una sección diametral según la
línea IV-IV de la figura 3.
La figura 5 es una sección parcial según la línea
V-V de la figura 3.
La figura 6 es una vista esquemática frontal, con
arrancamiento parcial y en el estado distendido, de una variante de
realización de estructura de reflector de antena según la presente
invención.
La figura 7 es una sección diametral según la
línea VII-VII de la figura 6.
La figura 8 es una vista esquemática frontal,
bajo tensión, del reflector de antena de las figuras 6 y 7.
La figura 9 es una sección diametral según la
línea IX-IX de la figura 8.
La figura 10 es una sección parcial según la
línea X-X de la figura 8.
Las figuras 1 a 5 representan, a título de
ejemplo de realización de la presente invención, un reflector de
antena parabólica I que puede tomar ya sea un estado distendido no
funcional (figuras 1 y 2), o bien un estado bajo tensión funcional
(figuras 3, 4 y 5).
El reflector de antena I comporta una pluralidad
de elementos rígidos 1.1 a 1.8, con la forma de sectores de dicho
reflector, repartidos alrededor de una base 2 y delimitados cada uno
por unos bordes laterales 3 y 4 que corresponden a unos radios de
dicho reflector.
Por su cara trasera no funcional, dichos
elementos 1.1 a 1.8 están solidarizados con una película flexible 5,
por ejemplo en forma de cubeta anular. En estado relajado del
reflector de antena I (figuras 1 y 2), los elementos 1.1 a 1.8 están
dispuestos sobre dicha película flexible 5, de modo que los bordes
laterales 3 y 4 de dos elementos adyacentes estén separados el uno
del otro, dejando subsistir entre ellos un pasillo libre 6 de dicha
película 5.
La parte central de la película flexible 5 está
además solidarizada con dicha base 2, en el emplazamiento designado
por la referencia 7 en las figuras 2 y 4.
En tanto que dicho reflector I esté en estado
relajado, los bordes internos 8 de los elementos 1.1 a 1.8 están
separados de la base 2 por un anillo 9, libre, de la película 5.
En el interior de dicha base 2 está dispuesta una
palanca de mando o dispositivo análogo 10, cargado por un resorte
11. En el estado distendido del reflector I, el resorte 11 es
mantenido comprimido por un dispositivo de blocaje no
representado.
Finalmente, la palanca de mando 10 está unida a
los elementos rígidos 1.1 a 1.8 por unos elementos de fijación
flexibles 12. En el ejemplo representado, cada elemento de fijación
flexible 12 une dos elementos rígidos adyacentes a la palanca de
mando 10. Por ejemplo, los elementos de fijación flexibles 12
atraviesan dichos elementos rígidos 1.1 a 1.8 longitudinalmente y
forman un bucle en la periferia de éstos para pasar de un elemento
al elemento adyacente.
Cuando se desee formar dicho reflector en su
configuración funcional, se elimina el dispositivo de bloqueo del
resorte 11 en su estado comprimido. Este resorte 11 se distiende
entonces repeliendo la palanca de mando 10 que, a su vez, selecciona
los elementos de fijación 12, de modo que dichos elementos rígidos
1.1 a 1.8, por una parte, son acercados a la base 2 y, por otra
parte, se acercan mutuamente el uno al otro. Al final del proceso,
dichos elementos rígidos que topan contra la base 2 y están en
contacto los unos con los otros, de modo que el borde lateral 3 de
uno sea aplicado contra el borde lateral 4 del elemento adyacente.
De esto resulta que se forma un reborde 13 (ver la figura 4) de
película flexible 5 alrededor de la base 2, en el emplazamiento del
anillo 9 y que se forman rebordes 14 (ver la figura 5) de película
flexible 5 entre cada par de elementos 1.1 a 1.8 adyacentes, en
correspondencia con los pasillos 6.
Para procurar un asiento estable a dichos
elementos rígidos 1.1 a 1.8 en dicha base 2, los bordes internos 8
de dichos elementos y esta última comportan unas superficies
respectivas 15 y 16 aptas para cooperar entre sí a este efecto.
En el modo de realización I de las figuras 1 a 5,
cada elemento rígido 1.1 a 1.8 constituye, por su cara delantera
opuesta a la película flexible 5, una parte funcional de dicho
reflector I, ejerciendo dicha película flexible 5 sólo una función
de unión holgada entre dichos elementos rígidos 1.1 a 1.8 y la base
2.
Por el contrario, en el modo de realización II de
las figuras 6 a 10, la película flexible no solamente ejerce la
función de unión holgada antes mencionada, sino que además forma la
parte funcional del reflector II, sirviendo los elementos rígidos
1.1 a 1.8 entonces sólo de soporte a dicha película 17.
En el reflector II, se vuelven a encontrar todos
los elementos 1.1 a 1.8, 2 a 4, 8, 10 a 12, 15 y 16 descritos en las
figuras 1 a 5. Sin embargo, en este reflector II, la película
flexible 5 dispuesta bajo los elementos rígidos 1.1 a 1.8 es
suprimida y sustituida por una película flexible 17, en forma de
cubeta que recubre la cara delantera de dichos elementos rígidos 1.1
a 1.8 y solidarizada con dicha base 2 por su parte central 22. En
este caso, dicha película flexible 17 comporta unos pasillos 18
(comparables a los pasillos 6) libres entre cada par adyacente de
dichos elementos rígidos 1.1 a 1.8 y un anillo desmontado 19
(comparable al anillo 9) alrededor de dicha parte central 22. Cuando
el resorte 11 está distendido, en el emplazamiento de los pasillos
18 se forman unas ranuras 20 recubiertas de película 17 entre los
bordes adyacentes 3 y 4 de dichos elementos rígidos 1.1 a 1.8 y en
lugar del anillo 19 se forma un reborde circular 21.
En los dos ejemplos arriba descritos, se han
representado los medios de tracción bajo la forma de un resorte 11.
Huelga decir que éste podría ser sustituido por una cámara
hinchable, no representada.
Se observará que la estructura de geometría
variable según la presente invención puede, tras haber sido puesta
bajo tensión por dichos medios de tracción, ser devuelta al estado
distendido o soltado por supresión de la acción de dichos medios de
tracción.
Se observará además que, como en el ejemplo de
realización II de las figuras 6 a 10 la película 17 recubre dichos
elementos 1.1 a 1.8, pudiendo éstos estar perforados. Por otra
parte, el reborde 21 (figura 9) puede eventualmente estar formado
debajo de dichos elementos 1.1 a 1.8 en lugar de encontrarse en el
lado de dicha película 17.
Claims (10)
1.Estructura de geometría variable para un
aparato (I, II) destinado a ser montado a borde de un ingenio
espacial, comportando dicha estructura:
- -
- una base (2),
- -
- unos medios de tracción (11) montados en dicha base (2), y
- -
- unos elementos de fijación flexibles (12) unidos a dichos medios de tracción (11), pudiendo dicho aparato pasar de un estado distendido no funcional a un estado bajo tensión funcional por acción de dichos medios de tracción (11) sobre dichos elementos de fijación flexibles (12),
caracterizada porque comporta varios
elementos rígidos (1.1 a 1.8) unidos de modo holgado entre sí y a
dicha base (2) por medio de una película flexible (5, 17) y porque
dichos elementos de fijación flexibles (12) están unidos a dichos
elementos rígidos (1.1 a 1.8) de modo que, en dicho estado bajo
tensión funcional, dichos elementos rígidos (1.1 a 1.8) topen contra
dicha base (2) y estén en contacto entre
sí.
sí.
2. Estructura según la reivindicación 1,
caracterizada porque dichos medios de
tracción (11) comportan al menos un resorte comprimido.
3. Estructura según la reivindicación 1,
caracterizada porque dichos medios de
tracción (11) comportan al menos una cámara hinchable.
4. Estructura según una de las reivindicaciones 1
a 3,
caracterizada porque dicha base (2) y
dichos elementos rígidos (1.1 a 1.8) comportan unas superficies
respectivas (15, 16) aptas para cooperar entre sí para procurar un
asiento estable a dichos elementos rígidos (1.1 a 1.8) sobre dicha
base (2) bajo la acción de dichos medios de tracción (11) sobre
dichos elementos de unión (12).
5. Estructura según una de las reivindicaciones 1
a 4,
caracterizada porque dichos elementos
rígidos (1.1 a 1.8) constituyen al menos parcialmente un órgano
funcional de dicho aparato (I), ejerciendo dicha película flexible
(5) únicamente la función de unión holgada de dichos elementos
rígidos (1.1 a 1.8) entre sí y con dicha base (2).
6. Estructura según una de las reivindicaciones 1
a 4,
caracterizada porque dicha película
flexible (17), además de su función de unión holgada de dichos
elementos rígidos (1.1 a 1.8) entre sí y con dicha base (2),
constituye al menos parcialmente un órgano funcional de dicho
aparato (II), sirviendo dichos elementos rígidos (1.1 a 1.8) sólo de
soporte al menos parcial a dicha película flexible (17).
7. Estructura según una de las reivindicaciones 1
a 6,
caracterizada porque dichos elementos
rígidos (1.1 a 1.8) están repartidos alrededor de dicha base (2) y
porque dichos medios de tracción (11) son comunes a los elementos de
fijación flexibles (12) de todos dichos elementos rígidos (1.1 a
1.8).
8. Estructura según la reivindicación 7,
caracterizada porque dicha película
flexible (5. 17) presenta, en el estado distendido de dichos
elementos de fijación flexibles (12), la forma al menos aproximada
de una cubeta.
9. Estructura según una de las reivindicaciones 7
u 8,
caracterizada porque dichos elementos
rígidos (1.1 a 1.8) presentan al menos aproximadamente la forma de
sectores, que convergen hacia dicha base (2).
10. Estructura según una de las reivindicaciones
1 a 9,
caracterizada porque cada elemento rígido
(1.1 a 1.8) está unido a dicha base (2) por al menos dos elementos
de fijación flexible (12), siendo cada elemento de fijación flexible
común a al menos dos elementos rígidos adyacentes (1.1 a 1.8).
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