FR2526986A1 - Reflecteur pliable - Google Patents
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Abstract
UN REFLECTEUR A SURFACE MASSIVE POUR ARRIMAGE DANS UN ESPACE LIMITE D'UN ENGIN SPATIAL COMPREND UNE PARTIE CENTRALE 10 AVEC UNE SERIE D'ELEMENTS PERIPHERIQUES 11 ET 11 ARTICULES AUTOUR DE LA PERIPHERIE POUR PLIAGE AUTOUR D'AXES 14, 14 TANGENTS A UN CERCLE DONT LE CENTRE CORRESPOND A CELUI X DU REFLECTEUR. LES ELEMENTS 11 ONT DES AXES 14 PLUS ESPACES RADIALEMENT DU CENTRE DU REFLECTEUR QUE LES AXES 14 DES ELEMENTS 11 DE SORTE QU'A PARTIR D'UN ETAT ARRIME AVEC TOUS LES ELEMENTS 11, 11 SURPLOMBANT LA PARTIE CENTRALE 10, LES ELEMENTS 11 PEUVENT ETRE DEPLIES D'ABORD, PUIS LES ELEMENTS 11 SANS ENTRE-CHOQUEMENT DE MANIERE A DEFINIR UNE SURFACE DE REFLECTEUR RIGIDE, GENERALEMENT LISSE, OU LES INTERSTICES ENTRE ELEMENTS CONTIGUS NE SONT PAS IMPORTANTS.
Description
La présente invention concerne des réflecteurs
qui peuvent être pliés pour être arrimés et, plus parti-
culièrement, des réflecteurs destinés à être utilisés sur
un engin spatial.
Dans les applications spatiales, la nécessité de disposer de fréquences de fonctionnement élevées a conduit à utiliser des réflecteurs à surface massive au lieu de réflecteurs du type à mailles Le gain élevé recherché s'est traduit par l'utilisation de réflecteurs de grand diamètre Cependant,le réflecteur doit pouvoir encore être
arrimé à l'intérieur de l'enveloppe de stockage du véhicu-
le qui lance l'engin spatial De plus, pour obtenir un fonctionnement efficace du réflecteur, il est nécessaire que sa partie centrale soit aussi grande que possible, et que les interstices se produisant dans le contour de la surface déployée soient aussi petits que possible, De même
étant donné que de tels réflecteurs, lorsqu'ils sont uti-
lisés dans des applications spatiales, seront généralement amenés à se déployer automatiquement, il est important que
leur construction et leur mode de déploiement soient rela-
tivement simples de manière à réduire les risques de panne
pendant le déploiement.
Selon un aspect de la présente invention, on pré-
2. voit un agencement de réflecteur pliable qui comprend une partie centrale, au moins deux groupes d'éléments
périphériques situés autour de la périphérie de la par-
tie centrale, chaque groupe pouvant pivoter autour d'un axe généralement tangentiel à un cercle dont le centre est situé sur l'axe central de lapartie centrale entre une position pliée ou ils chevauchent au moins partiellement la partie centrale et une position déployée o, avec les autres éléments périphériques et la partie centrale, ils
définissent une surface de réflecteur incurvée sensible-
ment régulière, les éléments périphériques étant disposés de façon que chacun d'entre eux ne soit pas contigu à un
élément périphérique du même groupe, les éléments de cha-
que groupe étant disposés avec leurs axes respectifs de pivotement situés sensiblement à la même distance commune de l'axe central, mais étant agencés avec leurs axes de pivotement plus près ou plus loin de l'axe central que les
éléments périphériques des autres groupes.
De préférence, les axes de pivotement de chaque élément périphérique passent par des portions respectives
de bord de la partie centrale Commodément, chaque élé-
ment périphérique est supporté en pivotement sur la partie
centrale par trois moyens de charnière espacés.
Commodément, des moyens de déploiement sont pré-
vus pour chaque groupe d'éléments périphériques, Un moyen de mise en séquence servant à effectuer le déploiement
des groupes l'un après l'autre.
La présente invention sera bien comprise lors
de la description suivante faite en liaison avec les des-
sins ci-joints dans lesquels:
La figure 1 est une vue partielle avant d'un ré-
flecteur pliable après déploiement; La figure 2 est une vue détaillée d'une zone II de la figure 1 ?
La figure 3 est une vue schématique en perspec-
tive de la manière avec laquelle les éléments du réflec-
teur sont arrimés; et
La figure 4 est une vue schématique en perspec-
3, 2526986
tive, semblable à la figure 3, mais avec les éléments dans une configuration intermédiaire,
Le réflecteur représenté a une forme concave gé-
néralement circulaire lorsqu'il est déployé et comprend une partie centrale 10 avec une série d'éléments périphé- riques en forme de pétale 11, 11 ', chacun étant articulé
sur les zones latérales espacées 12, 12 ' de la partie cen-
trale par trois éléments de charnière 13, 13 ' et 13 " Cet agencement des charnières permet un alignement préàis de la surface concave de chaque élément en forme de pétale
avec celle de la partie centrale.
Les éléments en forme de pétale sont disposés en deux groupes 11, 11 ', avec les pétales de chaque groupe
disposés alternativement autour de la périphérie de la par-
tie centrale Les pétales de chaque groupe sont disposés
de manière à pouvoir s'articuler autour d'axes de pivote-
ment respectifs 14, 14 ' disposés tangentiellement à un cercle dont le centre est situé au centre X de la partie
centrale, et les axes de pivotement 14 d'un groupe d'élé-
ments 11 sont disposés radialement un peu plus loin du centre X que les axes de pivotement 14 ' de l'autre groupe
d'éléments 11 '.
En liaison maintenant avec la forme spécifique préférée des éléments en forme de pétale 11, 11 ', chaque élément 11 est délimité par un arc circulaire extérieur ayant X pour centre et une partie latérale intérieure
16 qui s'étend parallèlement à l'axe de pivotement respec-
tif 14 mais espacée radialement vers l'extérieur pour rece-
voir la partie la plus à l'extérieur de la zone latérale respective de la partie centrale, S'agissant maintenant des zones latérales de côté de l'élément en forme de pétale 11, celles-ci comprennent une portion extérieure 17 qui s'étend
radialement pour couper l'axe de pivotement 14 ' de l'élé-
ment en forme de pétale immédiatement contigu, une portion
intérieure 18 qui est parallèle à l'axe de pivotement res-
pectif 14, mais espacée de celui-ci radialement vers l'inté-
rieur, et une partie latérale 19 qui s'étend perpendiculai-
rement à l'axe de pivotement 14 pour raccorder la partie
4 2526986
latérale intérieure 16 et la portion intérieure 18 En pratique, les portions 17 et 18 peuvent être mélangées
comme représenté en figure 2.
Chaque élément 1 l' est délimité par un arc cir-
culaire extérieur 15 ' centré sur Xy une portion latérale
intérieure rectiligne 16 ' parallèle à l'axe de pivote-
ment 14 ', des portions 17 ' s'étendant radialement, des
portions 18 ' parallèles à l'axe de pivotement 14 de l'élé-
ment en forme de pétale immédiatement contigu, des por-
tions 20 ' qui s'étendent parallèlement à l'axe de pivote-
ment 14 ', et des portions 19 ' qui s'étendent perpendiculai-
rement à l'axe de pivotement 14 ' La partie centrale 10 a une forme complémentaire, comme représenté dans la figure, de sorte que lorsque les éléments 11, 11 ' sont étendus,le
réflecteur a un profil concave incurvé d'une manière sen-
siblement continue Dans la description précédente, les
expressions telles que "radial", "rectiligne" se rappor-
tent aux bords des éléments en forme de pétale vus en
plan La forme des éléments périphériques et de la par-
tie centrale est choisie de façon à éviter l'apparition d'interstices importants entre éléments contigus lorsque
le réflecteur est déployé.
Pour procéder à un arrimage à partir de la posi-
tion représentée en figure 1, le groupe d'éléments lh', ayant leurs axes de pivotement 14 ' plus près du centre X sont pliés vers le centre et des amortisseurs soumis à
l'action d'un ressort (non représenté) servent à mainte-
nir le jeu par rapport à la partie centrale 10 L'autre groupe d'éléments 11 peut alors être plié vers le centre
au-dessus des éléments 11 ' déjà pliés grâce à la distan-
ce plus grande séparant les axes de pivotement 14 du cen-
tre La forme des éléments 11, 11 ' est telle qu'il y a minimisation du volume à l'état arrimé, du réflecteur
sans que cela crée un entre-choquement.
Les figures 3 et 4 représentent schématiquement le réflecteur lorsqu'il est stocké et lorsqu'il se trouve dans un stade intermédiaire précédant le déploiement, respectivement Pour faciliter l'illustration, dans les deux figures, trois éléments en forme de pétale à la
partie supérieure de la figure sont représentés déjà dé-
ployés; on comprendra que cela ne se produira pas en pra-
tique. Un dispositif pyrotechnique de déploiement (non
représenté) maintient le réflecteur dans la position ar-
rimée jusqu'à son déploiement, et un dispositif de déploie-
ment pour chaque élément 11, 11 ', sous forme de ressort de torsion 13 ' de réalisation connue, permet d'effectuer le déploiement des pétales jusqu'à la position représentée en
figure 1 ot chacun est maintenu par un moyen de déclen-
chement associé (non représenté> En outre, le dispositif
pyrotechnique de déploiement est agencé de manière à ef-
fectuer le déploiement des éléments 11 par fraction avant
celui des éléments 11 ' de manière à éviter l'entre-choque-
ment entre les éléments en forme de pétale.
Le mode de réalisation spécifique représenté est
destiné à être utilisé dans la transmission et/ou la récep-
tion de rayonnements dans la bande des fréquences radio; la partie centrale 10 et les éléments 11, 11 ' peuvent être constitués d'un matériau en sandwich ayant une âme en aluminium en nid d'abeille placée entre deux couches de
matériau plastique armé de fibres de carbone.
Alors que le mode de réalisation décrit a une
forme circulaire en plan avec six éléments-pétales dispo-
sés en deux groupes, des réflecteurs pliables présentant une autre forme en plan et comportant différents nombres d'éléments et différents groupes peuvent être fabriqués
en conformité avec la présente invention.
Le mode de réalisation décrit en liaison avec les dessins comprend une partie centrale et six éléments en forme de pétale; par conséquent, le réflecteur a peu
de composants en surface et la présente conception per-
met donc de fabriquer le réflecteur avec des tolérances étroites et d'avoir des interstices entre les composants en surface relativement petits, Ces caractéristiques se combinent pour déboucher sur l'obtention d'un réflecteur à antenne relativement simple, tout en étant rigide En S.,
6, 2526986
outre, le réflecteur lorsqu'il est arrimé, est relative-
ment plat.
Il est prévu que le réflecteur soit constitué initialement d'une seule pièce que l'on découpera suivant nécessité, de manière à le subdiviser en ses divers élé-
ments en forme de pétale et sa partie centrale.
On remarquera que pour le déploiement du réflec-
teur à partir de l'état plié, les mouvements de pivotement ne sont nécessaires qu'autour d'axes situés sensiblement
à l'intérieur du réflecteur même; aucun mouvement de tor-
sion complexe ou mouvement composé n'est nécessaire et cette caractéristique facilite encore l'obtention d'une
structure rigide.
La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle
est au contraire susceptible de modifications et de varian-
tes qui apparaîtront à l'homme de l'art.
Claims (4)
1 Réflecteur pliable, caractérisé en ce qu'il comprend une partie centrale ( 10), au moins deux groupes d'éléments périphériques ( 11, 11 ') situés autour de la périphérie de la partie centrale, chaque groupe pouvant pivoter autour d'un axe ( 14, 14 ') généralement tangentiel
à ûn cercle centré sur l'axe central (X) de la partie cen-
trale entre une position pliée dans laquelle ils chevau-
chent au moins partiellement la partie centrale et une par-
tie déployée dans laquelle avec d'autres éléments périphé-
riques identiques et la partie centrale, ils définissent une surface de réflecteur incurvée sensiblement régulière,
les éléments périphériques étant disposés de façon que cha-
que élément ne soit pas contigu à un élément périphérique
du même groupe, les éléments de chaque groupe étant dispo-
sés avec leurs axes respectifs de pivotement situés à sen-
siblement la même distance commune de l'axe central mais étant agencés avec leurs axes de pivotement plus proches
ou plus éloignés de l'axe central que les éléments péri-
phériques d'autres groupes.
2 Réflecteur pliable selon la revendication
1, caractérisé en ce qu'il a une forme généralement circu-
laire en plan et comporte deux groupes d'éléments périphé-
riques ( 11, ll').
3 Réflecteur pliable selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les axes de
pivotement ( 14, 14 ') de chaque élément périphérique pas-
sent par les parties latérales respectives ( 12, 12 ') de la
partie centrale ( 10).
4 Réflecteur pliable selon l'une quelconque
des revendications précédentes, caractérisé en ce que des
moyens de déploiement ( 13 ') sont prévus pour effectuer le déploiement de chaque groupe d'éléments périphériques ( 11, 11 '), l'agencement étant prévu pour que le déploiement des groupes s'effectue l'un après l'autre, 7,
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