RU2105703C1 - Truss drive structure - Google Patents

Truss drive structure Download PDF

Info

Publication number
RU2105703C1
RU2105703C1 RU96111209A RU96111209A RU2105703C1 RU 2105703 C1 RU2105703 C1 RU 2105703C1 RU 96111209 A RU96111209 A RU 96111209A RU 96111209 A RU96111209 A RU 96111209A RU 2105703 C1 RU2105703 C1 RU 2105703C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
truss
members
elements
drive
transverse
Prior art date
Application number
RU96111209A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96111209A (en
Inventor
Ю.Д. Кравченко
В.Ю. Корнеев
В.Л. Капустин
Т.Д. Хабарова
Original Assignee
Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им.С.П.Королева
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им.С.П.Королева filed Critical Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им.С.П.Королева
Priority to RU96111209A priority Critical patent/RU2105703C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2105703C1 publication Critical patent/RU2105703C1/en
Publication of RU96111209A publication Critical patent/RU96111209A/en

Links

Images

Landscapes

  • Aerials With Secondary Devices (AREA)

Abstract

FIELD: space engineering; building of large-sized orbital structures from truss members. SUBSTANCE: structure includes modules formed by two prismatic cells with longitudinal, transverse and diagonal members, as well as members for connecting the actuating members of drive. Diagonal of adjacent cells have different direction; their diverging ends are articulated with peaks of modules and convergent ends are combined by means of articulated point. Coupling members are provided on intermediate members and on transverse members, thus providing for deployment of truss practically without seizure and maximum compactness in stowage. Intermediate members provided in each module for articulation of convergent ends of diagonals which are not connected with longitudinal and transverse framing members make it possible to reduce number of articulated points in truss structure. EFFECT: reduction of articulated points in truss structure. 8 dwg

Description

Изобретение относится к космической технике, в частности к строительству в космосе крупногабаритных сооружений, монтируемых из ферменных конструкций. The invention relates to space technology, in particular to the construction in space of large-sized structures mounted from trusses.

Известны разработки ферменных конструкций развертываемого и собираемого типа. В настоящее время накоплен некоторый практический опыт в сооружении ферменных крупногабаритных конструкций в условиях космического пространства. Known development trusses deployable and assembled type. At present, some practical experience has been accumulated in the construction of truss large-sized structures in outer space.

Известна крупногабаритная ферменная конструкция собираемого типа, которая была смонтирована на наружной поверхности модуля "Квант" орбитальной станции "МИР" в июле 1991 года во время проведения космического эксперимента "Софора". Сборка фермы, состоящей из стержневых элементов, проводилась вручную двумя космонавтами А. Арцебарским и С. Крикалевым [1] На сооружение фермы длиной 1,5 м потребовалось 4 выхода космонавтов в космос с общим временем 28 ч. Время фактическое оказалось больше, чем планируемое. Эксперимент показал, что ручная сборка имеет существенный недостаток: процесс сборки трудоемок и требует довольно больших физических усилий космонавтов, из чего был сделан вывод, что ручная сборка крупных сооружений потребует длительных экспедиций и больших эргонометрических затрат. The large-sized truss of the assembled type is known, which was mounted on the outer surface of the Quantum module of the MIR orbital station in July 1991 during the Sophora space experiment. The assembly of the farm, consisting of core elements, was carried out manually by two astronauts A. Arcebarsky and S. Krikalev [1] For the construction of the farm 1.5 m long, it took 4 astronauts to space with a total time of 28 hours. The actual time was longer than planned. The experiment showed that manual assembly has a significant drawback: the assembly process is time-consuming and requires quite a lot of physical effort from the astronauts, from which it was concluded that manual assembly of large structures will require lengthy expeditions and large ergonomic costs.

Известная приводная ферменная конструкция развертываемого типа представлена конструкцией, испытанной при проведении эксперимента "Рапана" в сентябре 1993 года [2] Конструкция пятиметровой фермы развертывалась проволочным приводом из материала с эффектом памяти формы, смонтированном на стержневых диагоналях. Ручными операциями в эксперименте являлись: подготовительные действия внутри обитаемого отсека, вынос транспортной упаковки конструкции на поверхность отсека, соединение электрокабелей с пультом управления приводом. Развертывание осуществлялось путем нагрева проволочных приводов. Время непосредственного развертывания фермы составило 5 мин, общее время, включающее подготовительные действия, 2 ч. The known deployable drive truss is represented by the design tested during the Rapana experiment in September 1993 [2]. The five-meter truss was deployed using a wire drive made of material with a shape memory effect mounted on rod diagonals. Manual operations in the experiment were: preparatory actions inside the inhabited compartment, removal of the transport packaging of the structure to the compartment surface, connection of electrical cables to the drive control panel. Deployment was carried out by heating wire drives. The time of direct deployment of the farm was 5 minutes, the total time, including preparatory actions, was 2 hours.

Общим для всех развертываемых конструкций недостатком является то, что невозможно использовать такие ферменные конструкции при их неполном раскрытии. Нельзя также в произвольном порядке производить наращивание ферм дополнительными секциями и монтировать дополнительные модули в разных направлениях. A common drawback for all deployable structures is that it is not possible to use such truss structures when they are not fully disclosed. It is also impossible to randomly build farms with additional sections and mount additional modules in different directions.

В настоящее время в космической технике перспективными являются ферменные конструкции так называемого "гибридного" типа, которые сбираются из развертываемых модулей, доставляемых на орбиту в виде транспортных упаковок. Currently, trusses of the so-called "hybrid" type are promising in space technology, which are removed from deployable modules delivered to orbit in the form of transport packages.

Ферменные сооружения "гибридного" типа предполагается использовать на международной космической станции "Альфа", создаваемой по российско-американскому проекту. Truss structures of the "hybrid" type are supposed to be used at the international space station Alpha, created under the Russian-American project.

Основным моментом проектирования конструкции "гибридного" типа является создание приводной развертываемой конструкции, которую можно будет легко разворачивать и собирать в условиях космического пространства. The main point in designing a “hybrid” type design is to create a driveable deployable structure that can be easily deployed and assembled in outer space.

Наиболее близким аналогом изобретения является ферменная проводная конструкция [3] которая может использоваться для космического строительства, так как легко приспосабливается к условиям ручной сборки с помощью несложных приводных устройств и имеет довольно высокий коэффициент складываемости. The closest analogue of the invention is a truss wire structure [3] which can be used for space construction, as it easily adapts to manual assembly conditions using simple drive devices and has a rather high folding factor.

Развертываемая приводная ферменная конструкция собирается из модулей, каждый из которых образован двумя призматическими ячейками треугольного сечения, собранными из продольных, поперечных и диагональных элементов, выполненных в виде стержней. Продольные и поперечные стержни шарнирно связаны между собой. Диагональные стержни в смежных ячейках модуля установлены разнонаправленно. Причем расходящиеся концы диагоналей шарнирно связаны с вершинами модуля, а сходящиеся концы диагоналей шарнирно соединены с ползуном. На общих (средних) для двух ячеек каждого модуля поперечных стержнях имеется добавочный поперечный стержень, являющийся направляющим элементом, по которому в возвратно-поступательном направлении перемещается ползун. The expandable drive truss is assembled from modules, each of which is formed by two prismatic cells of a triangular section, assembled from longitudinal, transverse and diagonal elements made in the form of rods. The longitudinal and transverse rods are pivotally interconnected. The diagonal rods in adjacent cells of the module are installed in different directions. Moreover, the diverging ends of the diagonals are pivotally connected to the vertices of the module, and the converging ends of the diagonals are pivotally connected to the slider. On the common (middle) for two cells of each module, the transverse rods have an additional transverse rod, which is a guiding element along which the slider moves in the reciprocating direction.

Развертывание каждого модуля из сложенного положения в рабочее осуществляется приводом, исполнительные части которого взаимодействуют с ползуном через элементы связи. В результате диагонали, поворачиваясь в шарнирах ползуна при его перемещении вдоль направляющего элемента, передают угловое движение продольным и поперечным стержнем, разворачивая модуль в вертикальное положение. The deployment of each module from the folded position to the working one is carried out by a drive, the executive parts of which interact with the slider through communication elements. As a result of the diagonal, turning in the hinges of the slider during its movement along the guide element, the angular movement is transmitted by the longitudinal and transverse rods, turning the module in a vertical position.

К недостаткам конструкции относится то, что с введением направляющих и ползунов ферменная конструкция становится более сложной и менее технологичной, так как дополнительные детали требуют своего местоположения в конструкции и новых связей, что усложняет и утяжеляет конструкцию, а также накладывает ограничения на плотность укладки конструкции в сложенном состоянии. The disadvantages of the design include the fact that with the introduction of guides and sliders, the truss design becomes more complex and less technological, since additional parts require their location in the structure and new connections, which complicates and complicates the structure, and also imposes restrictions on the density of laying the structure in folded condition.

Кроме того, одновременное вращательное движение стержней в шарнирах и поступательное движение ползуна при развертывании может вызвать заклинивание в поступательно движущихся парах "ползун направляющий элемент". Это связано с тем, что люфты в подвижных узлах, даже самой незначительной величины, при пространственном перемещении стержней конструкции вызывают некоторое искажение геометрической формы. В нормальных земных условиях этими искажениями можно пренебречь. Но в условиях космического полета, когда ферма подвержена динамическим воздействиям со стороны работающего двигателя, а также температурным перепадам, вероятность заклинивания в подвижных парах становится очень высока. In addition, the simultaneous rotational movement of the rods in the hinges and the translational movement of the slider during deployment can cause jamming in the translationally moving pairs of "slider guide element". This is due to the fact that the backlash in the moving nodes, even of the smallest size, with the spatial movement of the structure rods cause some distortion of the geometric shape. Under normal terrestrial conditions, these distortions can be neglected. But in space flight conditions, when the farm is subject to dynamic influences from the working engine, as well as temperature extremes, the likelihood of jamming in moving pairs becomes very high.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание фермы, в которой диагонали имели бы меньшее число шарнирных связей с продольно-поперечным набором элементов фермы, и в которой элементы связи с приводами развертывания были бы выполнены таким образом, чтобы обеспечить развертывание фермы практически без явлений заклинивания конструкции и решить задачу обеспечения максимальной плотности транспортной укладки конструкции и ее облегчения. The technical result of the invention is the creation of a truss in which the diagonals would have fewer articulated connections with a longitudinally transverse set of truss elements, and in which the coupling elements with deployment drives would be made in such a way as to ensure truss deployment with virtually no wedging phenomena and solve the task of ensuring maximum density of the transport laying of the structure and its facilitation.

Указанный технический результат достигается тем, что в ферменную приводную конструкцию, состоящую из модулей, каждый из которых образован двумя призматическими ячейками, содержащими продольные и поперечные элементы, шарнирно связанные между собой, диагональные элементы связи с исполнительными частями привода, при этом диагонали в смежных ячейках расположены разнонаправленно, их расходящиеся концы шарнирно связаны с вершинами модулей, а сходящиеся концы объединены шарнирным соединением, введены промежуточные звенья, каждое из которых связано с шарнирным соединением сходящихся концов диагоналей, а элементы связи с исполнительными частями привода имеют вид посадочных гнезд, выполненных на промежуточных звеньях и на общих для двух ячеек каждого модуля поперечных элементов в зонах их шарнирной связи с продольными элементами, причем посадочные гнезда на введенных промежуточных звеньях через ответные элементы взаимодействуют с поступательно перемещающимися частями привода, а посадочные гнезда на общих поперечных элементах взаимодействуют через ответные элементы с неподвижными частями привода. The specified technical result is achieved by the fact that in the truss drive structure, consisting of modules, each of which is formed by two prismatic cells containing longitudinal and transverse elements articulated between each other, diagonal communication elements with actuator parts of the drive, while the diagonals in adjacent cells are located in different directions, their diverging ends are pivotally connected to the vertices of the modules, and the converging ends are connected by a hinge, intermediate links are introduced, each of which x is connected with a swivel of the converging ends of the diagonals, and the communication elements with the actuating parts of the drive are in the form of mounting sockets made on intermediate links and common to two cells of each module of the transverse elements in the areas of their articulation with longitudinal elements, and the mounting sockets on the intermediate links through mating elements interact with translationally moving parts of the drive, and landing sockets on common transverse elements interact through mating elements with epodvizhnymi often results.

На фиг. 1 показан общий вид ферменной приводной конструкции; на фиг. 2, 3 вид спереди и сбоку на один модуль ферменной конструкции (изображение выносного элемента I); на фиг. 4 транспортная укладка ферменной конструкции; на фиг. 5 вид на сложенное положение одной пары диагоналей (изображение выносного элемента II); на фиг. 6, 7 вид сверху и сбоку на транспортную упаковку с условным изображением привода, развертывающего конструкцию; на фиг. 8 модифицированное исполнение ферменной конструкции и варианты ее возможного трансформирования в пространстве. In FIG. 1 shows a general view of a truss drive structure; in FIG. 2, 3 is a front and side view of one truss module (image of an external element I); in FIG. 4 transport laying truss; in FIG. 5 view of the folded position of one pair of diagonals (image of the remote element II); in FIG. 6, 7 is a top and side view of the transport packaging with a conditional image of the drive deploying the structure; in FIG. 8 modified truss design and options for its possible transformation in space.

Изобретение поясняется на примере ферменной приводной конструкции прямоугольного сечения (фиг. 1). The invention is illustrated by the example of a truss drive structure of a rectangular cross section (Fig. 1).

Ферма собрана из четырех модулей (фиг. 1, 2, 3), каждый из которых образован двумя призматическими ячейками 1 и 2, имеющими форму параллелепипеда. Ячейки состоят из продольных стержней 2, поперечных стержней 4 и диагональных стержней 5. Поперечные стержни 4 жестко скреплены между собой фитингами 6, образуя жесткие рамы. Продольные и поперечные стержни 3 и 4 соединены между собой шарнирно с помощью осей вращения 7. В каждом модуле (фиг. 1, 2, 3) диагональные стержни 5 установлены разнонаправленно, причем расходящиеся концы пары диагоналей 5 связаны шарнирами 8 с вершинами модуля, а сходящиеся концы диагоналей 5 расположены на введенном промежуточном звене, выполненным, например, в виде трапециевидной планки 9 (фиг. 5). The farm is assembled from four modules (Fig. 1, 2, 3), each of which is formed by two prismatic cells 1 and 2, having the shape of a parallelepiped. The cells consist of longitudinal rods 2, transverse rods 4 and diagonal rods 5. The transverse rods 4 are rigidly fastened together by fittings 6, forming rigid frames. The longitudinal and transverse rods 3 and 4 are pivotally interconnected using the rotation axes 7. In each module (Figs. 1, 2, 3), the diagonal rods 5 are mounted in different directions, with the diverging ends of the pair of diagonals 5 connected by hinges 8 to the vertices of the module, and converging the ends of the diagonals 5 are located on the inserted intermediate link, made, for example, in the form of a trapezoidal strip 9 (Fig. 5).

Особенностью конструкции является то, что трапециевидная планка 9 служит только для соединения диагональных стержней 5 и не имеет связи ни с продольными стержнями 3, ни с поперечными стержнями 4, что выражено установочным зазором Δ (фиг. 4, 6, 7) между трапециевидной планкой 9 и продольно-поперечным набором стержней конструкции. Соединение диагоналей 5 с трапециевидной планкой 9 производится с помощью шарниров 10, которые выполнены в зоне большего основания трапециевидной планки 9. A design feature is that the trapezoidal strip 9 serves only to connect the diagonal rods 5 and is not connected with either the longitudinal rods 3 or the transverse rods 4, which is expressed by the installation clearance Δ (Fig. 4, 6, 7) between the trapezoidal strip 9 and a longitudinally-transverse set of design rods. The connection of the diagonals 5 with the trapezoidal bar 9 is made using hinges 10, which are made in the area of the larger base of the trapezoidal bar 9.

В сложенном состоянии (фиг. 4, 5) диагонали 5 располагаются параллельно друг другу. На трапециевидной планке 9 в зоне меньшего основания на той части, которая выступает по другую сторону от сложенных диагоналей 5 (фиг. 5), выполнены элементы связи с исполнительными частями привода 11, представляющие собой два посадочных гнезда 12 и 13 круглой и овальной формы. In the folded state (Fig. 4, 5), diagonals 5 are parallel to each other. On the trapezoidal bar 9 in the area of the smaller base on the part that protrudes on the other side of the folded diagonals 5 (Fig. 5), communication elements with actuating parts of the actuator 11 are made, which are two mounting sockets 12 and 13 of a round and oval shape.

На общих для двух ячеек каждого модуля поперечных элементов 4 (фиг. 2, 3, 5) также имеются элементы связи с исполнительными частями привода 11, выполненные на фитингах 6 в виде посадочных гнезд 1. При этом посадочные гнезда 12 и 13 на трапециевидной планке 9 выполнены по оси, ориентированной в поперечном направлении конструкции, а посадочные гнезда 14 на фитинге 6 расположены по оси, ориентированной вдоль продольных стержней, т.е. оси расположения посадочных гнезд на планке 9 и фитинге 6 перпендикулярны друг другу. On common for two cells of each module of the transverse elements 4 (Fig. 2, 3, 5) there are also elements of communication with the actuating parts of the actuator 11, made on fittings 6 in the form of seat slots 1. Moreover, the seat slots 12 and 13 on the trapezoidal bar 9 are made along an axis oriented in the transverse direction of the structure, and the seating sockets 14 on the fitting 6 are located along an axis oriented along the longitudinal rods, i.e. the axis of location of the seating nests on the bar 9 and fitting 6 are perpendicular to each other.

Посадочные гнезда 12, 13, 14 через ответные элементы взаимодействуют с соответствующими частями привода 11. Ответные элементы могут быть принадлежностью ферменной конструкции или могут быть исполнены на приводе 11. Landing sockets 12, 13, 14 through mating elements interact with the corresponding parts of the drive 11. The mating elements can be accessory truss or can be performed on the actuator 11.

На фиг. 6 и 7 изображена схема взаимодействия посадочных гнезд и ответных элементов, которые выполнены на приводе 11 в виде штырей 15 и 16. Штыри 15 связаны с поступательно перемещающимися исполнительными частями привода 11, которые на изображенном примере (фиг. 6, 7) выполнены в виде гильзы 17, перемещающейся по корпусу привода 11. Штыри 16 связаны с неподвижными частями привода 11, которые на изображенном примере выполнены в виде рукоятки 18, жестко связанной с приводом 11. Один из штырей 16 снабжен шариковым замком (не показан), механизм действия которого смонтирован в рукоятке 18. In FIG. 6 and 7 show a diagram of the interaction of the seating nests and mating elements, which are made on the actuator 11 in the form of pins 15 and 16. The pins 15 are connected with the translationally moving actuating parts of the actuator 11, which are made in the form of a sleeve in the illustrated example (Fig. 6, 7) 17, moving along the housing of the drive 11. The pins 16 are connected with the stationary parts of the drive 11, which in the illustrated example are made in the form of a handle 18, rigidly connected to the drive 11. One of the pins 16 is equipped with a ball lock (not shown), the mechanism of action of which is mounted mounted on handle 18.

Работа по развертыванию приводной ферменной конструкции производится двумя космонавтами в следующем порядке. The deployment of the truss drive is carried out by two astronauts in the following order.

Транспортная укладка ферменной конструкции вносится на поверхность станции, закрепляется переходником 19 на соответствующей рабочей площадке, и космонавты приступают к процессу развертывания фермы. The transport stacking of the truss structure is brought to the surface of the station, fixed by the adapter 19 on the corresponding working platform, and the astronauts begin the process of deploying the farm.

Сначала расфиксируется транспортная укладка конструкции. Затем каждый космонавт с обеих сторон первого (верхнего) модуля подстыковывает свой привод 11, чего штыри 15 и 16 заводятся в соответствующие посадочные гнезда 12 и 13 трапециевидной планки 9 и в посадочные гнезда 14 фитингов 6. Шариковый замок одного штыря 16 фиксирует положение привода 11 на ферменной конструкции. В таком состоянии привод 11 приобретает устойчивое положение относительно продольно-поперечного набора стержней фермы. First, the transport laying of the structure is unlocked. Then, each astronaut on both sides of the first (upper) module connects his actuator 11, which pins 15 and 16 are inserted into the corresponding mounting sockets 12 and 13 of the trapezoidal strap 9 and into the mounting sockets 14 of the fittings 6. A ball lock of one pin 16 fixes the position of the actuator 11 on truss structure. In this state, the actuator 11 acquires a stable position relative to the longitudinally-transverse set of truss rods.

После установки приводов 11 каждый космонавт передвигает гильзу 17 вдоль корпуса привода 11, сообщая поступательное движение промежуточному элементу
трапециевидной планке 9. Диагональные стержни 5, проворачиваясь в шарнирах 8 и 10, начинают раздвигаться, приводя в движение продольные стержни 3 ферменной конструкции, которые, в свою очередь, поворачиваясь в осях вращения 7, связывающих продольные стержни 3 и поперечные стержни 4, развертывают конструкцию. При этом фиксированное положение привода 11 позволяет планке 9 совершать поступательное движение независимо от угловых пространственных перемещений продольных стержней 3 и диагоналей 5 в шарнирных узлах и сохранять зазор D между диагоналями 5 и продольно-поперечным набором стержней фермы. Такое независимое движение трапециевидной планки 9 относительно продольных стержней 3 и диагоналей 5 практически исключают явления заклинивания в подвижных узлах конструкции.
After installing the actuators 11, each astronaut moves the sleeve 17 along the housing of the actuator 11, imparting translational motion to the intermediate element
trapezoidal bar 9. The diagonal rods 5, turning in hinges 8 and 10, begin to move apart, driving the longitudinal rods 3 of the truss structure, which, in turn, turning in the axis of rotation 7, connecting the longitudinal rods 3 and the transverse rods 4, deploy the structure . Moreover, the fixed position of the actuator 11 allows the bar 9 to perform translational motion regardless of the angular spatial displacements of the longitudinal rods 3 and diagonals 5 in the hinged nodes and maintain a gap D between the diagonals 5 and the longitudinally transverse set of truss rods. Such an independent movement of the trapezoidal strip 9 relative to the longitudinal rods 3 and diagonals 5 virtually eliminate the phenomenon of jamming in the moving parts of the structure.

По завершению развертывания модуля трапециевидная планка 9 занимает положение, при котором гнездо 12 располагается над отверстием 20, выполненным на фитинге 6, общих поперечных стержней 4. Космонавты снимают, каждый, свой привод 11 и фиксируют положение планки 9 относительно общих поперечных стержней 4 фиксатором 21, устанавливая его в совмещенные гнездо 12 и отверстие 20. Upon completion of the deployment of the module, the trapezoidal strip 9 occupies a position in which the socket 12 is located above the hole 20, made on the fitting 6, of the common transverse rods 4. The astronauts take each of their actuators 11 and fix the position of the strip 9 relative to the common transverse rods 4 with a latch 21, installing it in the combined socket 12 and the hole 20.

Аналогичным образом раскрывается каждый следующий модуль. При таком движении элементов ферменной конструкции практически исключено явление заклинивая. Трапециевидная планка 9, перемещаемая приводом 11 и не связанная с продольными и поперечными стержнями 3 и 4 модуля, свободно совершает поступательное движение в пространстве, позволяя диагоналям 5 поворачиваться в шарнирах 10. Жесткая связь штырей 16 с посадочными гнездами 14, обеспечиваемая шариковым замком в одном из штырей 18, позволяет выдерживать зазор между диагоналями и продольно-поперечными набором стержней ферменной конструкции, тем самым организуя устойчивое положение трапециевидной планке 9 в одном направлении. Similarly, each subsequent module is disclosed. With this movement of truss elements, the phenomenon of jamming is practically excluded. The trapezoidal bar 9, moved by the actuator 11 and not connected with the longitudinal and transverse rods 3 and 4 of the module, freely translates in space, allowing the diagonals 5 to rotate in hinges 10. A rigid connection of the pins 16 with the mounting sockets 14, provided by a ball lock in one of pins 18, allows you to withstand the gap between the diagonals and the longitudinally-transverse set of truss rods, thereby organizing a stable position of the trapezoidal strip 9 in one direction.

Следует отметить важный фактор ввиду отсутствия конструктивной связи трапециевидной планки 9 с продольно-поперечным набором стержней фермы, от космонавтов не требуется строгой согласованности в действиях с приводом, что значительно облегчает их работу, вариант ферменной конструкции позволяет осуществить процесс развертывания даже одному космонавту. An important factor should be noted, since there is no constructive connection between the trapezoidal bar 9 and the longitudinally transverse set of truss rods, the astronauts do not need strict coordination in actions with the drive, which greatly facilitates their work, the truss version allows the deployment process to be carried out even for one astronaut.

Ферменная конструкция может доставляться на борт станции в виде транспортных упаковок каждого модуля или нескольких модулей. В этом случае в ферменной конструкции предусматриваются узлы жесткого соединения развернутых модулей между собой, выполненные, например, в виде механических замков или обжимающих муфт из материала с эффектом памяти формы. The truss can be delivered on board the station in the form of transport packages of each module or several modules. In this case, the truss provides for nodes of rigid connection of the deployed modules to each other, made, for example, in the form of mechanical locks or crimp couplings made of a material with a shape memory effect.

Ферменная приводная конструкция прошла успешные испытания по отработке технологии монтажа и развертывания в условиях, имитирующих космическое пространство, а именно в условиях гидроневесомости. Truss drive design has been successfully tested to develop installation and deployment technology in conditions simulating outer space, namely in conditions of hydro-weightlessness.

Конструкция приводного механизма может иметь самые разнообразные варианты исполнения, поскольку связь ферменной конструкции с приводом организована очень просто через посадочные гнезда. The design of the drive mechanism can have a wide variety of versions, since the connection of the truss structure with the drive is organized very simply through the landing slots.

Предложенное исполнение элементов ферменной конструкции позволяет смонтировать ферму сколь угодно большой длины, наращивая ее развертываемыми модулями. Кроме того, открываются широкие возможности в создании сооружений различной пространственной конфигурации, так как модули легко монтировать между собой в различных направлениях. Причем преобразование конструкции ее "доращивание" или разборка возможно производить последовательно, доставляя необходимые модули или возвращая их разными экспедициями. The proposed design of truss elements allows you to mount the farm of arbitrarily large length, increasing it with deployable modules. In addition, there are great opportunities in creating structures of various spatial configurations, since the modules are easy to mount among themselves in different directions. Moreover, the conversion of the structure to its "growing" or disassembly can be done sequentially, delivering the necessary modules or returning them by different expeditions.

Преимуществом предлагаемого технического решения является достижение максимальной плотности укладки. Так как конструкция содержит подвижные узлы одного вида шарниры, плотность укладки будет ограничиваться только их конструктивными исполнением. В приведенном примере исполнения конструкция четыре диагонали каждого модуля имеют только четыре точки шарнирной связи с продольно-поперечными стержнями фермы (в не восемь, как это было бы, если четырехгранную форму исполнять по схеме прототипа: с двумя направляющими и ползунами), что позволяет очень просто организовать из разъем и соединение. В связи с таким исполнением диагонали проще доставлять на борт станции отдельной укладкой. Каркас модуля (без диагоналей) в этом случае будет складываться с еще большей плотностью. Диагонали в этом случае будут соединяться с каркасом модуля внутри обитаемого отсека. Смонтированные с диагоналями модули нужно будет складывать лишь для выноса наружу станции, что снимает строгие требования к плотности укладки. The advantage of the proposed technical solution is to achieve maximum stacking density. Since the design contains movable nodes of the same type of hinges, the density of laying will be limited only by their design. In the given example of execution, the design of the four diagonals of each module has only four points of articulation with the longitudinally-transverse rods of the truss (not eight, as it would be if the tetrahedral shape was executed according to the prototype scheme: with two guides and sliders), which makes it very simple arrange out connector and connection. In connection with such a diagonal design, it is easier to deliver separately on board the station. The module frame (without diagonals) in this case will add up to an even higher density. The diagonals in this case will be connected to the module frame inside the inhabited compartment. Modules mounted with diagonals will need to be folded only for removal to the outside of the station, which removes the strict requirements for stacking density.

Кроме того, благодаря "развязанному" положению диагоналей ферменная конструкция может легко преобразовываться. Например, если удалить общие поперечные стержни 4 в каждом модуле, то это позволит придавать ферменной конструкции иную пространственную форму, путем "подлома" продольных стержней модуля в шарнирных узлах (фиг. 8), освобожденных от связи с общими поперечными стержнями 4. При этом появляется возможность смещать положение верхних модулей относительно стационарно закрепленного на рабочей площадке нижнего модуля на величину, равную высоте h отдельного модуля. Кроме того, конструкция модулей без общих диафрагм позволяет увеличить объем внутреннего пространства фермы, уменьшить вес и упростить конструкцию. In addition, due to the "untied" position of the diagonals, the truss can be easily transformed. For example, if you remove the common transverse rods 4 in each module, this will allow you to give the truss a different spatial shape, by “breaking” the longitudinal rods of the module in the hinge nodes (Fig. 8), freed from communication with the common transverse rods 4. This appears the ability to shift the position of the upper modules relative to the lower module stationary mounted on the working platform by an amount equal to the height h of an individual module. In addition, the design of the modules without common diaphragms allows you to increase the amount of internal space of the truss, reduce weight and simplify the design.

Claims (1)

Ферменная приводная конструкция, состоящая из модулей, каждый из которых образован двумя призматическими ячейками, содержащими продольные и поперечные элементы, шарнирно связанные между собой, диагональные элементы и элементы связи с исполнительными частями привода, при этом диагонали в смежных ячейках расположены разнонаправленно, их расходящиеся концы шарнирно связаны с вершинами модулей, а сходящиеся концы объединены шарнирным соединением, отличающаяся тем, что в нее введены промежуточные звенья, каждое из которых связано с шарнирным соединением сходящихся концов диагоналей, а элементы связи с исполнительными частями привода имеют вид посадочных гнезд, выполненных на промежуточных звеньях и на общих для двух ячеек каждого модуля поперечных элементах в зонах их шарнирной связи с продольными элементами, причем посадочные гнезда на введенных промежуточных звеньях через ответные элементы взаимодействуют с поступательно перемещающимися исполнительными частями привода, а посадочные гнезда на общих поперечных элементах взаимодействуют через ответные элементы с неподвижными исполнительными частями привода. Truss drive structure, consisting of modules, each of which is formed by two prismatic cells containing longitudinal and transverse elements, pivotally connected to each other, diagonal elements and communication elements with actuating parts of the drive, while the diagonals in adjacent cells are located in different directions, their divergent ends are pivotally are connected to the vertices of the modules, and the converging ends are connected by a hinge, characterized in that intermediate links are introduced into it, each of which is connected to the hinges by connecting the converging ends of the diagonals, and the communication elements with the actuating parts of the drive have the form of mounting sockets made on intermediate links and on common transverse elements for two cells of each module in the areas of their articulated connection with longitudinal elements, and the mounting sockets on the inserted intermediate links through mating the elements interact with the translational actuating parts of the drive, and the mounting seats on the common transverse elements interact through mating elements with n fixed actuating parts of the drive.
RU96111209A 1996-06-07 1996-06-07 Truss drive structure RU2105703C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96111209A RU2105703C1 (en) 1996-06-07 1996-06-07 Truss drive structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96111209A RU2105703C1 (en) 1996-06-07 1996-06-07 Truss drive structure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2105703C1 true RU2105703C1 (en) 1998-02-27
RU96111209A RU96111209A (en) 1998-09-10

Family

ID=20181474

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96111209A RU2105703C1 (en) 1996-06-07 1996-06-07 Truss drive structure

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2105703C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102322463A (en) * 2011-08-18 2012-01-18 哈尔滨工业大学 Connecting structure between main support pipes and oblique tensile pipes of inflating and extending truss structure
RU2541611C2 (en) * 2013-04-16 2015-02-20 Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" Transformable structure
RU2666089C1 (en) * 2017-03-29 2018-09-05 Акционерное общество "Научный центр прикладной электродинамики" Truss drive frame structure
CN112298622A (en) * 2020-10-13 2021-02-02 北京卫星制造厂有限公司 Truss on-orbit manufacturing device and method based on one-dimensional continuous rod

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Семенов Ю., Горшков Л., Чернявский А. Монтажники-высотники ставят эксперимент./Ж. "Наука и жизнь", N 11, М., 1991, с. 12 - 13. 2. Yu.Kravchenko, V.A.Likhachev et ab. The Use of Shape Memory Alloys in Space Byilding. / Сб.докладов. - Материалы с эффектом памяти формы, ч. I, С.-Петербург, 1995, с. 60 - 61, фиг. 4. 3. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102322463A (en) * 2011-08-18 2012-01-18 哈尔滨工业大学 Connecting structure between main support pipes and oblique tensile pipes of inflating and extending truss structure
CN102322463B (en) * 2011-08-18 2012-11-28 哈尔滨工业大学 Connecting structure between main support pipes and oblique tensile pipes of inflating and extending truss structure
RU2541611C2 (en) * 2013-04-16 2015-02-20 Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" Transformable structure
RU2666089C1 (en) * 2017-03-29 2018-09-05 Акционерное общество "Научный центр прикладной электродинамики" Truss drive frame structure
CN112298622A (en) * 2020-10-13 2021-02-02 北京卫星制造厂有限公司 Truss on-orbit manufacturing device and method based on one-dimensional continuous rod

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6284967B1 (en) Solar generator with foldable panels especially for a spacecraft
US7963084B2 (en) Deployable triangular truss beam with orthogonally-hinged folding diagonals
US10407896B2 (en) Mobile solar array and truss
US4539786A (en) Biaxial scissors fold, post tensioned structure
US7716897B2 (en) Deployable rectangular truss beam with orthogonally-hinged folding diagonals
US4587777A (en) Deployable space truss beam
US20030041548A1 (en) Deployable truss beam with orthogonally-hinged folding diagonals
EP0390149B1 (en) Collapsible truss structures
US9676501B1 (en) Space solar array architecture for ultra-high power applications
EP0210776A2 (en) Collapsible truss unit, and frameworks constructed by combinations of such units
US7211722B1 (en) Structures including synchronously deployable frame members and methods of deploying the same
CN109860974B (en) Composite shear hinge type perimeter truss expandable antenna mechanism
WO2012065619A1 (en) Low weight, compactly deployable support structure
DE3832546A1 (en) MODULE FOR A FOLD-OUT SCAFFOLDING AND FOLDING-OUT SCAFFOLDING USING THE MODULES
US20090199503A1 (en) Deployable structures
RU2105703C1 (en) Truss drive structure
US20220181787A1 (en) Satellite antenna having pantographic trusses and associated methods
CN115101918B (en) Two-dimensional folding and unfolding mechanism for flat satellite antenna and working method thereof
US4685535A (en) Mobile remote manipulator vehicle system
Rhodes New concepts in deployable beam structures
CN112550762B (en) Novel single-degree-of-freedom planar deployable mechanism network composed of three-symmetrical Bricard mechanisms
JPH11293776A (en) Spreading type framed structure
JP3168213B2 (en) Deployable truss and telescopic device
Onoda et al. Two-dimensional deployable hexapod truss
JP2003095198A (en) Foldable/developable structure