FR2978838A1 - Procede de fabrication d'une structure de grille avancee, structure de grille avancee, et telescope spatial utilisant une structure de grille avancee - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne une structure de grille avancée fabriquée par une étape de stratification qui consiste à stratifier un premier groupe de rubans préimprégnés, un deuxième groupe de rubans préimprégnés et un troisième groupe de rubans préimprégnés, de façon répétée et dans l'ordre énoncé, sur une matrice de formage, dans laquelle des rainures (2, 3, 4) en forme de treillis sont formées dans trois directions, de manière à fournir des régions de croisement (7, 8, 9) dans lesquelles deux groupes de rubans préimprégnés se chevauchent, et une étape de formage par chauffage qui consiste à former un stratifié par chauffage sous pression. Dans l'étape de stratification, le premier groupe de rubans préimprégnés, le deuxième groupe de rubans préimprégnés et le troisième groupe de rubans préimprégnés sont stratifiés respectivement comme une seule couche dans les régions de croisement (7, 8, 9) de sorte que la largeur de ruban est maintenue, et stratifiés dans les régions sans croisement (2a, 3a, 4a) de sorte à être pliés en deux couches dans le sens de leur largeur.

Description

1 PROCEDE DE FABRICATION D'UNE STRUCTURE DE GRILLE AVANCEE, STRUCTURE DE GRILLE AVANCEE, ET TELESCOPE SPATIAL UTILISANT UNE STRUCTURE DE GRILLE AVANCEE ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION Domaine de l'invention La présente invention concerne une structure de grille avancée légère présentant des caractéristiques de faible dilatation thermique, obtenues grâce à une matière plastique renforcée de fibre de carbone utilisée comme matériau aéronautique, plus légère qu'un métal et dotée d'un faible coefficient de dilatation thermique, et un procédé de fabrication de ladite structure de grille avancée ainsi qu'un télescope spatial utilisant ladite structure de grille avancée. Description de l'art apparenté Ces dernières années, dans différents domaines, on observe une demande croissante pour des images satellite haute résolution d'objets situés dans l'espace et sur terre. En parallèle, il existe une demande pour la mise au point d'un satellite d'observation sur lequel est monté un télescope dont la résolution est supérieure à celle d'un télescope conventionnel. Afin d'améliorer la résolution d'un télescope placé dans ce satellite, il faut non seulement agrandir un miroir mais également fournir une structure de cylindre de miroir de faible poids et dotée d'un faible coefficient de dilatation thermique pour porter un miroir de grande dimension de manière thermiquement stable. En effet, si la stabilité dimensionnelle et thermique est faible, lorsqu'une distribution de température apparaît au sein d'une structure de télescope dans un environnement spatial, la structure se déforme, ce qui entraîne une diminution de la résolution de l'image satellite. Il est donc important de réaliser une structure de cylindre de miroir qui ait un faible coefficient de dilatation thermique. 2 En outre, le poids du télescope, c'est-à-dire le poids du satellite, augmente lorsque le miroir grossit. Cependant, il existe une limite à la capacité de chargement du fait que le satellite est lancé par une fusée. Il faut donc également réduire le poids de la structure de cylindre de miroir.
Une structure de grille avancée cylindrique a été proposée en tant que structure de cylindre de miroir satisfaisant à la fois le critère de faible coefficient de dilatation thermique et de légèreté. Dans cette structure de grille avancée cylindrique, des fibres de carbone sont orientées en formant un treillis dans un plan cylindrique, dans une direction parallèle à la direction de l'axe d'un cylindre et dans une direction formant un angle de ± 60° par rapport à la direction de l'axe du cylindre . Une telle structure de grille avancée cylindrique a un faible coefficient de dilatation thermique dans la direction de l'axe du cylindre ainsi qu'un faible poids. En outre, en tant que procédé de fabrication d'une telle structure de grille avancée, on connaît généralement un procédé qui consiste à former une structure de grille avancée en disposant des âmes en caoutchouc ou en métal de manière à former un treillis sur une matrice de formage, et à stratifier des préimprégnés en forme de ruban entre les âmes. Dans le cas où l'âme est en caoutchouc, on stratifie un préimprégné ayant une largeur supérieure à une largeur de nervure souhaitée, et on applique une pression de formage au préimprégné par dilatation thermique du caoutchouc et par une dilatation du caoutchouc selon une direction appartenant au plan du caoutchouc, provoquée par la pression provenant d'une direction hors plan, afin de donner à la structure de grille avancée une dimension souhaitée (voir, par exemple, S. M. Huybrechts et autres, "Manufacturing theory for advanced grid stiffened structure", Composites : Part A33 (2002) 155-161). En revanche, dans le cas où l'âme est en métal, on forme un espace d'une dimension identique à une largeur de nervure souhaitée au moyen de l'âme, et on remplit cet espace avec des fibres et une résine de manière à obtenir une dimension souhaitée 3 (voir, par exemple, la publication de brevet japonais examinée N° Hei 4-41889). Toutefois, l'art antérieur présente les inconvénients suivants. Dans S. M. Huybrechts et autres, "Manufacturing theory for advanced grid stiffened structure", Composites : Part A33 (2002) 155-161, on utilise de la silicone pour l'âme en caoutchouc. Le coefficient de dilatation linéaire de la silicone est extrêmement élevé (200 ppm/K) et la silicone se dilate davantage à la chaleur que le métal pendant sa formation. En outre, la silicone a un coefficient d'élasticité plus faible que celui du métal et par conséquent, même si la même pression de formage est appliquée à la silicone selon une direction hors plan, l'amplitude du déplacement de la silicone est supérieure à celle du métal et l'amplitude du déplacement de la silicone selon une direction du plan attribuée au coefficient de Poisson est également supérieure à celle du métal. La pression de formage selon la direction du plan est appliquée au préimprégné en raison de la dilation thermique et mécanique susmentionnée selon la direction du plan, et la dimension de la largeur de nervure est déterminée par le degré de dilatation de la silicone.
Le degré de dilatation de la silicone est déterminé par la différence de température par rapport à la température ambiante et par la pression de formage. Par conséquent, pour obtenir une précision de formage souhaitée, il est nécessaire que la température et la pression de formage devant être appliquées à toutes les âmes soient uniformes. Toutefois, en général, il est très difficile de maintenir des conditions uniformes de formage dans toutes les âmes, et le degré de dilatation varie également en fonction de la précision dimensionnelle de l'âme. Par conséquent, il est très difficile d'obtenir une précision de formage souhaitée quand on utilise une âme en caoutchouc. En revanche, dans la publication de brevet japonais examinée N° Hei 4-41889, le problème de la précision de formage est résolu via l'utilisation d'une âme en métal. La déformation thermique et mécanique du métal est faible et, de ce fait, la dimension de l'âme ne change pas de manière significative pendant le procédé de formation. Par conséquent, 4 on remplit de fibres et de résine un espace formé par la matrice de formage et l'âme de manière à obtenir une dimension souhaitée. Ici, la structure de grille avancée comporte une région dans laquelle des nervures orientées selon différentes directions se croisent. Ensuite, dans le cas où les fibres sont stratifiées de manière continue par rapport à une nervure, dans la région dans laquelle les nervures se croisent, dans le sens de la stratification (dans le sens de l'épaisseur), la quantité de fibres de carbone est deux fois plus grande que dans une région dans laquelle les nervures ne se croisent pas. Ainsi, l'irrégularité d'épaisseur d'une nervure ou le ploiement des fibres sont provoqués par la différence de quantité de fibres, qui entraîne un point de rupture d'un l'article formé. Afin de résoudre le problème susmentionné, dans la publication de brevet japonais examinée N° Hei 4-41889, on stratifie des préimprégnés en divisant leur forme en une pluralité de motifs de sorte que la quantité de fibres de carbone dans le sens de l'épaisseur reste uniforme. Toutefois, dans la publication de brevet japonais examinée N° Hei 4-41889, on stratifie les préimprégnés en divisant la forme en une pluralité de motifs comme décrit ci-dessus, et par conséquent, les fibres ne sont pas continues par rapport à une nervure. Par conséquent, les caractéristiques mécaniques et thermiques initiales de la structure de grille peuvent ne pas être présentes. Dans la structure de grille avancée cylindrique, on optimise le coefficient de dilatation thermique dans la direction de l'axe du cylindre par la surface de la région de croisement et la courbure du cylindre, et on optimise le poids par le nombre de préimprégnés stratifiés. Pour pouvoir réaliser une structure de grille avancée cylindrique obtenue grâce à une conception optimale, il faut former la structure de grille avancée cylindrique de manière à obtenir avec une bonne précision les dimensions et la quantité de fibres de carbone, conformément à la conception.
RESUME DE L'INVENTION La présente invention a été réalisée dans le but de résoudre les difficultés évoquées précédemment, et un objet de la présente invention est de fournir un procédé de fabrication d'une structure de grille avancée qui permette d'assurer à la fois une précision 5 dimensionnelle et une quantité uniforme de fibres de carbone dans un sens de l'épaisseur dans une plage souhaitée sans stratification des préimprégnés ayant une forme divisée en une pluralité de motifs, et de fournir une structure de grille avancée ainsi qu'un télescope spatial utilisant ladite structure de grille avancée. Selon un mode de réalisation représentatif de la présente invention, il est prévu un procédé de fabrication d'une structure de grille avancée, comprenant les étapes qui consistent à : préparer une matrice de formage en métal dans laquelle une rainure en forme de treillis est formée dans trois directions ; stratifier un premier groupe de rubans préimprégnés, un deuxième groupe de rubans préimprégnés et un troisième groupe de rubans préimprégnés, de façon répétée et dans l'ordre énoncé, sur la matrice de formage de manière à fournir des régions de croisement, dans chacune desquelles deux groupes parmi le premier groupe de rubans préimprégnés, le deuxième groupe de rubans préimprégnés et le troisième groupe de rubans préimprégnés se chevauchent, le premier groupe de rubans préimprégnés, le deuxième groupe de rubans préimprégnés, et le troisième groupe de rubans préimprégnés comprenant chacun des fibres renforcées de manière continue dans leur direction longitudinale ; et former le premier groupe de rubans préimprégnés, le deuxième groupe de rubans préimprégnés et le troisième groupe de rubans préimprégnés par chauffage sous pression. La rainure en forme de treillis de la matrice de formage préparée est formée de telle sorte que les régions de croisement, dans chacune desquelles deux groupes de rubans préimprégnés différents se chevauchent, sont mises en contact et rassemblées en un seul endroit, et est formée en outre de manière à présenter une largeur inférieure à la largeur d'un ruban dans les régions sans croisement, 6 dans chacune desquelles un groupe de rubans préimprégnés est stratifié sans croiser un autre groupe de rubans préimprégnés. La stratification comprend les étapes qui consistent à : stratifier, dans chacune des régions de croisement, les deux groupes parmi le premier groupe de rubans préimprégnés, le deuxième groupe de rubans préimprégnés et le troisième groupe de rubans préimprégnés, par chevauchement et sans qu'ils soient pliés, de manière à maintenir la largeur de ruban, et stratifier, dans chacune des régions sans croisement, dans une partie de la rainure en forme de treillis qui est plus étroite que la largeur de ruban, un groupe parmi le premier groupe de rubans préimprégnés, le deuxième groupe de rubans préimprégnés et le troisième groupe de rubans préimprégnés de sorte à être plié en deux couches dans le sens de sa largeur. En outre, selon un autre mode de réalisation représentatif de la présente invention, il est prévu une structure de grille avancée en résine renforcée de fibre, la structure de grille avancée comprenant : une pluralité de groupes de rubans comprenant chacun des fibres renforcées s'étendant dans leur direction longitudinale, la pluralité de groupes de rubans se chevauchant pour former un treillis, la pluralité de groupes de rubans comprenant un premier groupe de rubans, un deuxième groupe de rubans et un troisième groupe de rubans s'étendant dans différentes directions longitudinales, le premier groupe de rubans, le deuxième groupe de rubans et le troisième groupe de rubans étant stratifiés par chevauchement, de façon répétée et dans l'ordre énoncé, pour former une grille ; des régions de croisement, dans chacune desquelles deux groupes de rubans se chevauchent ; un treillis formé de telle sorte que les régions de croisement formées de deux groupes de rubans différents sont mises en contact les unes avec les autres ; et des régions sans croisement prévues chacune entre les régions de croisement, dans lesquelles un groupe de rubans est stratifié sans chevaucher un autre groupe de rubans, et un ruban est plié dans le sens de l'épaisseur pour être stratifié de sorte qu'une épaisseur obtenue en faisant se chevaucher les deux groupes de rubans dans chacune des régions de croisement est égale 7 à une épaisseur obtenue en pliant un ruban dans chacune des régions sans croisement. Selon la présente invention, il est possible d'obtenir un procédé de fabrication d'une structure de grille avancée qui permet d'assurer, en stratifiant chaque ruban préimprégné en une couche individuelle dans les régions de croisement de manière à maintenir la largeur du ruban et en stratifiant le ruban préimprégné dans les régions sans croisement de sorte à être plié en deux couches dans le sens de sa largeur, à la fois la précision dimensionnelle et la quantité uniforme de fibres de carbone dans le sens de l'épaisseur dans la plage souhaitée, sans stratification des préimprégnés ayant une forme divisée en une pluralité de motifs, et d'obtenir la structure de grille avancée et le télescope spatial utilisant ladite structure de grille avancée.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Dans les dessins joints : - la figure 1 est une vue de dessus d'une matrice de formage destinée à être utilisée dans un exemple d'un procédé de fabrication d'une structure de grille avancée selon un premier mode de réalisation de la présente invention ; - la figure 2 est une vue agrandie comprenant un point formant noeud de la matrice de formage destinée à être utilisée dans le procédé de fabrication d'une structure de grille avancée selon le premier mode de réalisation de la présente invention ; - les figures 3A à 3C sont des vues en plan d'un ruban préimprégné destiné à être utilisé dans le procédé de fabrication d'une structure de grille avancée selon le premier mode de réalisation de la présente invention ; - la figure 4 est une vue en perspective d'une matrice de formage circulaire destinée à être utilisée dans un procédé de fabrication d'une structure de grille avancée selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention ; - la figure 5 est une vue de face d'une structure de grille avancée cylindrique selon 8 un troisième mode de réalisation de la présente invention ; - la figure 6 est une vue agrandie d'une partie de croisement de la structure de grille avancée cylindrique selon le troisième mode de réalisation de la présente invention ; - la figure 7 est une vue agrandie d'une pluralité de parties de croisement de la structure de grille avancée cylindrique selon le troisième mode de réalisation de la présente invention ; - les figures 8A à 8C sont des vues en plan de trois types de feuilles de rubans préimprégnés en fibre de carbone destinées à être utilisées dans la fabrication de la structure de grille avancée cylindrique selon le troisième mode de réalisation de la présente invention ; - la figure 9 est une vue en coupe qui représente un dispositif de mesure d'un coefficient de dilatation thermique de la structure de grille avancée cylindrique selon le troisième mode de réalisation de la présente invention ; - la figure 10 est une courbe qui montre la relation de dépendance entre le rapport de structure et un coefficient de dilatation thermique dans une direction de l'axe du cylindre de la structure de grille avancée cylindrique (diamètre intérieur D : 1 000 mm) selon le troisième mode de réalisation de la présente invention ; - la figure 11 est une courbe qui montre la relation de dépendance entre le rapport de structure/module d'élasticité en traction et un coefficient de dilatation thermique dans une direction de l'axe du cylindre de la structure de grille avancée cylindrique (diamètre intérieur D : 1 000 mm) selon le troisième mode de réalisation de la présente invention ; - la figure 12 est une courbe qui montre la relation de dépendance entre la courbure et un coefficient de dilatation thermique dans une direction de l'axe du cylindre d'une structure de grille avancée cylindrique (rapport de structure : 0,028) selon un quatrième mode de réalisation de la présente invention ; - la figure 13 est une vue en perspective d'un télescope spatial selon un cinquième 9 mode de réalisation de la présente invention ; - la figure 14 est une vue en perspective d'un télescope spatial doté d'une fonction de protection contre la lumière selon un sixième mode de réalisation de la présente invention ; et - les figures 15A à 15C sont des vues en plan de trois types de feuilles de fibre de carbone préimprégnées permettant de créer un cylindre de matière plastique renforcée de fibre de carbone selon le sixième mode de réalisation de la présente invention.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS Premier mode de réalisation Selon un procédé de fabrication d'une structure de grille avancée d'un premier mode de réalisation de la présente invention, on utilise un préimprégné produit, par exemple, par imprégnation de fibres de carbone avec une résine, et ensuite, par semi-durcissement des fibres de carbone. En outre, ce procédé de fabrication comprend les étapes consistant à stratifier, sur une matrice de formage, un ruban préimprégné en forme de bande formé d'un préimprégné réalisé dans une résine thermodurcissable, par exemple une résine époxyde, qu'on renforce de fibres en orientant les fibres de carbone dans la direction longitudinale, et à chauffer le ruban préimprégné sous pression. Pour les fibres de carbone, on utilise des fibres de carbone qui présentent un module d'élasticité en traction de 280 GPa ou plus et de 950 GPa ou moins. Ces fibres de carbone comprennent, par exemple, des fibres de carbone T800HB TORAYCA (marque déposée) produites par la société Toray Industries, des fibres de carbone M55J TORAYCA (marque déposée) produites par la société Toray Industries, et des fibres de carbone K13C2U DIALEAD (marque déposée) produites par la société Mitsubishi Plastics.
Nous allons à présent expliquer les termes utilisés dans la description du présent mode de réalisation. 10 Le terme « structure de grille avancée » selon le présent mode de réalisation désigne une structure en treillis formée par stratification d'un ruban préimprégné en forme de bande formé d'un préimprégné réalisé dans une résine thermodurcissable renforcée de fibres en orientant les fibres de carbone dans la direction longitudinale et en chauffant le ruban préimprégné sous pression, en utilisant un préimprégné produit en imprégnant des fibres de carbone d'une résine et en semi-durcissant les fibres de carbone. En outre, le terme « ruban préimprégné » désigne un matériau en forme de ruban à l'état semi-durci, qui est produit en imprégnant une pluralité de fibres de carbone unies d'une résine.
En outre, le terme « rainure en forme de treillis » désigne une rainure en forme de treillis formée en disposant des âmes sur une matrice de formage destinée à une structure de grille avancée et décrite plus loin de manière détaillée. La figure 1 est une vue de dessus d'une matrice de formage destinée à être utilisée dans un exemple du procédé de fabrication d'une structure de grille avancée selon le premier mode de réalisation de la présente invention. Une matrice de formage 1 illustrée sur la figure 1 est formée d'un premier groupe de rainures 2, d'un deuxième groupe de rainures 3, d'un troisième groupe de rainures 4, d'âmes de grande taille 5 et d'âmes de petite taille 6. Selon le procédé de fabrication d'une structure de grille avancée du premier mode de réalisation, un ruban préimprégné est stratifié sur une rainure en forme de treillis (qui correspond au premier groupe de rainures 2, au deuxième groupe de rainures 3 et au troisième groupe de rainures 4) de la matrice de formage 1 illustrée sur la figure 1. Ici, le premier groupe de rainures 2, le deuxième groupe de rainures 3 et le troisième groupe de rainures 4 de la matrice de formage 1 se présentent de la manière suivante.
Premier groupe de rainures 2 : une pluralité de rainures en forme de treillis dont la direction longitudinale sur la figure 1 est orientée horizontalement sur le dessin et qui sont 11 agencées en parallèle et à intervalles réguliers selon une première direction orthogonale à la direction longitudinale (dans la description qui suit, chaque rainure constituant le premier groupe de rainures est appelée rainure 2 orientée à 0 degré). Deuxième groupe de rainures 3 : une pluralité de rainures en forme de treillis qui croisent les rainures 2 orientées à 0 degré de manière à être inclinées selon un angle de 60° dans le sens des aiguilles d'une montre et qui sont agencées en parallèle et à intervalles réguliers (dans la description qui suit, chaque rainure constituant le deuxième groupe de rainures est appelée rainure 3 orientée à +60 degrés). Troisième groupe de rainures 4 : une pluralité de rainures en forme de treillis qui croisent les rainures 2 orientées à 0 degré de manière à être inclinées selon un angle de 60 °dans le sens inverse des aiguilles d'une montre et qui sont agencées en parallèle et à intervalles réguliers (dans la description qui suit, chaque rainure constituant le troisième groupe de rainures est appelée rainure 4 orientée à -60 degrés). Dans la matrice de formage 1 destinée à être utilisée dans le procédé de fabrication d'une structure de grille avancée selon le premier mode de réalisation, les rainures 2 orientées à 0 degré, les rainures 3 orientées à +60 degrés, et les rainures 4 orientées à -60 degrés sont formées par les âmes de grande taille 5 et les âmes de petite taille 6 disposées sur la matrice de formage 1. Sur la figure 1, l'âme de grande taille 5 est une âme dans laquelle un sommet de forme sensiblement triangulaire est dirigé vers le bas du dessin, et l'âme de petite taille 6 est une âme dans laquelle un sommet de forme sensiblement triangulaire est dirigé vers le haut du dessin. Décrivons à présent plus spécifiquement l'agencement de la figure 1. Les âmes de grande taille 5 et les âmes de petite taille 6 qui sont plus petites que les âmes de grande taille 5 sont agencées de manière alternée et sont agencées pour présenter, comme configuration de base, une forme hexagonale formée en rassemblant chacun des sommets des trois âmes de grande taille 5 et des trois âmes de petite taille 6 à un point formant noeud. 12 Dans un tel agencement, une rainure en forme de treillis selon trois directions (correspondant à la direction de la rainure 2 orientée à 0 degré, à la direction de la rainure 3 orientée à +60 degrés et à la direction de la rainure 4 orientée à -60 degrés) est formée. Les matériaux de l'âme de grande taille 5 et de l'âme de petite taille 6 peuvent avoir un coefficient de dilatation thermique faible qui est d'environ 1/10 de celui de la silicone. En outre, la grosse âme 5 et la petite âme 6 peuvent faire partie intégrante de la matrice de formage 1 ou peuvent être séparées de celle-ci. Dans le premier mode de réalisation, on utilise une matrice de formage 1 en aluminium pour tenir compte du rendement de la matrice de formage 1, et on sépare la matrice de formage 1 des âmes de grande taille 5 et des âmes de petite taille 6. Dans le cas où la matrice de formage 1 est séparée des âmes de grande taille 5 et des âmes de petite taille 6, la matrice de formage 1 est plate, et la matrice de formage 1, les âmes de grande taille 5, et les âmes de petite taille 6 comportent un mécanisme de fixation des positions de ces différents éléments, par exemple, un trou pour ergot pour introduire un ergot de positionnement. La figure 2 est une vue agrandie comprenant un point formant noeud de la matrice de formage 1 destinée à être utilisée dans le procédé de fabrication d'une structure de grille avancée selon le premier mode de réalisation de la présente invention. Comme le montre la figure 2, la rainure 2 orientée à 0 degré croise la rainure 3 orientée à +60 degrés et la rainure 4 orientée à -60 degrés dans une première région de croisement 7 et une deuxième région de croisement 8, respectivement. D'une manière similaire, la rainure 3 orientée à +60 degrés croise la rainure 2 orientée à 0 degré et la rainure 4 orientée à -60 degrés dans la première région de croisement 7 et dans une troisième région de croisement 9, respectivement, et la rainure 4 orientée à -60 degrés croise la rainure 2 orientée à 0 degré et la rainure 3 orientée à +60 degrés dans la deuxième région de croisement 8 et dans la troisième région de croisement 13 9, respectivement. La largeur de chaque région de croisement est b1. Une région de la rainure 2 orientée à 0 degré, qui ne croise pas la rainure 3 orientée à +60 degrés et la rainure 4 orientée à -60 degrés, comprend une région sans croisement 2a orientée à 0 degré prise en sandwich entre des surfaces latérales opposées et parallèles parmi les surfaces latérales de l'âme de grande taille 5 et de l'âme de petite taille 6 adjacentes entre elles, et une région conique 2b orientée à 0 degré prise en sandwich entre des surfaces latérales qui ne se font pas face. En outre, une région de la rainure 3 orientée à +60 degrés, qui ne croise pas la rainure 2 orientée à 0 degré et la rainure 4 orientée à -60 degrés comprend une région sans croisement 3a orientée à +60 degrés prise en sandwich entre des surfaces latérales se faisant face parallèlement parmi les surfaces latérales de l'âme de grande taille 5 et de l'âme de petite taille 6 adjacentes entre elles, et une région conique 3b orientée à +60 degrés prise en sandwich entre des surfaces latérales qui ne se font pas face. En outre, une région de la rainure 4 orientée à -60 degrés, qui ne croise pas la rainure 2 orientée à 0 degré et la rainure 3 orientée à +60 degrés comprend une région 4a sans croisement orientée à -60 degrés prise en sandwich entre des surfaces latérales se faisant face parallèlement parmi les surfaces latérales de l'âme de grande taille 5 et de l'âme de petite taille 6 adjacentes entre elles, et une région conique 4b orientée à -60 degrés prise en sandwich entre des surfaces latérales qui ne se font pas face.
La largeur de chaque région sans croisement (2a, 3a, 4a) est b2, ce qui correspond à la moitié de b1. En outre, la largeur de chaque région conique (2b, 3b, 4b) passe de manière continue de la largeur b2 de la région sans croisement à la largeur b1 de la région de croisement, comme le montre la figure 2. Autrement dit, on peut obtenir les caractéristiques suivantes, comme le montre la figure 2, en travaillant la forme de chaque sommet de l'âme de grande taille 5 et de l'âme de petite taille 6, et en agençant de façon alternée les âmes de grande taille 5 et les âmes de 14 petite taille 6 selon un intervalle approprié. (Caractéristique 1) Les âmes de grande taille 5 et les âmes de petite taille 6 sont agencées selon l'intervalle b2 de sorte que, dans chaque région sans croisement (2a, 3a, 4a) dans laquelle un côté de l'âme de grande taille 5 et un côté de l'âme de petite taille 6 se font face, il est facile de stratifier chaque groupe parmi un premier groupe de rubans préimprégnés, un deuxième groupe de rubans préimprégnés et un troisième groupe de rubans préimprégnés de sorte à être plié en deux couches dans le sens de la largeur. (Caractéristique 2) Les âmes de grande taille 5 et les âmes de petite taille 6 sont agencées de sorte que, dans la région de croisement (7, 8, 9), on peut stratifier deux groupes de rubans préimprégnés parmi le premier groupe de rubans préimprégnés, le deuxième groupe de rubans préimprégnés et le troisième groupe de rubans préimprégnés de manière à ce qu'ils se chevauchent, tout en maintenant la largeur de ruban b1 et sans les plier, et on travaille la forme de chacun des sommets des âmes de grande taille 5 et des âmes de petite taille 6 de manière à former les régions coniques (2b, 3b, 4b) dans lesquelles la largeur de ruban passe de manière continue de b1 à b2 ou de b2 à b1. Nous allons à présent décrire un procédé de fabrication utilisant un préimprégné comme exemple du procédé de fabrication d'une structure de grille avancée selon le premier mode de réalisation. Les figures 3A à 3C sont des vues en plan d'un ruban préimprégné utilisé dans le procédé de fabrication d'une structure de grille avancée selon le premier mode de réalisation de la présente invention. On commence par préparer un ruban préimprégné en forme de bande ayant une largeur b1, dans lequel les fibres de carbone sont orientées selon la direction longitudinale (direction horizontale sur le dessin de la figure 3A), en utilisant des fibres de carbone ayant un module d'élasticité en traction de 500 GPa ou plus et de 600 GPa ou moins, par exemple des fibres de carbone M55J TORAYCA (marque déposée) produites par la société Toray Industries, Inc. et un matériau à base de résine époxyde. 15 On stratifie un ruban préimprégné 11 de fibres de carbone orientées à 0 degré, dans lequel les fibres de carbone sont orientées parallèlement à un côté de référence 10 comme le montre la figure 3A, sur la rainure 2 orientée à 0 degré de la matrice de formage 1. Une fois que le ruban préimprégné 11 de fibres de carbone orientées à 0 degré a été stratifié sur la région sans croisement orientée à 0 degré, on plie en deux sens dans le sens de la largeur un ruban préimprégné ayant une largeur b1 et on le stratifie avec la largeur b2, et dans la première région de croisement 7 et la deuxième région de croisement 8, on stratifie le ruban préimprégné 11 de fibres de carbone orientées à 0 degré avec la largeur initiale b1 sans le plier.
En outre, dans la région conique 2b orientée à 0 degré, on stratifie le ruban préimprégné tout en le pliant progressivement dans le sens de la largeur ou en l'ouvrant progressivement à partir d'un état plié de sorte que la première région de croisement 7 et la deuxième région de croisement 8 sont reliées de manière continue à la région sans croisement 2a orientée à 0 degré.
On stratifie un ruban préimprégné 12 de fibres de carbone orientées à +60 degrés dans lequel les fibres de carbone sont orientées de manière à être inclinées selon un angle de +60°dans le sens inverse des aiguilles d'une montre par rapport au côté de référence 10 comme le montre la figure 3B sur la rainure 3 orientée à +60 degrés de la matrice de formage 1, et d'une manière similaire, on stratifie un ruban préimprégné 13 de fibres de carbone orientées à -60 degrés dans lequel les fibres de carbone sont orientées de manière à être inclinées selon un angle de 60° dans le sens des aiguilles d'une montre par rapport au côté de référence 10 comme le montre la figure 3C sur la rainure 4 orientée à -60 degrés de la matrice de formage 1. Plus précisément, on plie en deux dans le sens de la largeur le ruban préimprégné ayant la largeur b1 destiné à être stratifié avec la largeur b2 lorsqu'il est stratifié sur la région sans croisement 3a orientée à +60 degrés et sur la région sans croisement 4a orientée à 16 -60 degrés, et on stratifie le ruban préimprégné avec la largeur initiale b1 sans le plier dans chaque région de croisement. En outre, dans la région conique 3b orientée à +60 degrés et la région conique 4b orientée à -60 degrés, on stratifie le ruban préimprégné tout en le pliant progressivement dans le sens de la largeur ou en l'ouvrant progressivement à partir d'un état plié, de la même manière que dans la région conique 2b orientée à 0 degré. On fabrique une structure de grille avancée en stratifiant le ruban préimprégné sur chaque rainure en forme de treillis de la matrice de formage 1 plusieurs fois et en chauffant le ruban préimprégné sous pression selon la procédure susmentionnée. Comme expliqué ci-dessus, selon le premier mode de réalisation, dans la région de croisement, on stratifie chaque ruban préimprégné en une seule couche de manière à maintenir la largeur de ruban, et dans la région sans croisement, on stratifie chaque ruban préimprégné de sorte à être plié en deux couches dans le sens de la largeur. Ainsi, la quantité de fibres de carbone dans le sens de l'épaisseur peut rester uniforme. De ce fait, dans une structure de grille avancée de faible poids présentant des caractéristiques de faible dilatation thermique et dans laquelle un coefficient de dilatation thermique dans une direction de l'axe du cylindre est dans une plage de -0,1 ppm/K à +0,1 ppm/K, on s'assure que la précision dimensionnelle comme l'uniformité de la quantité de fibres de carbone dans le sens de l'épaisseur restent dans les plages souhaitées. Deuxième mode de réalisation Un procédé de fabrication d'une structure de grille avancée selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention diffère du procédé de fabrication susmentionné d'une structure de grille avancée selon le premier mode de réalisation en ce que la matrice de formage destinée à être utilisée dans le deuxième mode de réalisation est de forme circulaire, contrairement à la matrice de formage utilisée dans le premier mode de réalisation. Il est à noter que les autres composants sont identiques bien que la forme de la matrice de formage soit différente, et que les mêmes composants sont désignés par les 17 mêmes références numériques et ne sont pas décrits. La figure 4 est une vue en perspective d'une matrice de formage circulaire destinée à être utilisée dans le procédé de fabrication d'une structure de grille avancée selon le deuxième mode de réalisation de la présente invention. Une matrice de formage cylindrique 14 illustrée sur la figure 4 présente une surface cylindrique et comprend des trous 17 pour ergots de positionnement qui permettent de fixer les âmes de grande taille 15 à surface cylindrique et les âmes de petite taille 16 à surface cylindrique. Les âmes de grande taille 15 à surface cylindrique et les âmes de petite taille 16 à surface cylindrique ayant une courbure égale à celle de la matrice de formage cylindrique 14 sont fixées sur la matrice de formage cylindrique 14 par l'intermédiaire d'ergots de positionnement 17a. Dans le deuxième mode de réalisation, chaque rainure orientée parmi la rainure 2 orientée à 0 degré, la rainure 3 orientée à +60 degrés et la rainure 4 orientée à -60 degrés forme une région prise en sandwich entre l'âme de grande taille 15 à à surface cylindrique et l'âme de petite taille 16 à surface cylindrique par fixation de l'âme de grande taille 15 à surface cylindrique et l'âme de petite taille 16 à surface cylindrique à la matrice de formage cylindrique 14. Ensuite, on stratifie les rubans préimprégnés susmentionnés, illustrés sur les figures 3A à 3C, sur les rainures orientées respectives formées sur la matrice de formage cylindrique 14. A ce stade, le côté de référence 10 est parallèle à la direction de l'axe du cylindre (direction verticale sur le dessin de la figure 4) de la matrice de formage cylindrique 14. La procédure qui suit est identique à celle du premier mode de réalisation susmentionné. Comme nous l'avons expliqué ci-dessus, selon le deuxième mode de réalisation, on obtient une structure de grille avancée cylindrique dans laquelle on fait en sorte que la précision dimensionnelle comme l'uniformité de la quantité de fibres de carbone dans le sens de l'épaisseur restent dans les plages souhaitées, en utilisant une matrice de formage 18 cylindrique dans laquelle sont agencées des âmes de grande taille à surface cylindrique et des âmes de petite taille cylindriques. Troisième mode de réalisation Nous allons à présent décrire une configuration d'une structure de grille avancée cylindrique selon un troisième mode de réalisation de la présente invention en nous reportant aux figures 5 à 7. La figure 5 est une vue de face de la structure de grille avancée cylindrique selon le troisième mode de réalisation de la présente invention, une flèche vers le haut sur la figure indiquant la direction de l'axe du cylindre. La structure de grille avancée cylindrique de la présente invention est formée de l'association d'une pluralité de premiers éléments structuraux de type colonne 18 réalisés dans une matière plastique renforcée de fibre de carbone dans laquelle la direction de l'axe du cylindre est une direction d'axe principal et une direction de l'axe d'une fibre de carbone, d'une pluralité de deuxièmes éléments structuraux de type colonne 19 réalisés dans une matière plastique renforcée de fibre de carbone dans laquelle une direction inclinée de 60° dans le sens inverse des aiguilles d'une montre par rapport à la direction de l'axe du cylindre est une direction d'axe principal et une direction de l'axe d'une fibre de carbone, et d'une pluralité de troisièmes éléments structuraux de type colonne 20 réalisés dans une matière plastique renforcée de fibre de carbone dans laquelle une direction inclinée de 60°dans le sens des aiguilles d'une montre par rapport à la direction de l'axe du cylindre est une direction d'axe principal et une direction de l'axe d'une fibre de carbone, et forme une structure cylindrique ayant un diamètre intérieur D. Les premiers à troisièmes éléments structuraux de type colonne 18, 19 et 20 sont agencés en filet comme le montre la figure 1 et formés de parties de croisement 21, chacune étant un ensemble de parties de liaison (correspondant à la première région de croisement 7, à la deuxième région de croisement 8 et à la troisième région de croisement 9 sur la figure 2) dans laquelle deux éléments structuraux de type colonne se croisent pour être reliés, et de parties de nervures 22 (correspondant à la région 19 sans croisement 2a orientée à 0 degré, à la région sans croisement orientée 30 à +60 degrés, et à la région sans croisement 4a orientée à -60 degrés) dans lesquelles les éléments structuraux de type colonne respectifs ne se croisent pas. Plus précisément, les premiers éléments structuraux de type colonne 18, les deuxièmes éléments structuraux de type colonne 19, et les troisième éléments structuraux de type colonne 20 du troisième mode de réalisation ainsi que des modes de réalisations ultérieurs correspondent respectivement aux structures stratifiées du ruban préimprégné 11 de fibres de carbone orientées à 0 degré (groupe de rubans), au ruban préimprégné 12 de fibres de carbone orientées à +60 degrés (deuxième groupe de rubans), et au ruban préimprégné 13 de fibres de carbone orientées à -60 degrés (troisième groupe de rubans) des premier et deuxième modes de réalisation susmentionnés. La figure 6 est une vue agrandie de la partie de croisement 21 de la structure de grille avancée cylindrique selon le troisième mode de réalisation de la présente invention. Les régions hachurées de la figure 6 indiquent les parties de liaison dans lesquelles deux éléments structuraux de type colonne se croisent pour être reliés. Une partie de liaison 23 du premier élément structural de type colonne 18 et du deuxième élément structural de type colonne 19, une partie de liaison 24 du premier élément structural de type colonne 18 et du troisième élément structural de type colonne 20, et une partie de liaison 25 du deuxième élément structural de type colonne 19 et du troisième élément structural de type colonne 20 sont formés, les trois parties de liaison 23, 24, et 25 formant la partie de croisement 21. Les parties de liaison 23, 24, et 25 ont chacune une structure stratifiée d'une pluralité de couches de fibre de carbone, dont les directions de l'axe de la fibre de carbone sont les directions d'axe principal de deux éléments structuraux de type colonne formant chacune des parties de liaison 23, 24, et 25. Par exemple, la partie de liaison 23 est formée du premier élément structural de type colonne 18 et du deuxième élément structural de type colonne 19, et la partie de liaison 23 possède une structure stratifiée d'une pluralité de deux 20 types de couches de fibre de carbone, dont les directions de l'axe de la fibre de carbone sont les directions d'axe principal respectives du premier élément structural de type colonne 18 et du deuxième élément structural de type colonne 19. Les parties de liaison 23, 24, et 25 possèdent une structure dans laquelle une pluralité de couches de fibre de carbone dans deux directions sont stratifiées, et par conséquent, présentent une résistance suffisante pour maintenir une structure cylindrique par rapport à une contrainte émanant de l'extérieur. Dans le troisième mode de réalisation, les parties de liaison respectives 23, 24, et 25 sont conçues pour venir au contact l'une de l'autre en leur centre et ne comportent pas d'espace au centre de chacune des parties de liaison 23, 24, et 25. La structure de grille avancée cylindrique du troisième mode de réalisation comprend la partie de croisement 21 formée des parties de liaison 23, 24, 25, et la partie de nervures 22 (voir la figure 7 décrite ultérieurement) reliant les parties de liaison. Dans la partie de nervures 22, les fibres de carbone sont orientées selon une direction d'axe principal et par conséquent, les caractéristiques de dilatation thermique des fibres de carbone sont prédominantes et la partie de nervures 22 se contracte globalement du fait d'une augmentation de température. En revanche, dans la partie de croisement 21, les fibres de carbone sont orientées selon différentes directions. Par conséquent, la partie de croisement 21 n'est pas influencée par les caractéristiques de dilatation thermique des fibres de carbone, et les caractéristiques de dilatation thermique d'une résine matricielle, c'est-à-dire d'une résine qui relie les fibres de carbone, sont prédominantes et la partie de croisement 21 se dilate globalement du fait d'une augmentation de température. La présence ou l'absence d'espace au centre des parties de liaison 23, 24, et 25, ainsi que la dimension de cet espace influent sur la dimension de la partie croisement 21 et modifient un rapport de configuration de la partie de nervures 22 et de la partie de croisement 21. Par conséquent, la présence ou l'absence d'un espace et la dimension de cet espace influent également de manière significative sur les caractéristiques de dilatation 21 thermique de toute la structure de grille avancée cylindrique du troisième mode de réalisation. Dans le troisième mode de réalisation, il n'y a pas d'espace au centre des parties de liaison, mais une valeur optimale varie en fonction de la présence ou de l'absence d'espace au centre des parties de liaison, de la dimension de l'espace, du module d'élasticité en traction des fibres de carbone, du module d'élasticité de la résine matricielle, et similaires, et la valeur optimale doit être obtenue en fonction d'un matériau constitutif et similaires. Dans le cas du troisième mode de réalisation, aucun espace n'est formé au centre des parties de liaison 23, 24, et 25, et l'influence de la partie de nervures 22 se remarque plus que celle de la partie de croisement 21, et ainsi, la dilatation thermique qui se produit en cas d'augmentation de température peut être réduite. La figure 7 est une vue agrandie d'une pluralité de parties de croisement 21 de la structure de grille avancée cylindrique selon le troisième mode de réalisation de la présente invention. La partie de croisement 21 est formée de trois parties de liaison 23, 24, et 25. Une valeur obtenue en divisant la largeur W de la partie de nervures 22 reliant les parties de liaison respectives par une distance L entre une première partie de liaison 25 du deuxième élément structural de type colonne 19 et du troisième élément structural de type colonne 20 et une autre partie de liaison 26 la plus proche de la première partie de liaison 25 est définie comme étant un rapport de structure, et on utilise ce rapport de structure conjointement avec le diamètre intérieur D de la structure cylindrique pour les évaluer en tant que paramètres indiquant la forme et la configuration de la structure de grille avancée cylindrique de la présente invention. Nous allons à présent décrire un procédé de fabrication de la structure de grille avancée cylindrique du troisième mode de réalisation en nous reportant aux figures 8A à 8C. Les figures 8A à 8C sont des vues en plan de trois types de feuilles de rubans préimprégnés en fibre de carbone utilisées pour fabriquer la structure de grille avancée cylindrique selon le troisième mode de réalisation de la présente invention. 22 On fixe à intervalle prédéterminé des rubans préimprégnés en fibre de carbone 28, 29, 30 sur une feuille détachable 27 pour former une feuille de rubans préimprégnés en fibre de carbone. La feuille de rubans préimprégnés en fibre de carbone est obtenue en imprégnant avec une résine époxyde des rubans de fibre de carbone dans lesquels les fibres sont orientées selon la direction longitudinale du ruban, en agençant et en fixant les rubans de fibre de carbone sur la feuille détachable 27 à intervalle prédéterminé, et en séchant les rubans de fibre de carbone à haute température pour semi-durcir les rubans. La figure 8A montre une feuille de rubans préimprégnés dans laquelle un axe de fibres de carbone est orienté selon une direction de l'axe du cylindre. La figure 8B montre une feuille de rubans préimprégnés dans laquelle un axe de fibres de carbone est orienté selon une direction inclinée de 60° dans le sens inverse des aiguilles d'une montre par rapport à la direction de l'axe du cylindre. La figure 8C montre une feuille de rubans préimprégnés dans laquelle un axe de fibres de carbone est orienté selon une direction inclinée de 60° dans le sens des aiguilles d'une montre par rapport à la direction de l'axe du cylindre. Les feuilles de rubans préimprégnés illustrées sur les figures 8A, 8B, et 8C sont stratifiées successivement selon une matrice cylindrique ayant un diamètre extérieur de 1 000 mm de sorte que la direction de l'axe du cylindre est dans le sens de la flèche sur les figures, et les feuilles de protection détachables 27 sont enlevées. En répétant cette opération, on obtient un précurseur d'une structure de grille avancée cylindrique avec au total 30 couches de préimprégnés stratifiés, comprenant 10 couches de chaque ruban préimprégné. Le nombre de rubans préimprégnés stratifiés n'est pas limité de manière particulière et peut être déterminé en fonction de la résistance, du poids et similaires désirés.
On fixe une âme permettant de maintenir un espace de manière à ne pas déformer l'espace d'une grille hexagonale ou en forme de triangle équilatéral, et on procède au 23 chauffage sous pression. De cette manière, on obtient la structure de grille avancée cylindrique d'un diamètre intérieur D de 1 000 mm. La structure de grille avancée cylindrique selon le troisième mode de réalisation de la présente invention est fabriquée par un procédé qui consiste à stratifier des préimprégnés obtenus en imprégnant des fibres de carbone avec une résine et en semi-durcissant les fibres, puis en durcissant les préimprégnés par chauffage. Toutefois, le procédé de fabrication de la structure de grille avancée cylindrique de la présente invention ne se limite pas à cela. On peut également fabriquer la structure de grille avancée cylindrique par un procédé qui consiste à stratifier uniquement des fibres de carbone telles que des feuilles de fibre de carbone pour créer une forme prédéterminée, à imprégner ensuite le stratifié avec une solution de résine et à durcir le stratifié par chauffage. Les fibres de carbone destinées à être utilisées dans la structure de grille avancée cylindrique selon le troisième mode de réalisation de la présente invention ne sont pas limitées de manière particulière, et on peut utiliser des fibres de carbone généralement disponibles dans le commerce. En outre, le type de résine n'est pas, lui non plus, limité de manière particulière. On peut utiliser n'importe quelle résine, par exemple une résine époxyde, à condition que les caractéristiques thermiques, mécaniques et chimiques de la résine résistent à son environnement d'utilisation. Nous allons à présent décrire un procédé de mesure d'un coefficient de dilatation thermique de la structure de grille avancée cylindrique du troisième mode de réalisation, ainsi que le résultat de la mesure, en nous reportant aux figures 9, 10, et 11 et au tableau 1. La figure 9 est une vue en coupe d'un dispositif permettant de mesurer un coefficient de dilatation thermique de la structure de grille avancée cylindrique du troisième mode de réalisation. On commence par placer une structure de grille cylindrique 31 qui sert d'échantillon de mesure sur une plateforme de support d'échantillon 32 et on la fixe dans une étuve à température constante 33. Ensuite, pendant qu'on modifie la température de 24 l'échantillon de mesure 31 en régulant la température de l'étuve à température constante 33, on irradie des miroirs réflecteurs à laser 34 fixés aux deux extrémités de l'échantillon de mesure 31 avec un laser provenant d'une jauge de déplacement de foyer laser 35, et la lumière réfléchie est reçue pour mesurer une amplitude de déplacement de l'échantillon de mesure 31 par chauffage, ce qui permet de calculer un coefficient de dilatation thermique. Nous allons à présent décrire des échantillons de la structure de grille avancée cylindrique fabriqués dans le troisième mode de réalisation et utilisés à titre d'évaluation, leurs structures et similaires, en nous reportant au tableau 1. Les fibres de carbone se répartissent en fibres du type à module d'élasticité standard ou intermédiaire (module d'élasticité en traction : de 200 à 350 GPa), du type à module d'élasticité élevé (module d'élasticité en traction : de 350 à 600 GPa), et du type à module d'élasticité ultra élevé (module d'élasticité en traction : de 600 à 950 GPa), en fonction du procédé de fabrication et du matériau de fabrication. Les fibres de carbone de types similaires présentent des caractéristiques thermiques et mécaniques similaires et de ce fait, dans le troisième mode de réalisation, on sélectionne des fibres de carbone de chaque type de fibres de carbone pour fabriquer un échantillon de la structure de grille avancée cylindrique. Pour la fabrication des structures de grille avancées cylindriques, on utilise trois types de fibres de carbone, à savoir : les fibres de carbone T800HB TORAYCA (marque déposée) (module d'élasticité en traction : 300 GPa) produites par la société Toray Industries, pour le type à module d'élasticité standard et intermédiaire ; les fibres de carbone M55J TORAYCA (marque déposée) (module d'élasticité en traction : 540 GPa) produites par la société Toray Industries, pour le type à module d'élasticité élevé ; et les fibres de carbone K13C2U DIALEAD (marque déposée) (module d'élasticité en traction : 900 GPa) produites par la société Mitsubishi Plastics, pour le type à module d'élasticité ultra élevé, et les échantillons de structure de grille avancée cylindrique utilisant les structures de grille avancée cylindriques respectives sont définis comme étant les échantillons A, B, et C. 25 Les diamètres intérieurs D des structures de grille avancées cylindriques du troisième mode de réalisation sont tous fixés à 1 000 mm. En outre, en ce qui concerne chacun des échantillons A, B, et C, la largeur W de la partie de nervures 22 et la distance L entre une première partie de liaison 25 et une autre partie de liaison 26 la plus proche sont fixées selon quatre configurations : (1) à (4) comme le montre le tableau (le rapport de structure de (2) est identique à celui de (4) par conséquent le rapport de structure possède trois configurations). La figure 10 est une courbe qui montre la relation de dépendance entre le rapport de structure et un coefficient de dilatation thermique dans une direction de l'axe du cylindre de la structure de grille avancée cylindrique (diamètre intérieur D : 1 000 mm) du troisième mode de réalisation. Il est entendu que le coefficient de dilatation thermique de la structure de grille avancée cylindrique augmente quand on utilise des fibres de carbone ayant un module d'élasticité en traction plus faible, et que la structure de grille avancée cylindrique se contracte thermiquement quand le module d'élasticité en traction des fibres de carbone est élevé. En outre, il est entendu que toute structure de grille avancée cylindrique a un coefficient de dilatation thermique élevé quand le rapport de structure est élevé et un coefficient de dilatation thermique faible quand le rapport de structure est faible.
Tableau 1 Diamètre intérieur Module d'élasticité Rapport de Coefficient de structure/Module Echantillon du cylindre en traction de la W/L (mm) d'élasticité en dilatation thermique fibre de carbone = rapport de structure (mm) traction (ppm/K) (GPa) (x 10-5 GPa') (1) 0,50/105=0,005 1,7 0,18 A 300 (2) 1,46/105=0,014 4,7 0,49 (3) 2,92/105=0,028 9,3 1,12 (4) 2,92/210=0,014 4,7 0,52 (1) 0,9 -0,76 B 1000 540 (2) 2,6 -0,48 (3) 5,2 0,25 (4) 2,6 -0,44 (1) 0,6 -1,22 C 900 (2) 1,6 -0,73 (3) 3,1 -0,06 (4) 1,6 -0,73 26 Procédons maintenant à l'explication qui suit. Une zone prise en sandwich entre des lignes de pointillés longs et courts alternés sur la figure 10 présente des caractéristiques de faible dilatation thermique dans une plage de ± 0,5 ppm/K, soit d'excellentes caractéristiques de dilatation thermique, qui peuvent être utilisées dans un cylindre de miroir pour télescope spatial. Dans l'échantillon A, qui utilise des fibres de carbone du type à module d'élasticité standard et intermédiaire dont le module d'élasticité en traction va de 200 à 350 GPa, il faut que le rapport de structure soit inférieur ou égal à 0,015. Dans l'échantillon B, qui utilise des fibres de carbone du type à module d'élasticité élevé dont le module d'élasticité en traction va de 350 à 600 GPa, il faut que le rapport de structure soit compris entre 0,01 et 0,035. Dans l'échantillon C, qui utilise des fibres de carbone du type à module d'élasticité ultra élevé dont le module d'élasticité en traction va de 600 à 950 GPa, il faut que le rapport de structure soit compris entre 0,02 et 0,04. Le rapport de structure est une valeur obtenue en divisant la largeur W de la partie de nervures 22 par la distance L entre la première partie de liaison 25 et l'autre partie de liaison 26 la plus proche, et le rapport de structure et le coefficient de dilatation thermique sont en relation linéaire comme le montre la figure 10. D'un autre côté, en général, le module d'élasticité en traction et le coefficient de dilatation thermique des fibres de carbone sont inversement proportionnels. Plus précisément, quand on divise une valeur du rapport de structure d'une structure de grille cylindrique présentant des caractéristiques de faible dilatation thermique par un module d'élasticité en traction des fibres de carbone correspondantes (rapport de structure/module d'élasticité en traction), on peut obtenir une plage prédéterminée dans laquelle on obtient des caractéristiques de faible dilatation thermique indépendamment du type de fibres de carbone.
La figure 11 est une courbe qui montre la relation de dépendance entre le rapport de structure/module d'élasticité en traction et un coefficient de dilatation thermique dans une direction de l'axe du cylindre de la structure de grille avancée cylindrique (diamètre intérieur D : 1 000 mm) selon le troisième mode de réalisation de la présente invention. Le tableau 1 montre également la valeur du rapport de structure/module d'élasticité en traction de chaque structure de grille avancée cylindrique. La plage obtenue pour la valeur du rapport de structure/module d'élasticité en traction présentant des caractéristiques de faible dilatation est de 2x10-5 à 6x10-5 (GPa-') et dans cette plage, on obtient des caractéristiques de faible dilatation thermique de ± 0,5 ppm/K qui peuvent être utilisées dans un cylindre de miroir pour télescope spatial indépendamment du type de fibres de carbone. La zone prise en sandwich entre les lignes en pointillé de la figure 10 est une région dans laquelle on peut obtenir des caractéristiques de dilatation thermique nulle de ± 0,10 ppm/K ou moins qui sont meilleures encore que les caractéristiques de faible dilatation thermique susmentionnées. Dans l'échantillon A, qui utilise des fibres de carbone du type à module d'élasticité standard et intermédiaire, on obtient des caractéristiques de dilatation thermique nulle quand le rapport de structure est compris entre 0 et 0,007. Dans l'échantillon B, qui utilise des fibres de carbone du type à module d'élasticité élevé, on obtient des caractéristiques de dilatation thermique nulle quand le rapport de structure est compris entre 0,017 et 0,023. Dans l'échantillon C, qui utilise des fibres de carbone du type à module d'élasticité ultra élevé, on obtient des caractéristiques de dilatation thermique nulle quand le rapport de structure est compris entre 0,026 et 0,032.
La structure de grille avancée cylindrique du troisième mode de réalisation est formée uniquement de la partie de croisement 21, qui est formée des trois parties de liaison 23, 24, et 25 proches les unes des autres, et de la partie de nervures 22, et par conséquent, le poids de la structure de grille avancée cylindrique du troisième mode de réalisation peut être réduit à la moitié ou moins de celui d'une structure cylindrique classique obtenue par stratification et durcissement d'une feuille préimprégnée de fibres de carbone orientées uniaxialement, et on peut obtenir simultanément les caractéristiques de faible dilatation thermique et la réduction de poids. Quatrième mode de réalisation On fabrique une structure de grille avancée cylindrique par un procédé similaire à celui du troisième mode de réalisation. Pour la structure de grille avancée cylindrique de ce quatrième mode de réalisation, on utilise des fibres de carbone du type à module d'élasticité élevé (fibres de carbone M55J TORAYCA produites par la société Toray Industries ; module d'élasticité en traction : 540 GPa) et une résine matricielle faite d'une résine époxyde. Le rapport de structure est fixé à 0,028 (2,92/105), et en ce qui concerne le diamètre intérieur D d'un cylindre, on produit 5 configurations, à savoir : 600 mm, 1 000 mm, 1 500 mm, 2 000 mm et une plaque plate (dont la courbure (rayon-') est respectivement de 0,0033, de 0,002, de 0,0013, de 0,001 et de 0/mm). La figure 12 est une courbe qui montre la relation de dépendance entre la courbure et un coefficient de dilatation thermique dans une direction de l'axe du cylindre de la structure de grille avancée cylindrique (rapport de structure : 0,028) selon le quatrième mode de réalisation. Dans la structure de grille à plaque plate ayant une courbure de "0", qui n'est pas cylindrique, le coefficient de dilatation thermique est d'environ -0,7 ppm/K, et ce coefficient de dilatation thermique ne peut donc être considéré comme suffisamment faible. Toutefois, il est entendu que, quand la courbure augmente (le diamètre intérieur D du cylindre diminue), le coefficient de dilatation thermique prend une valeur inférieure ou égale à ± 0,5 ppm/K, ce qui correspond à une plage de caractéristiques de faible dilatation thermique dans la direction de l'axe du cylindre qui peuvent être utilisées dans un cylindre de miroir pour télescope spatial. Plus précisément, il s'avère que quand on donne à la structure de grille une forme cylindrique, on peut fixer le coefficient de dilatation thermique à ± 0,5 ppm/K ou moins en fixant le diamètre intérieur D à 5 000 mm ou moins (courbure : 0,0004 ou plus) même si le rapport de structure et le matériau sont identiques à ceux de la structure de grille à plaque plate. En outre, quand on fixe le diamètre intérieur D à 2 000 mm ou moins (courbure : 0,001 ou plus), on obtient des caractéristiques de faible dilatation thermique absolument excellentes, de ± 0,2 ppm/K ou moins. La structure de grille avancée cylindrique du quatrième mode de réalisation est formée uniquement de la partie de croisement 21, qui est formée des trois parties de liaison 23, 24, et 25 proches les unes des autres, et de la partie de nervures 22, et par conséquent, le poids de la structure de grille avancée cylindrique du quatrième mode de réalisation peut être réduit à la moitié ou moins de celui d'une structure cylindrique classique obtenue par stratification et durcissement d'une feuille préimprégnée de fibres de carbone orientées uniaxialement, et on peut obtenir simultanément les caractéristiques de faible dilatation thermique et la réduction de poids. Cinquième mode de réalisation La figure 13 est une vue en perspective d'un télescope spatial selon un cinquième mode de réalisation de la présente invention. Le télescope spatial du cinquième mode de réalisation présente une configuration dans laquelle la structure de grille avancée cylindrique 39 décrite dans le troisième mode de réalisation de la présente invention est utilisée comme cylindre de miroir, un premier miroir 40 est agencé à une extrémité de la structure de grille avancée cylindrique 39 et un second miroir 41 est agencé à son autre extrémité de manière à être en vis-à-vis, et un insert 43 qui est une plaque de matière plastique renforcée de fibre de carbone permettant de fixer un élément de télescope à la structure de grille avancée cylindrique 39 et une structure 42 de support du second miroir qui est une matière plastique renforcée de fibre de carbone en forme de barre permettant de fixer le second miroir 41, sont prévus au niveau des parties de liaison 23, 24, et 25 de la structure de grille avancée cylindrique 39. La distance relative entre le premier miroir 40 et le second miroir 41 est maintenue stable par rapport à une variation de température du fait des caractéristiques de faible dilatation thermique de la structure de grille avancée cylindrique 39 , et, par conséquent, les caractéristiques du télescope sont moins modifiées par une variation de température. En outre, l'utilisation de la structure de grille avancée cylindrique 39 permet d'obtenir un télescope spatial de faible poids. Sixième mode de réalisation La figure 14 est une vue en perspective d'un télescope spatial doté d'une fonction de protection contre la lumière selon un sixième mode de réalisation de la présente invention. Le télescope spatial doté d'une fonction de protection contre la lumière selon ce sixième mode de réalisation présente une configuration dans laquelle un cylindre 45 de matière plastique renforcée de fibre de carbone pour la protection contre la lumière est monté sur la circonférence d'un télescope spatial 44 ayant le premier miroir 40, le second miroir 41, l'insert 43 et la structure 42 de support du second miroir au sein de la structure de grille avancée cylindrique 39 décrite dans le cinquième mode de réalisation. Nous allons à présent décrire un procédé de fabrication du cylindre 45 de matière plastique renforcée de fibre de carbone 45 en nous reportant aux figures 15A à 15C. Les figures 15A à 15C sont des vues en plan de trois types de feuilles de fibre de carbone préimprégnées 36, 37, et 38 permettant de fabriquer le cylindre 45 de matière plastique renforcée de fibre de carbone du sixième mode de réalisation. Les feuilles de fibre de carbone préimprégnées s'obtiennent chacune en imprégnant avec une résine époxyde une feuille de fibre de carbone dont les fibres de carbone sont orientées uniaxialement et en séchant la feuille de fibre de carbone par chauffage pour semi-durcir la résine époxyde. La figure 15A montre la feuille de fibre de carbone préimprégnée dans laquelle les fibres de carbone sont orientées verticalement. La figure 15B montre la feuille de fibre de carbone préimprégnée dans laquelle les fibres de carbone sont orientées selon une direction inclinée de 60° dans le sens inverse des aiguilles d'une montre par rapport à la direction verticale. La figure 15C montre la feuille de fibre de carbone préimprégnée dans laquelle les fibres de carbone sont orientées selon une direction inclinée de 60° dans le sens des aiguilles d'une montre par rapport à la direction verticale. On stratifie les trente feuilles de fibre de carbone préimprégnées au total dans l'ordre de la feuille de la figure 15A, de la feuille de la figure 15B, et de la feuille de la figure 15C dix fois chacune en conservant les directions illustrées sur les figures 15A à 15C, et on donne au stratifié une forme cylindrique, la direction verticale des figures étant une direction longitudinale. Ensuite, on met le stratifié obtenu sous pression et on le chauffe pour obtenir le cylindre 45 de matière plastique renforcée de fibre de carbone. Le diamètre intérieur D de la structure de grille avancée cylindrique 39 du télescope spatial 44 utilisé dans le sixième mode de réalisation est de 1 500 mm, et le diamètre intérieur D du cylindre 45 de matière plastique renforcée de fibre de carbone est de 1 520 mm. En outre, dans le cylindre 45 de matière plastique renforcée de fibre de carbone , on utilise des fibres de carbone du type à module d'élasticité élevé (fibres de carbone M55J TORAYCA produites par la société Toray Industries ; module d'élasticité en traction : 540 GPa).
Comme le montre la figure 14, on monte le cylindre 45 de matière plastique renforcée de fibre de carbone ainsi fabriqué sur la circonférence du télescope spatial 44 utilisant la structure de grille avancée cylindrique pour obtenir le télescope spatial doté d'une fonction de protection contre la lumière du sixième mode de réalisation. Les caractéristiques de télescope de la partie 44 du télescope spatial sont moins modifiées par une variation de température car la distance relative entre le premier miroir 40 et le second miroir 41 est maintenue stable par rapport à une variation de température du fait des caractéristiques de faible dilatation thermique de la structure de grille avancée cylindrique 39'. En outre, l'utilisation de la structure de grille avancée cylindrique 39 permet d'obtenir un télescope spatial de faible poids. En outre, dans le sixième mode de réalisation, le cylindre 45 de matière plastique renforcée de fibre de carbone 45 est monté sur la circonférence du télescope spatial 44, et par conséquent, le télescope spatial 44 présente une faible dilatation thermique et ne reçoit pas de lumière de l'extérieur, ce qui lui permet d'observer un objet avec davantage de précision. Les fibres de carbone utilisées dans le cylindre 45 de matière plastique renforcée de fibre de carbone 45 ne sont pas limitées de manière particulière, et on peut utiliser des fibres de carbone généralement disponibles dans le commerce. Le type de résine dont on imprègne la feuille de fibre de carbone ne se limite pas à une résine époxyde, et on peut utiliser n'importe quelle résine à condition que les caractéristiques thermiques, mécaniques et chimiques de la résine résistent à son environnement d'utilisation. En outre, le nombre de feuilles préimprégnées stratifiées n'est pas limité de manière particulière et peut être déterminé en fonction de la résistance, du poids et similaires désirés. Le diamètre intérieur D du cylindre 45 de matière plastique renforcée de fibre de carbone 45 n'est pas limité de manière particulière et peut être modifié en fonction du diamètre intérieur D du télescope spatial 44 prévu dans le cylindre 45 de matière plastique renforcée de fibre de carbone 45. On notera que le diamètre intérieur D du cylindre 45 de matière plastique renforcée de fibre de carbone est de préférence inférieur ou égal à 2 000 mm afin d'obtenir des caractéristiques de faible dilatation thermique de manière stable. Dans les troisième à sixième modes de réalisation, on montre les cas où on utilise uniquement des fibres de carbone ayant sensiblement le même module d'élasticité en traction dans la structure de grille avancée et le cylindre de matière plastique renforcée de fibre de carbone ayant la même forme cylindrique. Cela étant, on peut obtenir des effets similaires même en mélangeant et en utilisant simultanément des fibres de carbone ayant des modules d'élasticité en traction significativement différents. Les effets des caractéristiques de dilatation thermique et de la diminution du poids varient en fonction de la valeur, de la distribution et similaires du module d'élasticité en traction des fibres de carbone. Par conséquent, on peut obtenir une structure de grille avancée cylindrique ayant des caractéristiques encore meilleures en choisissant la valeur, la distribution et similaires du module d'élasticité en traction des fibres de carbone en fonction des caractéristiques de la structure de grille avancée cylindrique et similaire souhaitées. Dans les modes de réalisation susmentionnés, on décrit le cas où les rainures dans trois directions forment un angle de 0°, de +60°, et de -60° (correspondant au cas où l'âme qui sert à former les rainures a la forme d'un triangle équilatéral). Toutefois, la présente invention ne se limite pas à ce cas. Tant que les rainures dans trois directions forment des angles différents, on est sûr que la dimension des fibres de carbone comme l'uniformité de leur quantité dans le sens de l'épaisseur restent dans les plages souhaitées. Plus précisément, tant qu'on assure l'uniformité de la quantité de fibres de carbone dans le sens de l'épaisseur en stratifiant chaque ruban préimprégné comme une seule couche de manière à maintenir la largeur de ruban dans une région de croisement et en stratifiant chaque ruban préimprégné de telle sorte que le ruban préimprégné soit plié en deux couches dans le sens de la largeur dans une région sans croisement, les angles des trois directions peuvent être différents de la direction parallèle à la direction de l'axe du cylindre et des directions à ± 60° par rapport à la direction de l'axe du cylindre. En outre, dans les modes de réalisation susmentionnés, on décrit le cas dans lequel la largeur de ruban obtenue en pliant un ruban préimprégné destiné à être stratifié en deux couches est fixée comme étant la moitié de la largeur d'un ruban préimprégné en forme de bande. Toutefois, la présente invention ne se limite pas à ce cas. Même dans le cas où on stratifie une partie d'un ruban préimprégné en deux couches de manière à avoir une largeur supérieure à la moitié de la largeur d'un ruban préimprégné en forme de bande, on peut améliorer l'uniformité de la quantité de fibres de carbone dans le sens de l'épaisseur par rapport au cas classique. Il est possible d'associer librement chaque mode de réalisation de la présente invention, de le modifier de manière appropriée voir de l'omettre, tout en restant dans la portée de la présente invention.

Claims (14)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'une structure de grille avancée, comprenant les étapes qui consistent à : préparer une matrice de formage (1) en métal dans laquelle une rainure en forme de treillis est formée dans trois directions ; stratifier un premier groupe de rubans préimprégnés (11), un deuxième groupe de rubans préimprégnés (12) et un troisième groupe de rubans préimprégnés (13), de façon répétée et dans l'ordre énoncé, sur la matrice de formage (1) de manière à fournir des régions de croisement (7, 8, 9), dans chacune desquelles deux groupes parmi le premier groupe de rubans préimprégnés (11), le deuxième groupe de rubans préimprégnés (12) et le troisième groupe de rubans préimprégnés (13) se chevauchent, le premier groupe de rubans préimprégnés (11), le deuxième groupe de rubans préimprégnés (12) et le troisième groupe de rubans préimprégnés (13) comprenant chacun des fibres renforcées de manière continue dans leur direction longitudinale ; et former, par chauffage sous pression, le premier groupe de rubans préimprégnés (11), le deuxième groupe de rubans préimprégnés (12) et le troisième groupe de rubans préimprégnés (13) stratifiés sur la matrice de formage (1), dans lequel la rainure en forme de treillis de la matrice de formage (1) préparée est formée de telle sorte que les régions de croisement (7, 8, 9), dans chacune desquelles deux groupes de rubans préimprégnés différents se chevauchent, sont mises en contact et rassemblées en un seul endroit, et est formée en outre de manière à présenter une largeur inférieure à la largeur d'un ruban dans les régions sans croisement (2a, 3a, 4a), dans chacune desquelles un groupe de rubans préimprégnés est stratifié sans croiser un autre groupe de rubans préimprégnés, et dans lequel la stratification consiste à : stratifier, dans chacune des régions de croisement (7, 8, 9), les deuxgroupes parmi le premier groupe de rubans préimprégnés (11), le deuxième groupe de rubans préimprégnés (12) et le troisième groupe de rubans préimprégnés (13) par chevauchement et sans les plier, de manière à maintenir la largeur de ruban, et stratifier, dans chacune des régions sans croisement (2a, 3a, 4a), dans une partie de la rainure en forme de treillis qui est plus étroite que la largeur de ruban, un groupe parmi le premier groupe de rubans préimprégnés (11), le deuxième groupe de rubans préimprégnés (12) et le troisième groupe de rubans préimprégnés (13) de sorte à être plié en deux couches dans le sens de sa largeur.
  2. 2. Procédé de fabrication d'une structure de grille avancée selon la revendication 1, dans lequel la matrice de formage (1) préparée présente une forme cylindrique (14).
  3. 3. Procédé de fabrication d'une structure de grille avancée selon les revendications 1 ou 2, dans lequel on forme la matrice de formage (1) en disposant de manière alternée des âmes de grande taille ayant sensiblement la forme d'un triangle équilatéral et des âmes de petite taille ayant sensiblement la forme d'un triangle équilatéral et ayant une dimension inférieure à celle des âmes de grande taille, et en disposant les âmes de grande taille et les âmes de petite taille de manière à définir, comme configuration de base, une forme hexagonale formée en rassemblant chacun des sommets des trois âmes de grande taille et des trois âmes de petite taille en un point formant noeud, dans lequel la rainure en forme de treillis de la matrice de formage (1) comprend : des régions sans croisement (2a, 3a, 4a) prévues chacune dans une région dans laquelle un côté de chacune des âmes de grande taille et un côté de chacune des âmes de petite taille sont opposés l'un à l'autre ; et des régions de croisement (7, 8, 9) prévues chacune au niveau dudit pointformant noeud, et dans lequel, dans chacune des régions sans croisement (2a, 3a, 4a), une distance entre ledit côté de chacune des âmes de grande taille et ledit côté de chacune des âmes de petite taille, qui sont opposés l'un à l'autre, est fixée comme étant inférieure à la largeur de ruban.
  4. 4. Procédé de fabrication d'une structure de grille avancée selon la revendication 3, dans lequel la matrice de formage (1) présente une configuration dans laquelle des âmes de grande taille et des âmes de petite taille ayant chacune une courbure égale à la courbure d'un cylindre en métal sont placées sur le cylindre, et la rainure en forme de treillis a une forme cylindrique.
  5. 5. Structure de grille avancée réalisée dans une résine renforcée de fibre, la structure de grille avancée comprenant : une pluralité de groupes de rubans (11, 12, 13) comprenant chacun des fibres renforcées s'étendant dans leur direction longitudinale, la pluralité de groupes de rubans (11, 12, 13) se chevauchant pour former un treillis, la pluralité de groupes de rubans (11, 12, 13) comprenant un premier groupe de rubans (11), un deuxième groupe de rubans (12) et un troisième groupe de rubans (13) s'étendant dans différentes directions longitudinales, le premier groupe de rubans (11), le deuxième groupe de rubans (12) et le troisième groupe de rubans (13) étant stratifiés par chevauchement, de façon répétée et dans l'ordre énoncé, pour former une grille ; des régions de croisement (7, 8, 9), dans chacune desquelles deux groupes de rubans se chevauchent ; un treillis formé de sorte que les régions de croisement (7, 8, 9) formées de deux groupes de rubans différents sont mises en contact ; etdes régions sans croisement (2a, 3a, 4a) prévues chacune entre les régions de croisement (7, 8, 9), dans lesquelles un groupe de rubans est stratifié sans chevaucher un autre groupe de rubans, et un ruban est plié dans le sens de l'épaisseur pour être stratifié de telle sorte qu'une épaisseur obtenue en faisant se chevaucher les deux groupes de rubans dans chacune des régions de croisement (7, 8, 9) est égale à une épaisseur obtenue en pliant un ruban dans chacune des régions sans croisement (2a, 3a, 4a).
  6. 6. Structure de grille avancée selon la revendication 5, comprenant en outre une région conique prévue entre chacune des régions de croisement (7, 8, 9) et chacune des régions sans croisement (2a, 3a, 4a), dans laquelle la largeur de ruban varie continûment en présentant une forme conique.
  7. 7. Structure de grille avancée selon la revendication 5 ou 6, dans laquelle la largeur de ruban obtenue en pliant et en stratifiant le ruban dans chacune des régions sans croisement (2a, 3a, 4a) est égale à la moitié de la largeur de ruban dans chacune des régions de croisement (7, 8, 9).
  8. 8. Structure de grille avancée selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, dans laquelle le treillis est formé de manière à former un cylindre, et dans laquelle le premier groupe de rubans (11) est parallèle à un axe central du cylindre, le deuxième groupe de rubans (12) croise le premier groupe de rubans (11) selon un angle de + 60 °, et le troisième groupe de rubans (13) croise le premier groupe de rubans (11) selon un angle de -60°.
  9. 9. Structure de grille avancée selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, dans laquelle, si on considère que chacune des régions de croisement (7, 8, 9) est unepartie de liaison et que chacune des régions sans croisement (2a, 3a, 4a) reliant les parties de liaison est une partie de nervures, quand on définit une valeur obtenue en divisant la largeur de la partie de nervures par un intervalle entre les parties de liaison les plus proches comme étant un rapport de structure, et quand on applique des fibres de carbone comme fibres de renforcement, le rapport de structure est supérieur à 0 et inférieur ou égal à 0,015, et le module d'élasticité en traction des fibres de carbone comprises dans le premier groupe de rubans (11), le deuxième groupe de rubans (12), et le troisième groupe de rubans (13) est supérieur ou égal à 200 GPa et inférieur ou égal à 350 GPa.
  10. 10. Structure de grille avancée selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, dans laquelle, si on considère que chacune des régions de croisement (7, 8, 9) est une partie de liaison et que chacune des régions sans croisement (2a, 3a, 4a) reliant les parties de liaison est une partie de nervures, quand on définit une valeur obtenue en divisant la largeur de la partie de nervures par un intervalle entre les parties de liaison les plus proches comme étant un rapport de structure, et quand on applique des fibres de carbone comme fibres de renforcement, le rapport de structure est supérieur ou égal à 0,01 et inférieur ou égal à 0,035, et le module d'élasticité en traction des fibres de carbone comprises dans le premier groupe de rubans (11), le deuxième groupe de rubans (12) et le troisième groupe de rubans (13) est supérieur ou égal à 350 GPa et inférieur ou égal à 600 GPa.
  11. 11. Structure de grille avancée selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, dans laquelle, si on considère que chacune des régions de croisement (7, 8, 9) est une partie de liaison et que chacune des régions sans croisement (2a, 3a, 4a) reliant les parties de liaison est une partie de nervures, quand on définit une valeur obtenue en divisant la largeur de la partie de nervures par un intervalle entre les parties de liaison les plus proches comme étant un rapport de structure, et quand on applique des fibres de carbone commefibres de renforcement, le rapport de structure est supérieur ou égal à 0,02 et inférieur ou égal à 0,04, et le module d'élasticité en traction des fibres de carbone comprises dans le premier groupe de rubans (11), le deuxième groupe de rubans (12) et le troisième groupe de rubans (13) est supérieur ou égal à 600 GPa et inférieur ou égal à 950 GPa.
  12. 12. Structure de grille avancée selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, dans laquelle, si on considère que chacune des régions de croisement (7, 8, 9) est une partie de liaison et que chacune des régions sans croisement (2a, 3a, 4a) reliant les parties de liaison est une partie de nervures, quand on définit une valeur obtenue en divisant la largeur de la partie de nervures par un intervalle entre les parties de liaison les plus proches comme étant un rapport de structure, et quand on applique des fibres de carbone comme fibres de renforcement, une valeur obtenue en divisant le rapport de structure par le module d'élasticité en traction des fibres de carbone comprises dans le premier groupe de rubans (11) le deuxième groupe de rubans (12) et le troisième groupe de rubans (13) est compris entre 2x10-5 et 6x105 (GPa-').
  13. 13. Télescope spatial utilisant une structure de grille avancée, comprenant : un cylindre de miroir (44) formé de la structure de grille avancée (39) selon l'une quelconque des revendications 9 à 12 ; un premier miroir (40) fixé sur la partie de liaison dans une partie d'extrémité de la structure de grille avancée (39) ; et un second miroir (41) fixé à la partie de liaison dans une autre partie d'extrémité de la structure de grille avancée (39) de manière à être opposé au premier miroir, dans lequel la distance relative entre le premier miroir (40) et le second miroir (41) 25 est maintenue de manière stable par le cylindre de miroir (44).
  14. 14. Télescope spatial utilisant une structure de grille avancée (39) selon la revendication 13, comprenant en outre un cylindre (45) de matière plastique renforcée de fibre de carbone prévu sur la périphérie du cylindre de miroir (44).
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