RU2309875C1 - Способ формирования бескаркасной центробежной конструкции (варианты) и устройство для его осуществления - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к формируемым в космосе бескаркасным центробежным конструкциям (БЦК), которые могут быть использованы для развертывания на орбите солнечных батарей, отражателей света и других, преимущественно крупногабаритных, систем. Предлагаемый способ включает укладку гибких секторов на носитель, вращение носителя в плоскости, соответствующей рабочему положению БЦК, и развертывание секторов с носителя под действием центробежных сил. Сектора соединяют друг с другом боковыми краями в единую рабочую поверхность, предпочтительно в процессе их развертывания, но возможно и заранее. К секторам прикладывают дополнительные развертывающие усилия вдоль областей соединения секторов от периферии БЦК к ее центральной части. Предлагаемое устройство содержит носитель для укладки секторов, привод его вращения, а также привод и механизм выпуска секторов. На опорной части механизма выпуска шарнирно закреплены кронштейны, несущие на концах пары прижимных и приводных роликов. Через каждую пару роликов пропущена одна из указанных областей соединения секторов. Приводной ролик имеет привод, который кинематически согласован с приводом выпуска секторов, и создает указанное дополнительное развертывающее усилие. В точках приложения данного усилия (или вблизи них) может производиться соединение боковых краев секторов с помощью соединительных элементов типа застежки «молния», текстильной застежки, а также путем сварки, склейки, сшивания и т.п. Носитель может быть выполнен в виде общего барабана или отдельных для каждого из секторов катушек. Техническим результатом изобретения является создание высоконадежных и технологичных способа и устройства для формирования БЦК, имеющей в рабочем состоянии сплошную, равномерно двухосно растянутую поверхность. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 11 ил.

Description

Область техники

Изобретение относится к конструкциям, главным образом с гибкой основой, формируемым в космосе под действием центробежных сил инерции, и могут быть использованы для развертывания на орбите солнечных батарей, отражателей света и других, преимущественно крупногабаритных, систем.

Предшествующий уровень техники

Условия космоса - прежде всего микрогравитация - благоприятны для развертывания в нем и поддержания заданной формы крупногабаритных конструкций за счет центробежных сил инерции [1]. Однако влияние таких факторов, как жесткие излучения, тепловые потоки, корпускулярная и микрометеоритная эрозия и т.д. - диктуют жесткие требования к материалам и технологиям создания таких конструкций. Особенно сильно упомянутые факторы воздействуют на бескаркасные центробежные конструкции (БЦК) с тонкопленочной основой (полимерные пленки толщиной 40-70 мкм). Несколько улучшить ситуацию можно путем применения сетчатой основы (на базе нитей Кевлар или СВМ).

Кроме данных факторов, на рабочие характеристики БЦК (прежде всего на распределение в ней усилий и напряжений и связанные с этим форму и дисбаланс БЦК) влияет технология ее изготовления и формообразования при переводе из транспортного положения в развернутое.

Если размеры БЦК невелики (~10 м), то конструкцию целесообразно изготовить с единой гибкой рабочей поверхностью (цельным полотном), которая может быть без существенных проблем свернута и уложена на носитель (барабан или катушку), а затем развернута при раскрутке носителя.

С увеличением размеров БЦК (до ~100 м и более) быстро возрастают технологические и эксплуатационные трудности, среди которых выделяются взаимосвязанные проблемы компактной укладки БЦК на носитель и обеспечения высокого качества рабочей поверхности БЦК при развертывании.

Отчасти эти проблемы могут быть решены особым -«ветвящимся»- раскроем полотна БЦК на сектора, последовательностью сборки секторов (в ограниченном пространстве цеха) и специальной схемой образования складок при укладке (намотке) на носитель [2]. Однако образующиеся на полотне в узлах «ветвления» местные складки не гарантируют одинаково высокого качества всех участков рабочей поверхности БЦК и затрудняют размещение на ней функциональных элементов (например, элементов солнечной батареи).

Другая схема укладки цельной БЦК представлена в [3], где иллюстрируется возможность образования не только плоской рабочей поверхности БЦК, но и поверхности с кривизной (сферической или параболической). Однако схема укладки рабочей поверхности на носитель достаточно сложна и не гарантирует надежного развертывания конструкции.

Общим недостатком крупногабаритных цельных БЦК являются сложность их компактного размещения на носителе и трудно устранимый дисбаланс, возникающий при частичном или полном развертывании конструкции. Кроме того, может возникнуть проблема с выведением крупной и массивной БЦК за один рейс космического транспортного средства.

Эти и другие проблемы привели к концепции "разрезной" - т.е. состоящей из отдельных гибких секторов - БЦК. Данные секторы легче изготовлять и испытывать, они могут укладываться и транспортироваться на отдельных носителях (катушках). Примером подобной БЦК может служить конструкция роторного солнечного паруса [4].

Однако такая структура БЦК имеет существенный недостаток: в ней растяжение секторных полотен близко к одноосному, что вызывает, особенно под действием упомянутых выше космических факторов, существенные искажения формы конструкции.

Для преодоления этого недостатка предлагались способы и устройства, обеспечивающие частичную механическую связь секторов в их рабочем положении. Так, секторы БЦК, описанной в [5], соединены друг с другом углами по внешней кромке (окружности). Согласно [6], смежные секторы, после укладки на носитель, соединяются в нескольких точках по боковым краям. Тем не менее, подобное соединение секторов оказывается неудовлетворительным, и рабочая поверхность полотна претерпевает значительные искажения (это наглядно показал проведенный эксперимент «Знамя» [7]).

Еще одна проблема БЦК связана с начальным периодом развертывания, когда развертывающее действие центробежных сил инерции ослаблено из-за малой массы выпущенной периферийной части полотна. В то же время действие этих сил весьма значительно на всю массу уложенного на барабан полотна, так что внешние и внутренние части полотна испытывают близкие по величине нагрузки. Все это затрудняет надежное развертывание БЦК и может привести даже к повреждению полотна при неупорядоченной его выдаче с носителя.

Таким образом, в данный начальный период желательны дополнительные развертывающие усилия, а также ограничение движения частей полотна при его выдаче с носителя.

Известны способ и устройство принудительного перевода крупногабаритной конструкции (проволочной или ленточной антенны) из компактного в развернутое положение, где требуемое усилие прикладывается к раскрываемым ветвям конструкции посредством механизма выпуска, имеющего направляющие шарнирные рычаги, контактирующие с этими ветвями [8]. Однако данные средства не приспособлены для БЦК с двумерной гибкой основой, и, кроме того, рычаги имеют максимальные размеры, близкие к размерам (диаметру) самой конструкции (которую поэтому уже нельзя считать «бескаркасной»).

Наиболее близким аналогом предлагаемого способа (для обоих его вариантов) является способ формирования БЦК, включающий укладку ее гибких секторов на носитель, вращение носителя с уложенными на нем секторами в плоскости, соответствующей рабочему положению конструкции, развертывание секторов с носителя под действием центробежных сил инерции и соединение секторов друг с другом боковыми краями в единую рабочую поверхность центробежной конструкции [6].

Недостатком известного способа является отсутствие в нем операций и приемов, направленных на повышение надежности роспуска полотна в начальный период и обеспечение высокого качества получаемой рабочей поверхности БЦК.

В связи с этим надо отметить, что свободно уложенные на носитель смежные сектора смещены друг относительно друга вдоль соединяемых боковых краев - по отношению к их рабочему положению (смещение тем больше, чем больше слоев намотки полотна на носитель). Поэтому в [6] предусмотрено соединение секторов в отдельных точках, с некоторой свободой относительных смещений их боковых краев (что, однако, дает неоднородное напряженное состояние развернутого полотна и вызывает искажение формы БЦК). Предварительное соединение секторов «сплошным швом» допустимо лишь для относительно небольших БЦК, когда деформации вдоль швов при намотке на носитель будут невелики.

Наиболее близким аналогом предлагаемого устройства является устройство формирования БЦК, содержащее носитель для укладки гибких секторов, образующих при соединении друг с другом боковыми краями единую рабочую поверхность конструкции, привод вращения носителя в плоскости, соответствующей рабочему положению конструкции, и средства фиксации уложенных секторов до начала развертывания конструкции в рабочее положение [6].

Недостатками известного устройства являются те же, что и - реализуемого им способа, т.е. данное устройство не обеспечивает надежного и технологичного формирования БЦК с высоким качеством рабочей поверхности.

Сущность изобретения

Задачей предлагаемого изобретения является преодоление отмеченных недостатков известных методов и средств развертывания БЦК путем создания более надежных и технологичных способа и устройства для формирования преимущественно крупногабаритной БЦК, имеющей в рабочем состоянии сплошную, равномерно двухосно растянутую поверхность.

Данная задача решается тем, что в предлагаемом способе формирования БЦК, включающем укладку ее гибких секторов на носитель, вращение носителя с уложенными на нем секторами в плоскости, соответствующей рабочему положению конструкции, развертывание секторов с носителя под действием центробежных сил инерции и соединение секторов друг с другом боковыми краями в единую рабочую поверхность центробежной конструкции, указанное соединение секторов осуществляют по мере их развертывания в направлении от периферии к центральной части конструкции, прикладывая к секторам по крайней мере в начальный период развертывания дополнительные развертывающие усилия в местах осуществляемого соединения боковых краев секторов.

При этом секторы могут быть выполнены круговыми, с радиальными боковыми краями, и образуют указанную единую рабочую поверхность в форме круга или кольца.

Предпочтительно, соединение секторов осуществляют непрерывно во всех точках их боковых краев.

Предпочтительно, каждый сектор складывают по схеме «гармошка», с ориентацией складок вдоль соединяемых боковых краев секторов или в близком к этому направлении, и наматывают на цилиндрический элемент, продольная ось которого ортогональна указанной плоскости вращения носителя, причем этому элементу придают вращение вокруг данной оси при развертывании секторов.

В другом варианте предлагаемого способа формирования БЦК, в отличие от предыдущего варианта, секторы соединяют до начала их указанного развертывания и по крайней мере в начальный период развертывания прикладывают к секторам дополнительные развертывающие усилия в точках, перемещающихся по мере развертывания конструкции вдоль областей соединения секторов в направлении от периферии конструкции к ее центральной части.

При этом секторы могут быть выполнены круговыми, с радиальными боковыми краями, и образуют единую рабочую поверхность БЦК в форме круга или кольца.

Предпочтительно, секторы складывают по схеме «гармошка», с ориентацией складок вдоль боковых краев секторов или в близком к этому направлении, и наматывают на цилиндрический элемент, продольная ось которого ортогональна указанной плоскости вращения носителя, причем этому элементу придают вращение вокруг данной оси при развертывании секторов.

Т.о., первый вариант предлагаемого способа включает в себя соединение секторов БЦК в процессе ее формирования (что характерно для крупногабаритной БЦК), а второй вариант - формирование БЦК с уже соединенными секторами (что характерно для относительно небольшой БЦК). При этом соединение секторов может быть выполнено, в частности, до их укладки на носитель (в процессе изготовления, например, сборки БЦК в цеху).

Указанная в способах плоскость, соответствующая рабочему положению БКЦ, в общем случае является некоторой средней плоскостью, параллельной центробежным силам, формирующим рабочую конфигурацию БКЦ. Последняя не обязательно является плоской, но может иметь кривизну (как, например, в [3]).

Поставленная перед изобретением задача решается также тем, что предлагаемое устройство формирования бескаркасной центробежной конструкции, содержащее носитель для укладки гибких секторов, образующих при соединении друг с другом боковыми краями единую рабочую поверхность конструкции, привод вращения носителя в плоскости, соответствующей рабочему положению конструкции, и средства фиксации уложенных секторов до начала развертывания конструкции в рабочее положение, снабжено приводом выпуска указанных секторов и функционально согласованным с ним механизмом выпуска, включающим в себя элементы для ограничения перемещений относительно носителя областей соединения друг с другом указанных секторов и приложения к конструкции дополнительных развертывающих усилий в точках указанных областей.

Предлагаемое устройство, предпочтительно при его использовании для формирования крупногабаритной БЦК, может быть снабжено взаимодополняющими соединительными средствами, установленными вдоль боковых краев каждого отдельного гибкого сектора, а указанные элементы механизма выпуска выполнены с возможностью совмещения указанных соединительных средств смежных секторов и передачи данным соединительным средствам механических усилий и/или иных воздействий так, чтобы эти средства образовывали указанные области соединения гибких секторов.

В предпочтительном варианте механизм выпуска содержит опорную часть, на которой установлены указанные элементы механизма выпуска, выполненные в виде кронштейнов, закрепленных на данной опорной части одними своими концами посредством шарнирных осей, ортогональных плоскости вращения носителя, а на других своих концах несущие пары роликов, один из которых является прижимным, а другой приводным, привод которого кинематически согласован с приводом выпуска секторов, при этом через каждую пару роликов пропущена одна из указанных областей соединения гибких секторов.

В предлагаемом устройстве носитель может быть выполнен в виде барабана для намотки на него соответственно сложенных, например, по схеме «гармошка», указанных гибких секторов, причем продольная ось барабана является осью указанного вращения носителя, а опорная часть механизма выпуска установлена на барабане с возможностью вращения относительно него вокруг данной оси с помощью указанного привода выпуска секторов. Данный вариант носителя характерен для относительно небольших БЦК.

Указанный носитель может быть выполнен в виде катушек для намотки на них соответственно сложенных, например, по схеме «гармошка», отдельных указанных гибких секторов, и барабана, на котором данные катушки установлены посредством шарнирных осей, ортогональных плоскости вращения носителя и параллельных продольной оси барабана, при этом опорная часть механизма выпуска неподвижно закреплена на барабане, а привод выпуска секторов выполнен в виде привода вращения катушек вокруг их шарнирных осей. Данный вариант носителя характерен для крупногабаритных БЦК.

Перечень чертежей

Сущность предлагаемых изобретений поясняется нижеследующими чертежами.

На фиг.1a, b представлена концепция укладки и развертывания БЦК, согласно предлагаемым изобретениям.

На фиг.2а, b показано предлагаемое устройство (виды сбоку и с левого торца) в варианте выполнения носителя в виде барабана, в его исходном положении.

На фиг.3а, b - это же устройство (виды сбоку и с левого торца) показано в процессе развертывания секторов БЦК.

На фиг.4 показан местный вид

по фиг.2а.

На фиг.5 - вид в разрезе

по фиг.3b.

На фиг.6 - местный вид

по фиг.2а.

На фиг.7а, b показано предлагаемое устройство (виды сбоку и с левого торца) в варианте выполнения носителя в виде катушек, в процессе развертывания секторов БЦК.

Примеры наилучшего воплощения изобретений

БЦК, в соответствии с предлагаемыми изобретениями, может формироваться с борта различных космических аппаратов, в частности тяжелых спутников связи на высокой (геостационарной) орбите, платформ дистанционного зондирования Земли на средних и низких орбитах, специальных спутников-отражателей и т.д. Эффективность использования возрастает с увеличением размерности космического аппарата: солнечная батарея энергосистемы Марсианской миссии (~15 МВт), солнечная электростанция (~1-5 ГВт).

Предлагаемые варианты способа формирования БЦК реализуются с помощью предлагаемого устройства, концепция которого является общей для обоих этих вариантов, но для каждого из них объем реализуемых функций устройства различен. Предлагаемые модификации устройства связаны, прежде всего, с вариантами укладки секторов: на одном барабане (для относительно небольшой БЦК) или на нескольких катушках (для крупногабаритной БЦК).

На фиг.1 представлена концептуальная схема раскрытия БЦК: полотно 1 в исходном положении уложено на носитель 2 (фиг.1a), а в начальный период выпуска, после раскрутки носителя 2, вытягивается с помощью элементов (роликов) 3 механизма выпуска (фиг.1b). Данные элементы 3 взаимодействуют с боковыми краями 4 смежных секторов 5, соединяя их друг с другом вдоль областей соединения (швов) 6, одновременно прикладывая к секторам дополнительные развертывающие усилия в местах осуществляемого соединения. Эти усилия направлены, в основном, тангенциально по отношению к поверхности укладки секторов на носителе (что обеспечивается описанной ниже шарнирной связью элементов 3 с корпусом носителя).

Если секторы 5 соединены друг с другом заранее, то функции роликов 3 сводятся к вытяжке БЦК за швы 6 (которые в любом случае желательно выполнить более прочными, чем остальное полотно БЦК).

Носитель 2 может представлять собой один центральный барабан, либо иметь катушки для отдельных секторов, установленные в корпусе барабана (фиг.7).

На фиг.2-6 представлено устройство по первому из указанных вариантов исполнения носителя.

Устройство содержит барабан 7 для намотки на него секторов полотна (не показаны). Барабан установлен на подшипниках 8, закрепленных на оси 9. Барабан приводится во вращение приводом вращения 10, установленным на основании 11. На оси 9 может быть закреплен токосъемник 12 для создания электрического контакта между основанием 11 и барабаном 7. На опоре вращения 13 барабана 7 установлен механизм выпуска 14, кинематически связанный с приводом выпуска 15 (фиг.2а). Механизм выпуска имеет в своем составе опору в виде диска 16 и присоединенные к нему посредством осей 17 кронштейны 18, количество которых равно количеству секторов (фиг.2b). На шарнирно закрепленных относительно кронштейнов 18 рычагах 19 установлены прижимные ролики 20 и направляющие 21 (для ограничения изгиба полотна). Пружина 22 обеспечивает поджатие приводных 23 и прижимных 20 роликов к пропускаемой через них области соединения (шву 6) секторов полотна. Приводные ролики 23 связаны своими валами с приводами 24 (фиг.4). На диске 16 и на барабане 7 установлены контактные кольца 25 и контактные группы 26 для электрического соединения барабана 7 и приводов 24.

В составе приводов 24, предпочтительно, имеется муфта предельного момента, а в составе привода выпуска 15 - муфта необратимого вращения, передающая вращение от двигателя на выходной вал и удерживающая выходной вал от вращения при приложении внешнего момента. Эту функцию в приводе может выполнить также и червячная самотормозящаяся передача.

Цилиндрическая поверхность барабана 7 закрыта створками 27 (фиг.2а), шарнирно закрепленных относительно барабана 7 и имеющими пружины 28, стремящимися раскрыть створки 27. На створках установлены ролики 28, взаимодействующие с упорами 30 на основании 11 (фиг.5).

На боковых краях секторов 5 могут быть закреплены взаимодополняющие соединительные элементы 31 (фиг.6). По периферии этими элементами секторы соединены между собой заранее, а завершение соединений по всей длине швов 6 производится при протяжке краев секторов через приводные 23 и прижимные 20 ролики. Выходящие из роликов 20 и 23 свободные хвосты секторов 5 уложены на барабан 7 поверх направляющих 21.

Возможным исполнением соединительных элементов 31 служит застежка типа «молния» (например, в варианте с упругим вдавливанием друг в друга ее частей), или текстильная застежка («липучка»). При таком исполнении образование шва 6 (фиг.1) будет происходить наиболее просто - одновременно с протяжкой краев секторов через ролики 20 и 23, за счет усилия прижима со стороны ролика 20. Однако возможны и иные способы соединения краев секторов: путем сварки, перфорирования, склейки, сшивания и т.д. Соответствующие элементы и приспособления для этого, которые могут быть интегрированы с роликами 20 и 23, известны специалистам.

В другом варианте (фиг.7a, b) предлагаемое устройство содержит катушки 32 для укладки отдельных секторов полотна 1. Катушки установлены на барабане 7 с помощью осей вращения 33 и снабжены приводом 34 вращения, выполняющим функции привода выпуска секторов БЦК. Этот привод может представлять собой отдельные, согласованные друг с другом (например, схемой питания и регулирования оборотов) двигатели, по одному для каждой катушки, либо - единый для всех катушек двигатель 34, кинематически связанный с осями всех катушек через передачи и муфты. В остальном данное устройство аналогично первому варианту его исполнения (фиг.2a, b).

С помощью вышеописанного устройства предлагаемый способ реализуется следующим образом.

Развертывание секторов 5 начинается с включения привода вращения 10, который приводит в движение барабан 7 (фиг.2а). При этом ролики 29 створок 27 сходят с упоров 30, и створки 27 раскрываются пружинами 28 (фиг.6). Под действием центробежных сил свободные хвосты секторов 5 распушаются, а кронштейны 18 поворачиваются относительно диска 16 (фиг.3a-b). Направляющие 21 обеспечивают определенный радиус кривизны при сходе секторов с роликов (например, с целью обеспечения целостности элементов солнечной батареи, закрепленных на полотне). После временной задержки, необходимой для раскрутки барабана 7, включаются привод выпуска 15, вращающий механизм выпуска 14, и приводы 24 роликов 23. Ролики 23 захватывают соединительные элементы 31 (фиг.5) и совместно с прижимными роликами 20 формируют швы 6 (фиг.1b) и вытягивают соединяемые секторы 5 с барабана 7.

При этом скорости вращения роликов 23 и механизма выпуска 14 согласованы так, что линейная скорость на контактной поверхности роликов 23 должна превышать скорость схода секторов 5 с барабана 7 (с катушек 32). Этим обеспечивается приложение к секторам дополнительного тянущего усилия, повышающего качество и надежность развертывания БЦК на начальном этапе. Разница в указанных скоростях компенсируется проскальзыванием муфт предельного момента приводов 24. Аналогично регулируется развертывание БЦК и при использовании устройства в варианте с катушками (фиг.7).

В процессе выпуска секторов 5 на механизм выпуска 14 действует помогающий вращению внешний момент (от роликов протяжки, а затем - от центробежных сил, если приводы 24 уже отключены), который старается раскрутить этот механизм. Сохранение заданной скорости выпуска обеспечивается срабатыванием в приводе 15 муфты необратимого вращения, удерживающей выходной вал привода от вращения под действием внешнего момента. То же самое относится к варианту устройства с катушками (фиг.7), где вместо приводов 15 используются приводы 34.

Приводы выпуска 15 (34) и приводы роликов 24 могут работать до полного схода полотна с барабана 7 (с катушек 32). Возможно отключение приводов 24 (без их стопорения) - когда уже развернута достаточная часть БЦК, и возросшие центробежные силы могут сами продолжать развертывание, преодолевая сопротивление, вызванное трением в месте прижатия краев секторов (при их соединении) роликами 20, 23. При этом сдерживающее действие данным силам будут также оказывать муфты необратимого вращения приводов 15 (34), продолжающих работать.

Таким образом осуществляется создание единого полотна, с обеспечением его двухосного натяжения, и организуется управляемый выпуск полотна. После выпуска полотна, в развернутом состоянии БЦК, работает только привод вращения 10 для поддержания необходимого натяжения конструкции под действием центробежных сил. С целью экономии ресурса работы привода в него может быть встроена обгонная муфта, что позволит лишь кратковременно включать привод 10 - для поддержания скорости вращения в некотором ее диапазоне.

Промышленная применимость

Для практической реализации предлагаемого изобретения требуются принципиально простые технические средства, аналоги многих из которых прошли отработку в составе различных устройств, в том числе в условиях космоса. Динамические и прочностные особенности рассматриваемых БЦК достаточно глубоко исследованы теоретически, а также в ряде наземных и летных экспериментов. Технологическая готовность предлагаемых технических средств соответствует современному уровню производства в космической технике. Ввиду этого осуществимость изобретения и его применимость в промышленности и других отраслях деятельности не вызывает сомнений.

Источники информации

1. А.С.ГВАМИЧАВА, В.А.КОШЕЛЕВ. Строительство в космосе. Научно-популярная серия «Космонавтика, астрономия», №1984/9. - М.: Знание, 1984. С.21-22.

2. RU 2002133269 А (АЛЕКСАНДРОВ О.А.); 20.06.2004.

3. FR 2152364 A (SCHEEL H.W.); 27.04.1973.

4. SU 1758988 A1 (НПО "ЭНЕРГИЯ"); 20.06.1995.

5. RU 1713221 С (ДОЛГОПРУДНЕНСКОЕ КБ АВТОМАТИКИ); 27.01.1995.

6. RU 2200115 C2 (РКК "ЭНЕРГИЯ" ИМ. С.П.КОРОЛЕВА"); 10.03.2003 (прототип).

7. Ю.П.СЕМЕНОВ, В.Н.БРАНЕЦ, В.М.МЕЛЬНИКОВ и др. Космический эксперимент по развертыванию пленочного бескаркасного отражателя D=20 м ("Знамя 2"). Космические исследования, Т.32, №4-5. 1994. С.186-193.

8. RU 2123459 С1 (МТУСИ); 20.12.1998.

Claims (12)

1. Способ формирования бескаркасной центробежной конструкции, включающий укладку ее гибких секторов на носитель, вращение носителя с уложенными на нем секторами в плоскости, соответствующей рабочему положению конструкции, развертывание секторов с носителя под действием центробежных сил инерции и соединение секторов друг с другом боковыми краями в единую рабочую поверхность центробежной конструкции, отличающийся тем, что указанное соединение секторов осуществляют по мере их развертывания в направлении от периферии к центральной части конструкции, прикладывая к секторам по крайней мере в начальный период развертывания дополнительные развертывающие усилия в местах осуществляемого соединения боковых краев секторов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что секторы выполнены круговыми с радиальными боковыми краями и образуют указанную единую рабочую поверхность в форме круга или кольца.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что соединение секторов осуществляют непрерывно во всех точках их боковых краев.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что каждый сектор складывают по схеме «гармошка» с ориентацией складок вдоль соединяемых боковых краев секторов или в близком к этому направлении и наматывают на цилиндрический элемент, продольная ось которого ортогональна указанной плоскости вращения носителя, причем этому элементу придают вращение вокруг данной оси при развертывании секторов.

5. Способ формирования бескаркасной центробежной конструкции, включающий укладку ее гибких секторов на носитель, вращение носителя с уложенными на нем секторами в плоскости, соответствующей рабочему положению конструкции, развертывание секторов с носителя под действием центробежных сил инерции и соединение секторов друг с другом боковыми краями в единую рабочую поверхность центробежной конструкции, отличающийся тем, что сектора соединяют до начала указанного развертывания и по крайней мере в начальный период развертывания прикладывают к секторам дополнительные развертывающие усилия в точках, перемещающихся по мере развертывания конструкции вдоль областей соединения секторов в направлении от периферии конструкции к ее центральной части.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что секторы выполнены круговыми с радиальными боковыми краями и образуют указанную единую рабочую поверхность в форме круга или кольца.

7. Способ по п.5 или 6, отличающийся тем, что секторы складывают по схеме «гармошка» с ориентацией складок вдоль боковых краев секторов или в близком к этому направлении и наматывают на цилиндрический элемент, продольная ось которого ортогональна указанной плоскости вращения носителя, причем этому элементу придают вращение вокруг данной оси при развертывании секторов.

8. Устройство формирования бескаркасной центробежной конструкции, содержащее носитель для укладки гибких секторов, образующих при соединении друг с другом боковыми краями единую рабочую поверхность конструкции, привод вращения носителя в плоскости, соответствующей рабочему положению конструкции, и средства фиксации уложенных секторов до начала развертывания конструкции в рабочее положение, отличающееся тем, что оно снабжено приводом выпуска указанных секторов и функционально согласованным с ним механизмом выпуска, включающим в себя элементы для ограничения перемещений относительно носителя областей соединения друг с другом указанных секторов и приложения к конструкции дополнительных развертывающих усилий в точках указанных областей.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что снабжено взаимодополняющими соединительными средствами, установленными вдоль боковых краев каждого отдельного гибкого сектора, а указанные элементы механизма выпуска выполнены с возможностью совмещения указанных соединительных средств смежных секторов и передачи данным соединительным средствам механических усилий и/или иных воздействий так, чтобы эти средства образовывали указанные области соединения гибких секторов.

10. Устройство по п.8 или 9, отличающееся тем, что механизм выпуска содержит опорную часть, на которой установлены указанные элементы механизма выпуска, выполненные в виде кронштейнов, закрепленных на данной опорной части одними своими концами посредством шарнирных осей, ортогональных плоскости вращения носителя, а на других своих концах несущие пары роликов, один из которых является прижимным, а другой приводным, привод которого кинематически согласован с приводом выпуска секторов, при этом через каждую пару роликов пропущена одна из указанных областей соединения гибких секторов.

11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что носитель выполнен в виде барабана для намотки на него соответственно сложенных, например, по схеме «гармошка», указанных гибких секторов, причем продольная ось барабана является осью указанного вращения носителя, а опорная часть механизма выпуска установлена на барабане с возможностью вращения относительно него вокруг данной оси с помощью указанного привода выпуска секторов.

12. Устройство по п.10, отличающееся тем, что носитель выполнен в виде катушек для намотки на них соответственно сложенных, например, по схеме «гармошка», отдельных указанных гибких секторов, и барабана, на котором данные катушки установлены посредством шарнирных осей, ортогональных плоскости вращения носителя и параллельных продольной оси барабана, при этом опорная часть механизма выпуска неподвижно закреплена на барабане, а привод выпуска секторов выполнен в виде привода вращения катушек вокруг их шарнирных осей.

Images