RU208519U1 - Torsion mechanism for opening the transformable umbrella-type reflector - Google Patents
Torsion mechanism for opening the transformable umbrella-type reflector Download PDFInfo
- Publication number
- RU208519U1 RU208519U1 RU2021107758U RU2021107758U RU208519U1 RU 208519 U1 RU208519 U1 RU 208519U1 RU 2021107758 U RU2021107758 U RU 2021107758U RU 2021107758 U RU2021107758 U RU 2021107758U RU 208519 U1 RU208519 U1 RU 208519U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reflector
- opening
- transformable
- torsion
- umbrella
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
- H01Q1/28—Adaptation for use in or on aircraft, missiles, satellites, or balloons
- H01Q1/30—Means for trailing antennas
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
- H01Q15/14—Reflecting surfaces; Equivalent structures
- H01Q15/16—Reflecting surfaces; Equivalent structures curved in two dimensions, e.g. paraboloidal
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области космической техники, в частности к проектированию трансформируемых рефлекторов.Техническим результатом полезной модели является создание конструкции торсионного механизма для раскрытия трансформируемого рефлектора зонтичного типа с низкой массой.Поставленная задача решается благодаря тому, что в конструкцию торсионного механизма для раскрытия трансформируемого рефлектора зонтичного типа вводится пара торсионов, одним концом закрепленных на каждой спице рефлектора, другим концом - на основании рефлектора (контролируемый момент затяжки торсионов, а также расчетный момент сопротивления), а также за счет возможного использования сдерживающего устройства для обеспечения меньших нагрузок при раскрытии, вследствие плавности раскрытия обода; проблема большой массы конструкции механизма раскрытия рефлектора устраняется за счет простоты конструкции устройства перевода рефлектора в рабочее положение, а также за счет отсутствия необходимости в дополнительных механизмах фиксации, так как в раскрытом положении спицы рефлектора удерживаются за счет дополнительного запирающего момента, создаваемого торсионными стержневыми элементами. 4 ил.The utility model relates to the field of space technology, in particular to the design of transformable reflectors. The technical result of the utility model is the creation of a torsion mechanism for opening a transformable umbrella-type reflector with a low mass. type, a pair of torsion bars is introduced, one end fixed on each spoke of the reflector, the other end - on the basis of the reflector (controlled tightening torque of the torsion bars, as well as the calculated resistance moment), as well as due to the possible use of a restraining device to ensure lower loads during opening, due to smooth opening rims; The problem of a large mass of the design of the reflector opening mechanism is eliminated due to the simplicity of the design of the device for transferring the reflector to the working position, and also due to the absence of the need for additional fixing mechanisms, since the reflector spokes are held in the open position due to the additional locking moment created by the torsion rod elements. 4 ill.
Description
Полезная модель относится к области космической техники, в частности к проектированию трансформируемых рефлекторов.The utility model relates to the field of space technology, in particular to the design of transformable reflectors.
Известен патент на зонтичную антенну космического аппарата RU 2659761 С1, МПК H01Q 15/16, B64G 1/22. Зонтичная антенна космического аппарата содержит облучающую систему и рефлектор, включающий в себя жесткие несущие ребра, расположенные в рабочем положении радиально относительно центральной ступицы и шарнирно соединенные с ней, радиоотражающую поверхность, образованную с применением сетеполотна, сформированную в виде клиньев, упруго натянутых по их радиальным границам между ребрами, контурные шнуры, соединенные с клиньями и упруго натянутые между концами ребер, вспомогательные ребра одинакового количества, расположенные в каждом секторе между соседними несущими ребрами, и механизм раскрытия рефлектора из транспортировочного (стартового) положения в рабочее (орбитальное) положение, включающий в себя механически связанный в зоне центральной ступицы с каждым несущим ребром привод для создания усилия раскрытия соответствующего несущего ребра в процессе раскрытия рефлектора в рабочее положение таким образом, что каждый пружинный привод выполнен с упругим элементом в виде цилиндрической винтовой пружины растяжения, связанной через рычажную систему и устройство подтягивания с указанным несущим ребром, причем устройство подтягивания выполнено обеспечивающим подтягивание ребер на заключительном этапе раскрытия рефлектора в рабочее положение - в процессе необходимого рабочего натяжения сетеполотна и контурных шнуров, при этом пружинные приводы в механизме раскрытия рефлектора сдублированы общим электромеханическим линейным приводом, выходной шток которого посредством с ним связанных гибких тяг, равных по количеству несущих ребер, соединен с рычажной системой каждого вышеуказанного пружинного привода каждого несущего ребра.Known patent for the umbrella antenna of the spacecraft RU 2659761 C1, IPC H01Q 15/16, B64G 1/22. The umbrella antenna of the spacecraft contains an irradiation system and a reflector, which includes rigid bearing ribs located in the operating position radially relative to the central hub and pivotally connected to it, a radio-reflecting surface formed using a set-cloth, formed in the form of wedges elastically stretched along their radial boundaries between the ribs, contour cords connected to the wedges and elastically stretched between the ends of the ribs, auxiliary ribs of the same number located in each sector between adjacent supporting ribs, and a mechanism for opening the reflector from the transport (starting) position to the working (orbital) position, which includes a drive mechanically connected in the area of the central hub with each bearing rib to create an opening force of the corresponding bearing rib in the process of opening the reflector to the working position in such a way that each spring drive is made with an elastic element in the form of a cylindrical screw tension spring connected through a lever system and a pull-up device with the specified bearing rib, and the pull-up device is made to tighten the ribs at the final stage of the reflector opening to the working position - in the process of the required working tension of the mesh cloth and loop cords, while the spring drives are in the reflector opening mechanism are duplicated by a common electromechanical linear drive, the output rod of which is connected to the lever system of each of the above-mentioned spring drives of each bearing rib by means of connected flexible rods equal in number of bearing ribs.
Основным недостатком этого устройства является большая масса предложенного механизма раскрытия рефлектора из-за применения дополнительных рычажных систем и устройства подтягивания, а так же из-за использования электромеханического привода.The main disadvantage of this device is the large mass of the proposed mechanism for disclosing the reflector due to the use of additional lever systems and a pull-up device, as well as due to the use of an electromechanical drive.
Также известен патент на устройство для раскрытия трансформируемого рефлектора зонтичного типа RU 191053 U1, МПК H01Q 15/16, B64G 1/22.Also known is a patent for a device for disclosing a transformable umbrella-type reflector RU 191053 U1, IPC H01Q 15/16, B64G 1/22.
Устройство для раскрытия трансформируемого рефлектора зонтичного типа включает в себя шарнирно закрепленные на основании рефлектора силовые спицы с радиоотражающим сетеполотном и механизм раскрытия рефлектора из транспортировочного положения в рабочее, связанный с каждой силовой спицей. При этом механизм раскрытия представлен торовым полым трансформируемым ободом, расположенным в верхней части силовых спиц рефлектора и включающем в себя гибкие шарниры в виде сквозных отверстий, равномерно расположенных по образующей полого трансформируемого обода. Шарнирно закрепленные на основании рефлектора спицы переводятся в рабочее положение, благодаря запасенной энергии деформации обода.The device for opening a transformable umbrella-type reflector includes power spokes pivotally fixed on the base of the reflector with a radio-reflecting set-cloth and a mechanism for opening the reflector from the transport position to the working position, connected to each power spoke. In this case, the opening mechanism is represented by a torus hollow transformable rim located in the upper part of the power spokes of the reflector and including flexible hinges in the form of through holes evenly spaced along the generatrix of the hollow transformable rim. The spokes hinged on the base of the reflector are transferred to the working position due to the stored deformation energy of the rim.
Основными недостатками данного устройства являются: низкая жесткость обода, приводящего спицы в рабочее положение, за счет большого количества гибких шарниров в виде сквозных отверстий, неконтролируемое раскрытие рефлектора.The main disadvantages of this device are: low rigidity of the rim, which brings the spokes to the working position, due to the large number of flexible joints in the form of through holes, uncontrolled disclosure of the reflector.
В качестве ближайшего аналога выбран трансформируемый рефлектор зонтичного типа по патенту US 6104358 A, который принят за прототип полезной модели.As the closest analogue, a transformable umbrella-type reflector according to US patent 6104358 A was chosen, which was adopted as a prototype of a utility model.
Трансформируемый рефлектор зонтичного типа включает в себя жесткие спицы, шарнирно закрепленные на центральной ступице, которая расположена в центре рефлектора, и отражающую поверхность из тонкого гибкого пленочного материала, параболической формы, закрепленную на спицах рефлектора. Механизм раскрытия рефлектора из транспортировочного положения в рабочее представляет собой гибкие шарниры, который приводят рефлектор в рабочее положение при помощи запасенной энергии деформации гибких шарниров.The transformable umbrella-type reflector includes rigid spokes hinged on the central hub, which is located in the center of the reflector, and a reflective surface made of a thin flexible film material, parabolic shape, fixed on the reflector spokes. The mechanism for opening the reflector from the transport position to the working position is flexible hinges, which bring the reflector into the working position using the stored deformation energy of the flexible hinges.
Основным недостатком прототипа является низкая надежность механизма, приводящего спицы в рабочее положение, за счет большого количества гибких шарниров, движущий момент от которых невозможно контролировать.The main disadvantage of the prototype is the low reliability of the mechanism that brings the spokes to the working position, due to the large number of flexible hinges, the driving moment from which cannot be controlled.
Технической проблемой полезной модели является устранение указанного выше недостатка прототипа.The technical problem of the utility model is the elimination of the above-mentioned disadvantage of the prototype.
Для разрабатываемой конструкции торсионного механизма для раскрытия трансформируемого рефлектора зонтичного типа и для ближайшего прототипа -трансформируемого рефлектора зонтичного типа по патенту US 6104358 A выявлены основные общие существенные признаки, такие как: применение механизма раскрытия на зонтичном типе рефлектора, в рабочее положение спицы приводятся при помощи запасенной энергии деформации механизма раскрытия рефлектора.For the developed design of the torsion mechanism for disclosing a transformable umbrella-type reflector and for the closest prototype - a transformable umbrella-type reflector according to US patent 6104358 A, the main common essential features have been identified, such as: energy of deformation of the mechanism of disclosure of the reflector.
Указанная техническая проблема решается тем, что создан торсионный механизм для раскрытия трансформируемого рефлектора зонтичного типа. Торсионный механизм для раскрытия трансформируемого рефлектора зонтичного типа включает в себя по паре торсионов, одним концом закрепленных на каждой спице рефлектора, другим концом - на основании рефлектора, силовые спицы рефлектора, шарнирно закрепленные на основании рефлектора, радиоотражающее сетеполотно, закрепленное на спицах рефлектора. Силовые спицы рефлектора приводятся в рабочее положение путем освобождения торсионного механизма от закрепления и последующего перехода запасенной энергии деформации торсионов в кинетическую энергию вращения спиц относительно их осей.The specified technical problem is solved by the fact that a torsion mechanism has been created for opening a transformable umbrella-type reflector. The torsion mechanism for opening a transformable umbrella-type reflector includes a pair of torsion bars, one end fixed on each reflector spoke, and the other end on the reflector base, the reflector power spokes, hinged on the reflector base, radio-reflecting mesh-type, fixed on the reflector spokes. The power spokes of the reflector are brought into the working position by releasing the torsion mechanism from fastening and the subsequent transfer of the stored deformation energy of the torsions into the kinetic energy of rotation of the spokes relative to their axes.
Торсионный механизм для раскрытия трансформируемого рефлектора зонтичного типа содержит следующие признаки отличительные от прототипа: пара торсионов, одним концом закрепленных на каждой спице рефлектора, другим концом - на основании рефлектора. Раскрытие осуществляется путем освобождения торсионного механизма от закрепления и последующего перехода запасенной энергии деформации торсионов в кинетическую энергию вращения спиц относительно их осей. В раскрытом положении спицы рефлектора удерживаются за счет дополнительного запирающего момента, создаваемого торсионными стержневыми элементами.The torsion mechanism for opening a transformable umbrella-type reflector contains the following features distinguishing it from the prototype: a pair of torsion bars, one end fixed to each reflector spoke, the other end on the base of the reflector. The opening is carried out by freeing the torsion mechanism from fastening and the subsequent transfer of the stored deformation energy of the torsions into the kinetic energy of rotation of the spokes relative to their axes. In the open position, the reflector spokes are held by an additional locking moment created by the torsion bar elements.
Кроме того, предложенный торсионный механизм для раскрытия трансформируемого рефлектора зонтичного типа отличается повышенной надежностью и низкой массой и стоимостью изготовления из-за простоты конструкции устройства перевода рефлектора в рабочее положение, а также возможно применение сдерживающего устройства для обеспечения меньших нагрузок при раскрытии, вследствие плавности раскрытия обода.In addition, the proposed torsion mechanism for opening a transformable umbrella-type reflector is characterized by increased reliability and low weight and manufacturing cost due to the simplicity of the design of the device for transferring the reflector to the working position, and it is also possible to use a restraining device to ensure lower loads during opening, due to the smooth opening of the rim ...
Техническая сущность и принцип действия предложенного устройства поясняются чертежами, на которых показаны:The technical essence and principle of operation of the proposed device are illustrated by drawings, which show:
на фиг.1 - общий вид торсионного механизма для раскрытия трансформируемого рефлектора зонтичного типа в рабочем положении;figure 1 is a general view of the torsion mechanism for opening a transformable umbrella-type reflector in the working position;
на фиг.2 - вид спереди части торсионного механизма для раскрытия трансформируемого рефлектора зонтичного типа в рабочем положении;figure 2 is a front view of a part of the torsion mechanism for opening a transformable umbrella-type reflector in the working position;
на фиг.3 - общий вид торсионного механизма для раскрытия трансформируемого рефлектора зонтичного типа в транспортировочном положении;figure 3 is a general view of the torsion mechanism for opening a transformable umbrella-type reflector in the transport position;
на фиг.4 - общий вид части торсионного механизма для раскрытия трансформируемого рефлектора зонтичного типа в транспортировочном положении.figure 4 is a general view of a part of the torsion mechanism for opening a transformable umbrella-type reflector in the transport position.
На вышеуказанных фигурах изображена конструкция предлагаемого торсионного механизма для раскрытия трансформируемого рефлектора зонтичного типа с использованием следующих элементов: 1 - спиц рефлектора, шарнирно закрепленных на 2 - основании рефлектора; 3 - пара торсионов, одним концом закрепленных на каждой спице рефлектора, другим концом - на основании рефлектора (например склеиванием); 4 - радиоотражающего сетеполотна, параболоидная форма которого определяется формой спиц 1, на которых оно закреплено, например, путем сшивки.The above figures show the design of the proposed torsion mechanism for opening a transformable umbrella-type reflector using the following elements: 1 - reflector spokes, hinged on 2 - the base of the reflector; 3 - a pair of torsion bars, one end fixed on each spoke of the reflector, the other end - on the base of the reflector (for example, by gluing); 4 - radio-reflecting set-cloth, the paraboloid shape of which is determined by the shape of the
Предложенный торсионный механизм для раскрытия трансформируемого рефлектора зонтичного типа, представленный на фигурах, состоит из следующих элементов:The proposed torsion mechanism for opening a transformable umbrella-type reflector, shown in the figures, consists of the following elements:
- спиц 1 рефлектора, шарнирно закрепленных на основании 2 рефлектора, обеспечивающих геометрическую форму радиоотражающего сетеполотна 4, которые переводятся из транспортного положения в рабочее за счет торсионов 3, путем перехода запасенной энергии деформации торсионов в кинетическую энергию вращения спиц относительно их осей.-
Описанный выше торсионный механизм для раскрытия трансформируемого рефлектора зонтичного типа переводит рефлектор из транспортировочного положения в рабочее следующим образом:The torsion mechanism described above for opening a transformable umbrella-type reflector transfers the reflector from the transport position to the working position as follows:
В транспортировочном положении торсионный механизм для раскрытия трансформируемого рефлектора зонтичного типа представляет собой торсионы 3, закрепленные на спицах 1 рефлектора (например, при помощи кронштейнов), и взведенные на определенный начальный момент, рефлектор зафиксирован в сложенном положении. После вывода целевого спутника на орбиту, рефлектор освобождается от закрепления в сложенном положении. Запасенная энергия деформации торсионов 3 переходит в кинетическую энергию вращения спиц 1 относительно их осей, шарнирно закрепленных на основании 2 рефлектора. Закрепленное на спицах 1 зонтичного рефлектора (путем сшивки) радиоотражающее сетеполотно 4 переводится из транспортного положение в рабочее. В раскрытом положении спицы рефлектора удерживаются за счет дополнительного запирающего момента, создаваемого торсионными стержневыми элементами.In the transport position, the torsion mechanism for opening a transformable umbrella-type reflector is represented by
Таким образом, проблема низкой надежности торсионного механизма для раскрытия трансформируемого рефлектора зонтичного типа решается путем введения в конструкцию пары торсионов, одним концом закрепленных на каждой спице рефлектора, другим концом - на основании рефлектора, что позволяет контролировать момент затяжки торсионов, а также проблема устраняется за счет возможного использования сдерживающего устройства для обеспечения меньших нагрузок при раскрытии, вследствие плавности раскрытия обода.Thus, the problem of low reliability of the torsion mechanism for opening a transformable umbrella-type reflector is solved by introducing a pair of torsion bars into the structure, one end fixed on each spoke of the reflector, the other end on the base of the reflector, which makes it possible to control the tightening torque of the torsion bars, and the problem is eliminated due to the possible use of a restraining device to ensure lower loads when opening, due to the smooth opening of the rim.
Техническим результатом полезной модели является создание конструкции торсионного механизма для раскрытия трансформируемого рефлектора зонтичного типа с повышенной надежностью.The technical result of the utility model is the creation of a torsion mechanism design for opening a transformable umbrella-type reflector with increased reliability.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021107758U RU208519U1 (en) | 2021-03-23 | 2021-03-23 | Torsion mechanism for opening the transformable umbrella-type reflector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021107758U RU208519U1 (en) | 2021-03-23 | 2021-03-23 | Torsion mechanism for opening the transformable umbrella-type reflector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU208519U1 true RU208519U1 (en) | 2021-12-22 |
Family
ID=80039636
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021107758U RU208519U1 (en) | 2021-03-23 | 2021-03-23 | Torsion mechanism for opening the transformable umbrella-type reflector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU208519U1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7009578B2 (en) * | 2003-11-17 | 2006-03-07 | The Boeing Company | Deployable antenna with foldable resilient members |
US7710348B2 (en) * | 2008-02-25 | 2010-05-04 | Composite Technology Development, Inc. | Furlable shape-memory reflector |
RU2427949C2 (en) * | 2009-10-12 | 2011-08-27 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" | Transformable umbrella-type antenna of space vehicle |
RU128018U1 (en) * | 2012-12-04 | 2013-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГАУ) | TRANSFORMABLE REFLECTOR OF THE PARABOLIC ANTENNA |
RU2659761C2 (en) * | 2015-06-17 | 2018-07-03 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" | Umbrella antenna for spacecraft |
RU191053U1 (en) * | 2019-04-29 | 2019-07-22 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (НИ ТГУ) | Device for opening a transformable reflector of an umbrella type |
-
2021
- 2021-03-23 RU RU2021107758U patent/RU208519U1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7009578B2 (en) * | 2003-11-17 | 2006-03-07 | The Boeing Company | Deployable antenna with foldable resilient members |
US7710348B2 (en) * | 2008-02-25 | 2010-05-04 | Composite Technology Development, Inc. | Furlable shape-memory reflector |
RU2427949C2 (en) * | 2009-10-12 | 2011-08-27 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" | Transformable umbrella-type antenna of space vehicle |
RU128018U1 (en) * | 2012-12-04 | 2013-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГАУ) | TRANSFORMABLE REFLECTOR OF THE PARABOLIC ANTENNA |
RU2659761C2 (en) * | 2015-06-17 | 2018-07-03 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" | Umbrella antenna for spacecraft |
RU191053U1 (en) * | 2019-04-29 | 2019-07-22 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (НИ ТГУ) | Device for opening a transformable reflector of an umbrella type |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU191053U1 (en) | Device for opening a transformable reflector of an umbrella type | |
US3599218A (en) | Lightweight collapsible dish structure and parabolic reflector embodying same | |
US5027892A (en) | Petal deployable radiator system for spacecraft | |
US5104211A (en) | Splined radial panel solar concentrator | |
CN109760855B (en) | Flexible space solar sailboard | |
US4578920A (en) | Synchronously deployable truss structure | |
US9755318B2 (en) | Mesh reflector with truss structure | |
WO2014127813A1 (en) | Deployable support structure | |
JP3648712B2 (en) | Frame structure | |
EP0617481B1 (en) | Deployable reflector | |
RU183908U1 (en) | Parabolic transformable reflector | |
US3817477A (en) | Deployable annular solar array | |
WO1993018554A1 (en) | Lightweight stowable and deployable solar cell array | |
RU208519U1 (en) | Torsion mechanism for opening the transformable umbrella-type reflector | |
JP2000091837A (en) | Combined structure of photocell array and developable rf reflector | |
CN107658570B (en) | Deployable high-precision solid-surface reflecting surface antenna | |
JPH082500A (en) | Panel for solar battery | |
RU2659761C2 (en) | Umbrella antenna for spacecraft | |
JPH10135725A (en) | Synchronous rotating two-axes machine hinge assembly | |
RU206904U1 (en) | Membrane parabolic mesh transformable reflector | |
RU190518U1 (en) | PARABOLIC DIRECTOFOCUS TRANSFORMABLE REFLECTOR | |
RU203899U1 (en) | Inflatable device for deploying a transformable umbrella-type reflector | |
RU201366U1 (en) | Parabolic transformable torus reflector | |
BG67602B1 (en) | Solar panels and nanosatellite deployment system | |
US6219010B1 (en) | Elastically deformable antenna reflector for a spacecraft |