RU196374U1

RU196374U1 - Параболический развертываемый рефлектор

Info

Publication number: RU196374U1
Application number: RU2019141795U
Authority: RU
Inventors: Александр Павлович Белоглазов; Александр Иванович Величко; Дмитрий Юрьевич Козлов; Владимир Иванович Халиманович
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Ниагара"
Priority date: 2019-12-17
Filing date: 2019-12-17
Publication date: 2020-02-26

Abstract

Полезная модель относится к области космической техники и может быть использована для развертывания и формирования параболического рефлектора. Требуемый технический результат, заключающийся в упрощении, достигается в устройстве, содержащем трансформируемый каркас, закрепленный на ободе, и мягкое радиоотражающее зеркало, закрепленное на трансформируемом каркасе с его внутренней стороны, при этом трансформируемый каркас представляет собой замкнутый циклический узел, выполненный из цельного упругого стержня, образующего стержневую петельную сферическую поверхность, закрепленную на ободе в ее центре, которая под действием запасенной энергии деформации из компактного исходного положения развертывается в функциональное пространственное положение в виде сферического сегмента с одновременным растягиванием прикрепленного к нему мягкого радиоотражающего зеркала, причем удаленные от центра сферической поверхности края петель до развертывания в функциональное пространственное положение в виде сферического сегмента выполнены с возможностью сжатия и удержания трансформируемого каркаса в форму удлиненного кокона посредством удерживающих элементов. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Полезная модель относится к области космической техники и может быть использована для развертывания и формирования параболического рефлектора.

Известен развертываемый крупногабаритный рефлектор космического аппарата [RU 2350519, C1, B64G 1/22, H01Q 15/16, 27.03.2009], содержащий центральный узел в виде соосно расположенных основания и фланца с центром, находящимся вблизи вершины рефлектора, а также силовой каркас, механически связанный через формообразующую структуру с сетеполотном, при этом силовой каркас образован из шарнирно соединенных с основанием прямолинейных спиц, выполненных в виде сетчатых стержневых конструкций с закрепленными на их концах консолями, причем со стороны рефлектора, противоположной его раскрыву, установлена прикрепленная к основанию, изготовленному из сотовой панели, телескопическая мачта, единым центром соединенная с гибкими оттяжками, связанными с указанными спицами, а формообразующая структура выполнена в виде равномерно расположенных присоединенных к рабочей поверхности сетеполотна гибких лент, проходящих в радиальных направлениях от фланца к концам указанных консолей и шнурам, соединяющим концы соседних консолей, при этом к поверхности гибких лент прикреплены разноудаленные от центра кронштейны, содержащие соединенные друг с другом тангенциальными шнурами скобы-узлы формообразующей структуры, в осевом направлении соединенные стяжными нитями со спицами и консолями, а также со шнурами, натянутыми в виде арки между указанными спицами напротив соответствующих тангенциальных шнуров.

Недостатком устройства является его относительно высокая сложность.

Известен также развертывающийся каркас рефлектора [RU 2480386, С2, B64G 1/22, H01Q 1/28, 27.04.2013], содержащий формообразующие стержневые элементы, каждый из которых выполнен из двух частей, соединенных шарниром стержневого элемента и взаимно подпружиненных, шарнирные узлы, соединяющие концы формообразующих стержневых элементов с образованием каркасов двух противолежащих поверхностей, и диагональные стержневые элементы, концы которых шарнирно присоединены к шарнирным узлам каркасов противолежащих поверхностей, при этом указанные шарниры стержневых элементов выполнены с возможностью обеспечения при развернутом каркасе расположения двух частей формообразующих стержневых элементов под заданным углом между их осями, меньшим развернутого и определяемым кривизной рефлектора и длиной формообразующего стержневого элемента.

Недостатком устройства также является его относительно высокая сложность.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является параболический прямофокусный трансформируемый рефлектор [RU 190518, U1, B64G 1/22, H01Q 15/16, H01Q 1/28, 03.07.2019], состоящий из трансформируемого обода рефлектора, радиоотражающей параболической поверхности, закрепленной на ободе посредством клеевого соединения, механизма раскрытия обода рефлектора, который состоит из гибких шарниров в виде вырезов на образующей обода, равномерно расположенных по его длине, электромеханического привода для раскрытия обода рефлектора и устройства сдерживания раскрытия, состоящее из троса, расположенного внутри полого обода, обеспечивающее раскрытие обода рефлектора посредством стравливания со шкива электромеханического привода, причем трансформируемый обод рефлектора выполнен в виде тора, а радиоотражающая параболическая поверхность представляет собой параболическую прямофокусную мембрану.

Недостатком наиболее близкого технического решения является его относительно высокая сложность, вызванная, в частности, наличием сложного механизма раскрытия обода рефлектора, который состоит из гибких шарниров в виде вырезов на образующей обода, и электромеханического привода.

Задачей полезной модели является создание развертываемого рефлектора, отличающегося простотой конструкции и механизма развертки.

Требуемый технический результат заключается в упрощении устройства.

Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что в параболическом развертываемом рефлекторе, содержащем трансформируемый каркас, закрепленный на ободе, и мягкое радиоотражающее зеркало, например, сетеполотно, изготовленное из металлической нити, закрепленное на трансформируемом каркасе с его внутренней стороны, согласно полезной модели, трансформируемый каркас представляет собой замкнутый циклический узел, выполненный из цельного упругого стержня, образующего стержневую петельную сферическую поверхность, закрепленную на ободе в ее центре, которая под действием запасенной энергии деформации из компактного исходного положения развертывается в функциональное пространственное положение в виде сферического сегмента с одновременным растягиванием прикрепленного к нему мягкого радиоотражающего зеркала, причем удаленные от центра сферической поверхности края петель до развертывания в функциональное пространственное положение в виде сферического сегмента выполнены с возможностью сжатия и удержания трансформируемого каркаса в форму удлиненного кокона посредством удерживающих элементов.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что в качестве удерживающих элементов используют нерастягивающиеся арамидные нити.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что в качестве цельного упругого стержня используют сверхупругий стержень из никелида титана.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что в качестве цельного упругого стержня используют стержень из армированного полимерного композита.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что в качестве обода используют элемент круглой формы из материала, из которого выполнен цельный упругий стержень.

Техническая сущность и принцип действия предложенного параболического развертываемого рефлектора поясняются чертежами, на которых показаны:

на фиг. 1 - каркас параболического развертываемого рефлектора в сжатом состоянии;

на фиг. 2 - каркас параболического развертываемого рефлектора в развернутом состоянии;

на фиг. 3 - каркас параболического развертываемого рефлектора в развернутом состоянии с сетчатым зеркалом;

на фиг. 4 - пример преобразования плоскостных элементов в выпуклые.

На чертеже обозначены:

1 - обод (опорное кольцо);

2 - цельный упругий стержень;

3 - трансформируемый каркас в виде стержневой петельной сферической поверхности;

4 - сетчатое зеркало;

5 - удерживающие элементы.

Параболический развертываемый рефлектор содержит трансформируемый каркас 3, закрепленный на ободе 1 (опорном кольце), а также мягкое радиоотражающее зеркало 4, закрепленное на трансформируемом каркасе 3 с его внутренней стороны.

В параболическом развертываемом рефлекторе трансформируемый каркас 3 представляет собой замкнутый циклический узел, выполненный из цельного упругого стержня 2, образующего стержневую петельную сферическую поверхность 3, закрепленную на ободе 1 в ее центре, которая под действием запасенной энергии деформации из компактного исходного положения (фиг. 1) развертывается в функциональное пространственное положение в виде сферического сегмента (фиг. 2, фиг. 3) с одновременным растягиванием прикрепленного к нему мягкого радиоотражающего зеркала 4, имеющего в развернутом состоянии заданную параболическую форму.

Кроме того, в параболическом развертываемом рефлекторе удаленные от центра сферической поверхности края петель до развертывания в функциональное пространственное положение в виде сферического сегмента выполнены с возможностью сжатия и удержания трансформируемого каркаса в форму удлиненного кокона посредством удерживающих элементов 5.

В качестве удерживающих элементов 5 используют, преимущественно, нерастягивающиеся арамидные нити, в качестве цельного упругого стержня 2 используют никель-титановый стержень или стержень из армированного полимерного композита, а в качестве 1 обода используют элемент круглой формы из материала, из которого выполнен цельный упругий стержень 2.

Параболический развертываемый рефлектор используется следующим образом.

Основу конструкции рефлектора составляют топологические представления о способах завязывания колец из непрерывного упругого стержня в узлы, которые можно наложить на выпуклую поверхность. На фиг. 4 показаны преобразования узлов с формированием, в частности, «трилистника», который первым может быть наложен на сферу.

Удаленные от центра сферической поверхности края петель до развертывания в функциональное пространственное положение в виде сферического сегмента выполнены с возможностью сжатия и удержания трансформируемого каркаса в форму удлиненного кокона (фиг. 1) посредством удерживающих элементов 5.

Изменения диаметра параболического развертываемого рефлектора из сжатого состояния производится путем уменьшения натягивания или разрыва удерживающих элементов 5 в виде нитей или жгута.

Таким образом, в предложенном техническом решении достигается требуемый технический результат, заключающийся в упрощении устройства, поскольку, в частности, исключается необходимость использования сложного механизма раскрытия обода рефлектора и электромеханического привода.

Claims

1. Параболический развертываемый рефлектор, содержащий трансформируемый каркас, закрепленный на ободе, и мягкое радиоотражающее зеркало, закрепленное на трансформируемом каркасе с его внутренней стороны, отличающийся тем, что трансформируемый каркас представляет собой замкнутый циклический узел, выполненный из цельного упругого стержня, образующего стержневую петельную сферическую поверхность, закрепленную на ободе в ее центре, которая под действием запасенной энергии деформации из компактного исходного положения развертывается в функциональное пространственное положение в виде сферического сегмента с одновременным растягиванием прикрепленного к нему мягкого радиоотражающего зеркала, причем удаленные от центра сферической поверхности края петель до развертывания в функциональное пространственное положение в виде сферического сегмента выполнены с возможностью сжатия и удержания трансформируемого каркаса в форму удлиненного кокона посредством удерживающих элементов.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве удерживающих элементов используют нерастягивающиеся арамидные нити.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве цельного упругого стержня используют никель-титановый стержень.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве цельного упругого стержня используют стержень из армированного полимерного композита.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве обода используют элемент круглой формы из материала, из которого выполнен цельный упругий стержень.