RU2356141C1 - Reflector of deployable antenna - Google Patents
Reflector of deployable antenna Download PDFInfo
- Publication number
- RU2356141C1 RU2356141C1 RU2008101344/09A RU2008101344A RU2356141C1 RU 2356141 C1 RU2356141 C1 RU 2356141C1 RU 2008101344/09 A RU2008101344/09 A RU 2008101344/09A RU 2008101344 A RU2008101344 A RU 2008101344A RU 2356141 C1 RU2356141 C1 RU 2356141C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reflector
- ribs
- common
- planks
- flexible
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в качестве крупногабаритного космического складного рефлектора с параболической или другой криволинейной образующей диаметром несколько десятков метров. Рефлектор может применяться в качестве параболической антенны, отражателя солнечного света для освещения поверхности Земли в ночное время, в качестве отражателя волновой энергии, излучаемой Солнцем, и как солнечный парус.The invention relates to antenna technology and can be used as a large-sized space folding reflector with a parabolic or other curved generatrix with a diameter of several tens of meters. The reflector can be used as a parabolic antenna, a reflector of sunlight to illuminate the Earth's surface at night, as a reflector of wave energy emitted by the Sun, and as a solar sail.
Известны развертываемые рефлекторы [1]-[3], содержащие центральную часть и соединенные с ней радиальные ребра: составные - [1] и упругие - [2] и [3]. Отражатели, описанные в [1] и [2], обладают низкой точностью воспроизведения параболоида вращения и сложны конструктивно, что ограничивает область их применения. Отражатель, описанный в [3], также сложен, кроме того, представляет собой только часть полезной площади параболоида.Known deployable reflectors [1] - [3], containing the Central part and connected with it radial ribs: composite - [1] and elastic - [2] and [3]. The reflectors described in [1] and [2] have a low accuracy of reproduction of the paraboloid of rotation and are structurally complex, which limits the scope of their application. The reflector described in [3] is also complex, in addition, it represents only part of the useful area of the paraboloid.
Известны также двухуровневые структуры, содержащие отражающее и формообразующее полотна, дистанционно расположенные друг к другу и связанные между собой гибкими стяжками, описанные в [4]-[7]. Недостатками рефлекторов по [4]-[6] являются малые соотношения габаритов в транспортном и развернутом положении и сравнительно большие затраты массы в расчете на единицу полезной площади рефлектора. Недостатками рефлектора, описанного в [7], являются: незащищенность от метеорного воздействия и дополнительные энергозатраты на поддержание рефлектора в рабочем состоянии, так как давление в надувном, трубчатом опорном обруче должно быть в определенных пределах при значительных перепадах температур, сопутствующих работе в открытом космосе.Two-level structures are also known, containing reflective and forming webs, remotely located to each other and interconnected by flexible screeds, described in [4] - [7]. The disadvantages of the reflectors according to [4] - [6] are the small size ratios in the transport and deployed positions and the relatively large mass consumption per unit of reflector useful area. The disadvantages of the reflector described in [7] are: insecurity from meteor shower and additional energy consumption for maintaining the reflector in working condition, since the pressure in the inflatable, tubular support hoop must be within certain limits at significant temperature differences associated with work in outer space.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является выбранный в качестве прототипа крупногабаритный космический складной рефлектор [8], содержащий ступицу, радиальные, спирально сворачиваемые ребра с закрепленным на них отражающим полотном, кроме того, рефлектор содержит изогнутые ребра, натяжной барабан, рамки, механизм развертывания.The closest in technical essence to the claimed invention is a large-sized space folding reflector [8] selected as a prototype, containing a hub, radial, spiral-wound ribs with a reflective cloth fixed to them, in addition, the reflector contains curved ribs, a tension drum, a framework, a mechanism deployment.
Недостатками данного рефлектора являются: низкая точность воспроизведения параболоида (отражающая поверхность аппроксимирована плоскостями), изогнутые ребра профилированы по толщине, что вместе с рамками увеличивает габариты рефлектора в транспортном положении, наличие механизма развертывания снижает надежность раскрытия рефлектора, а изогнутые ребра увеличивают затраты массы конструкции в расчете на единицу полезной площади рефлектора.The disadvantages of this reflector are: low fidelity of the paraboloid (the reflecting surface is approximated by planes), the curved ribs are profiled in thickness, which together with the frames increases the dimensions of the reflector in the transport position, the presence of a deployment mechanism reduces the reliability of the opening of the reflector, and curved ribs increase the cost of design mass per unit of reflector useful area.
Технической задачей изобретения является упрощение конструкции рефлектора и стремление получить меньшие затраты массы конструкции в расчете на единицу полезной площади рефлектора.An object of the invention is to simplify the design of the reflector and the desire to obtain lower cost of mass of the structure per unit of useful area of the reflector.
Поставленная задача решается тем, что введены замкнутые пояса, состоящие из двух частей: внутренней - гибкой и внешней - складной. Внутренний пояс жестко соединен с ребрами, а внешний пояс образован упругими планками, шарнирно соединенными с ребрами и между собой. Планки имеют ограничитель поворота. На планках установлены шарнирно соединенные с ними тяги, которые шарнирно связаны между собой. Через общие шарниры планок и общие шарниры тяг пропущен трос с закрепленными на нем упорами. Трос вместе с внешним поясом служит каркасом для закрепления на нем формообразующего полотна. Между общим шарниром планок и общим шарниром тяг соосно с тросом установлена пружина сжатия. Число радиальных ребер и поясов определяется из условия обеспечения необходимого расстояния между формообразующим и отражающим полотнами.The problem is solved in that closed belts are introduced, consisting of two parts: internal - flexible and external - folding. The inner belt is rigidly connected to the ribs, and the outer belt is formed by elastic trims pivotally connected to the ribs and to each other. Trims have a rotation limiter. On the planks are installed articulated thrusts with them, which are pivotally connected to each other. Through the common hinges of the slats and the general hinges of the rods, a cable with the stops fixed on it is passed. The cable, together with the outer belt, serves as a frame for fixing the forming fabric on it. A compression spring is installed coaxially with the cable between the common hinge of the slats and the common hinge of the rods. The number of radial ribs and belts is determined from the condition of ensuring the necessary distance between the forming and reflecting canvases.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен рефлектор в рабочем положении, на фиг.2 - рефлектор в транспортном положении (транспортный контейнер не показан), на фиг.3 - рефлектор в промежуточном положении, на фиг.4 - узел А в увеличенном масштабе в рабочем положении, на фиг.5 - узел Б в увеличенном масштабе в рабочем положении.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows the reflector in the working position, figure 2 - reflector in the transport position (transport container not shown), figure 3 - reflector in the intermediate position, figure 4 - node a on an enlarged scale in the working position, figure 5 - node B on an enlarged scale in the working position.
Рефлектор содержит ступицу 1, радиальные ребра 2, планки 3, шарниры 4, 5, 6, 7, тяги 8, гибкий пояс 9, отражающее полотно 10, трос 11, формообразующее полотно 12, гибкие стяжки 13, пружину 14, упор 15, ограничители 16.The reflector comprises a hub 1,
Ступица 1 представляет собой силовой элемент, с которым жестко соединены гибкие радиальные ребра 2. По сути, ребро представляет собой плоскую пружину, выполненную из высокопрочной стали или углепластика. Планки 3, выполненные из того же материала, что и ребра, посредством шарниров 4 соединены с ребрами и между собой и представляют собой внешнюю (складную) часть введенного пояса. С другого конца планки объединены шарниром 5. Вблизи этого шарнира расположены тяги 8, объединенные шарниром 7 и связанные с планками 3 шарнирами 6. Через шарниры 4 пропущен гибкий пояс 9, представляющий собой внутреннюю часть введенного пояса. Он выполнен из гибкого малорастяжимого материала, например стального троса. Отражающее полотно 10 закреплено на ребрах 2 и гибких поясах 9 и выполнено, в зависимости от назначения, либо из светоотражающего, либо из токопроводного материала. Через общие шарниры 5 планок и общие шарниры 7 тяг 8 пропущен трос 11, который вместе с планками 3 служит складным каркасом для закрепления на нем формообразующего полотна 12. Последний может быть сделан из того же материала, что и отражатель, а лучше из материала с более высоким модулем упругости. Гибкие стяжки 13 связывают отражающий и формообразующий материалы. Их длина, число и расположение определяют степень аппроксимациии к требуемой форме отражателя. Между шарнирами 5 и 7 соосно с участком троса 11 расположена пружина 14. Она предназначена для доводки при разворачивании рефлектора планок 3 до рабочего положения и удержания в этом положении. Упор 15, закрепленный на тросе, 11 служит для образования постоянного натяга пружины 14. Ограничители 16, выполненные заодно с планками 3, препятствуют повороту планок 3 из рабочего положения.The hub 1 is a power element with which flexible
В свернутом положении рефлектор выводится на орбиту искусственного спутника. После выведения на орбиту проводится операция развертывания рефлектора. По команде системы управления раскрывается транспортный контейнер. Под действием сил упругости ребра 2 и планки 3 разворачиваются и принимают рабочее положение. При этом формообразующее полотно, натянутое на каркас, образованный планками 3 и тросом 11, распрямляется и через гибкие стяжки 13 приводит отражающее полотно 10 в рабочее состояние.In the collapsed position, the reflector is put into the orbit of the artificial satellite. After putting into orbit, the operation of deployment of the reflector is carried out. At the command of the control system, a transport container is opened. Under the action of the elastic forces of the
Изобретение по сравнению с прототипом повышает точность воспроизведения параболической или другой (конус, сфера, эллипсоид) отражающей поверхности. У прототипа отражающая поверхность аппроксимирована плоскостями, количество которых ограничено числом радиальных и изогнутых ребер. В предлагаемом изобретении количество таких плоскостей ограничено числом гибких стяжек. Отсутствие рамок и изогнутых, профилированных по толщине ребер снижает габариты рефлектора в транспортном положении. Отсутствие механизма развертывания увеличивает надежность раскрытия рефлектора. Все выше перечисленное снижает затраты массы конструкции в расчете на единицу полезной площади рефлектора и увеличивает коэффициент использования поверхности. Предлагаемая конструкция может быть изготовлена на предприятиях, специализирующихся на изготовлении космической техники.The invention compared with the prototype increases the accuracy of the reproduction of a parabolic or other (cone, sphere, ellipsoid) reflective surface. The prototype reflective surface is approximated by planes, the number of which is limited by the number of radial and curved edges. In the present invention, the number of such planes is limited by the number of flexible ties. The absence of frames and curved, profiled along the thickness of the ribs reduces the dimensions of the reflector in the transport position. The absence of a deployment mechanism increases the reliability of the opening of the reflector. All of the above reduces the cost of structural mass per unit of useful area of the reflector and increases the coefficient of surface utilization. The proposed design can be made at enterprises specializing in the manufacture of space technology.
Источники информацииInformation sources
1. Патент США №3406404, НКИ/США 343-915.1. US patent No. 3406404, NCI / US 343-915.
2. Патент США №4608571, МПК 4 H01Q 15/20.2. US patent No. 4608571, IPC 4
3. Патент Росси №2093934, МПК 6 H01Q 15/20.3. Russian patent No. 2093934, IPC 6
4. Патент Японии №1-45762, МПК 4 H01Q 15/20.4. Japanese Patent No. 1-45762, IPC 4
5. Патент Японии №3-17405, МПК 5 H01Q 15/20.5. Japanese Patent No. 3-17405, IPC 5
6. Патент США №5864324, МПК 6 H01Q 15/20.6. US patent No. 5864324, IPC 6
7. Патент США №5990851, МПК 6 H01Q 15/20.7. US patent No. 5990851, IPC 6
8. Патент Росси №2101811, МПК 6 H01Q 15/20.8. Russian Patent No. 2101811,
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008101344/09A RU2356141C1 (en) | 2008-01-09 | 2008-01-09 | Reflector of deployable antenna |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008101344/09A RU2356141C1 (en) | 2008-01-09 | 2008-01-09 | Reflector of deployable antenna |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2356141C1 true RU2356141C1 (en) | 2009-05-20 |
Family
ID=41021858
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008101344/09A RU2356141C1 (en) | 2008-01-09 | 2008-01-09 | Reflector of deployable antenna |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2356141C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103812431A (en) * | 2014-01-28 | 2014-05-21 | 山东华宇空间技术公司北京分部 | Comprehensive integrated system for solar panel and antenna |
RU2518398C1 (en) * | 2012-11-20 | 2014-06-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем машиноведения Российской академии наук (ИПМаш РАН) | Method for adaptation of reflecting antenna surfaces |
CN104648694A (en) * | 2015-02-04 | 2015-05-27 | 浙江大学 | Torsion spring driven moonlet borne expandable plane structure and mounting method thereof |
RU196374U1 (en) * | 2019-12-17 | 2020-02-26 | Общество с ограниченной ответственностью "Ниагара" | Parabolic deployable reflector |
-
2008
- 2008-01-09 RU RU2008101344/09A patent/RU2356141C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2518398C1 (en) * | 2012-11-20 | 2014-06-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем машиноведения Российской академии наук (ИПМаш РАН) | Method for adaptation of reflecting antenna surfaces |
CN103812431A (en) * | 2014-01-28 | 2014-05-21 | 山东华宇空间技术公司北京分部 | Comprehensive integrated system for solar panel and antenna |
CN104648694A (en) * | 2015-02-04 | 2015-05-27 | 浙江大学 | Torsion spring driven moonlet borne expandable plane structure and mounting method thereof |
RU196374U1 (en) * | 2019-12-17 | 2020-02-26 | Общество с ограниченной ответственностью "Ниагара" | Parabolic deployable reflector |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3242377B2 (en) | Foldable peripheral truss reflective surface | |
JP3672786B2 (en) | Mesh-type deployable reflector that can be adjusted remotely | |
US8508430B2 (en) | Extendable rib reflector | |
US9755318B2 (en) | Mesh reflector with truss structure | |
US6104358A (en) | Low cost deployable reflector | |
RU2356141C1 (en) | Reflector of deployable antenna | |
WO2014127813A1 (en) | Deployable support structure | |
EP3111508B1 (en) | Mesh reflector with truss structure | |
US5680145A (en) | Light-weight reflector for concentrating radiation | |
EP2471714B1 (en) | Extendable planar solar generator | |
JP3291481B2 (en) | Combination structure of photovoltaic array and deployable RF reflector | |
US9815574B2 (en) | Deployable tensegrity structure, especially for space applications | |
JPS61135203A (en) | Expandable reflector | |
JP6878613B2 (en) | Reflectors, deployable antennas, and spacecraft | |
EP3598576B1 (en) | Reflecting systems, such as reflector antenna systems, with tension-stabilized reflector positional apparatus | |
GB2328560A (en) | Antenna reflector attached by tensionable means to inflatable support | |
CN105846044A (en) | Foldable expandable umbrella antenna structure framework and expansion method | |
US5166696A (en) | Apparatus and method for deploying an inflatable antenna | |
RU212183U1 (en) | Deployable reflector | |
RU2101811C1 (en) | Large-size space collapsible reflector | |
RU206691U1 (en) | Deployable reflector | |
RU2396649C1 (en) | Unfolding spherical radiation reflector | |
RU207815U1 (en) | Convertible rim reflector with flexible elements | |
RU2214659C2 (en) | Large-size deployable space reflector | |
JP4160928B2 (en) | Parabolic reflector |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100110 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20110720 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130110 |