RU2503102C2 - Umbrella antenna for spacecraft - Google Patents
Umbrella antenna for spacecraft Download PDFInfo
- Publication number
- RU2503102C2 RU2503102C2 RU2011139695/07A RU2011139695A RU2503102C2 RU 2503102 C2 RU2503102 C2 RU 2503102C2 RU 2011139695/07 A RU2011139695/07 A RU 2011139695/07A RU 2011139695 A RU2011139695 A RU 2011139695A RU 2503102 C2 RU2503102 C2 RU 2503102C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ribs
- auxiliary
- reflector
- radio
- antenna
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к космической технике, в частности, к зеркальным антеннам со складным рефлектором зонтичного типа.The invention relates to space technology, in particular, to a mirror antenna with a folding reflector umbrella type.
В настоящее время на телекоммуникационных спутниках широко используются зеркальные антенны со складным рефлектором (например, с диаметром раскрыва от 4 до 12 м) зонтичного типа - см. конструкции таких антенн: первый и второй абзацы на стр.7, второй абзац сверху на стр.9 в монографии «Гряник М.В., Ломан В.И.. Развертываемые зеркальные антенны зонтичного типа. М.: «Радио и связь», 1987» [1] и антенна на основе патента US №4642652 [2], рефлекторы которых в общем виде конструктивно представляют из себя жесткие несущие ребра, шарнирно присоединенные к центральной ступице, вдоль которых прикреплено сетеполотно с радиоотражающей поверхностью с образованием, например, параболической формы; с обеспечением натяжения сетеполотна по контуру между ребрами контурными шнурами.At present, telecommunication satellites are widely used reflector antennas with a folding reflector (for example, with an aperture diameter of 4 to 12 m) umbrella type - see the design of such antennas: the first and second paragraphs on page 7, the second paragraph on top on page 9 in the monograph “Gryanik MV, Loman V.I. Deployable reflector antennas of the umbrella type. M .: Radio and Communications, 1987 ”[1] and an antenna based on US Pat. No. 4,642,652 [2], the reflectors of which in their general form are structurally rigid support ribs pivotally attached to the central hub, along which a network with a radio-reflective surface with the formation, for example, of a parabolic shape; with ensuring the tension of the net cloth along the contour between the ribs with contour cords.
Из данных стр.19 (последний абзац снизу), 20 (первый абзац сверху) источника [1] и из данных источника [2], а также из опыта изготовления подобных антенн следует, что профиль радиоотражающей поверхности соответствует заданному параболоиду вращения только на несущих ребрах, а отклонение профиля радиоотражающей поверхности от параболоида из-за подушечного эффекта постепенно увеличивается:From the data p. 19 (the last paragraph from the bottom), 20 (the first paragraph from the top) of the source [1] and the source data [2], as well as the experience of manufacturing such antennas, it follows that the profile of the radio-reflecting surface corresponds to a given rotation paraboloid only on the bearing ribs and the deviation of the profile of the radio-reflecting surface from the paraboloid due to the pillow effect is gradually increasing:
- между несущими ребрами до центральной зоны между ними;- between the bearing ribs to the central zone between them;
- от вершины рефлектора до контурных шнуров между ребрами, т.е. обеспечивается недостаточно высокая точность формы радиоотражающей поверхности, приводящая к повышенным потерям усиления антенны, недопустимому росту уровня боковых лепестков диаграммы направленности.- from the top of the reflector to the contour cords between the ribs, i.e. not enough high accuracy of the shape of the radio-reflecting surface, leading to increased loss of antenna gain, an unacceptable increase in the level of the side lobes of the radiation pattern.
В [2] для уменьшения вышеизложенного отрицательного фактора (см. в [2] фиг.1а; 16; 2а; 2в; 2с; 4), в конструкции рефлектора между несущими ребрами на радиоотражающей поверхности сетки в радиальном направлении установлены по одному или более вспомогательных ребер. Вспомогательные ребра прикреплены к соседним несущим ребрам с помощью натяжных нитей с возможностью регулирования - при этом количество этих нитей тем больше, чем больше диаметр раскрыва рефлектора, и к тому же их количество кратно увеличивается на величину, равную числу вспомогательных ребер между каждыми соседними несущими ребрами. Например, согласно фиг.1а, помещенной в [2], когда установлено одно вспомогательное ребро между соседними несущими ребрами, потребуется шесть таких натяжных нитей только между двумя соседними ребрами; а если необходимо для обеспечения требуемой величины среднеквадратичного отклонения (СКО) профиля радиоотражающей поверхности установить между каждыми соседними несущими ребрами, например, семь вспомогательных ребер, то потребуется, как минимум, 30 натяжных нитей регулирования: как показывает опыт, при таком их большом количестве очень сложно и невозможно практически высокоточно и стабильно регулировать положения вспомогательных ребер, предназначенных для обеспечения требуемой рабочей формы радиоотражающей поверхности как в отдельно взятом секторе между двумя несущими ребрами, так и по всему рефлектору. К этому следует дополнительно указать на то, что положение конца каждого вспомогательного ребра, обращенного в сторону вершины рефлектора, при регулировании его натяжных нитей свободно перемещается и в зоне указанного конца отклонение поверхности сетеполотна от требуемой формы не устраняется даже при абсолютно отрегулированных всех натяжных нитях.In [2], to reduce the above negative factor (see [2] figa; 16; 2a; 2c; 2c; 4), in the design of the reflector between the bearing ribs on the radio-reflective surface of the grid in the radial direction one or more auxiliary ribs. The auxiliary ribs are attached to adjacent bearing ribs with the help of tensioning threads with the possibility of regulation - the number of these threads is the greater, the larger the diameter of the aperture of the reflector, and moreover, their number increases by a factor equal to the number of auxiliary ribs between each adjacent bearing ribs. For example, according to figa, placed in [2], when one auxiliary rib is installed between adjacent supporting ribs, six such tension yarns will be needed only between two adjacent ribs; and if it is necessary to establish, for example, seven auxiliary ribs between each adjacent bearing ribs to ensure the required standard deviation (RMS) of the profile of the radio-reflecting surface, then at least 30 tension regulation threads will be required: as experience shows, with such a large number of them it is very difficult and it is impossible to almost accurately and stably adjust the position of the auxiliary ribs designed to provide the required working form of the radio-reflective surface as a separate the capture of the sector between the two bearing edges and around the reflector. To this it should be additionally pointed out that the position of the end of each auxiliary rib facing the top of the reflector, when adjusting its tension threads, moves freely and in the area of the specified end, the deviation of the surface of the net cloth from the desired shape is not eliminated even with all tension threads completely adjusted.
Кроме того, такое большое количество перекрещивающихся между собой натяжных нитей (см. фиг.2а; 2в; 2с; 4в [2]) сложно качественно сложить, а затем раскрыть на орбите, следовательно, низка надежность обеспечения стабильности рабочей формы радиоотражающей поверхности рефлектора на орбите.In addition, such a large number of overlapping tension yarns (see Fig. 2a; 2c; 2c; 4c [2]) is difficult to qualitatively fold and then open in orbit, therefore, the reliability of ensuring the stability of the working form of the reflector surface of the reflector in orbit is low .
Таким образом известное техническое решение [2] в конструкции антенны, выполненной согласно [1], с точки зрения высокоточной регулировки (юстировки) требуемой рабочей формы радиоотражающей поверхности рефлектора в процессе изготовления сложна и обладает низкой надежностью обеспечения стабильности рабочей формы радиоотражающей поверхности его при эксплуатации антенны на орбите.Thus, the known technical solution [2] in the antenna design made according to [1], from the point of view of high-precision adjustment (adjustment) of the required working form of the reflector surface of the reflector during manufacturing, is complex and has low reliability to ensure the stability of the working form of the reflector surface during operation of the antenna in orbit.
Анализ источников информации показал, что наиболее близким по технической сути прототипом предложенной авторами зонтичной антенны космического аппарата является техническое решение согласно [2].The analysis of information sources showed that the closest in technical essence to the prototype proposed by the authors of the umbrella antenna of the spacecraft is a technical solution according to [2].
Вышеуказанная известная антенна, включающая в себя облучающую систему и рефлектор на основе [2], содержит следующие основные элементы (см. фиг.1, 2, 3), где: 2 - рефлектор, который включает в себя: жесткие несущие ребра 2.1, расположенные радиально относительно центральной ступицы 2.2 и шарнирно соединенные с ней; эти ребра 2.1 образуют каркас, поддерживающий радиоотражающую поверхность, образованную с применением сетеполотна 2.3 из металлического материала, сформированную в виде клиньев, упруго натянутых по их радиальным границам между ребрами 2.1; контурные шнуры 2.4, соединенные с клиньями и натянутые между концами ребер 2.1, вспомогательные ребра 2.5 (например, см. фиг.2: 2.5.1; 2.5.1, 2.5.2; 2.5.1, 2.5.2, 2.5.3) одинакового количества, расположенные в каждом секторе между соседними несущими ребрами 2.1, каждое из которых в различных сечениях соединено с несколькими натяжными нитями 2.6 (например, см. фиг.1 и 2: 2.6.1; 2.6.1, 2.6.2; 2.6.1, 2.6.2, 2.6.3), концы которых прикреплены к соседним несущим ребрам 2.1 При свертывании рефлектора ребра 2.1 складываются к оси симметрии зеркала (например, механизм раскрытия рефлектора - пружинный).The aforementioned known antenna, which includes an irradiating system and a reflector based on [2], contains the following main elements (see FIGS. 1, 2, 3), where: 2 - a reflector, which includes: rigid support ribs 2.1 located radially relative to the central hub 2.2 and articulated to it; these ribs 2.1 form a framework supporting a radio-reflective surface formed using a net-sheet 2.3 of metal material formed in the form of wedges elastically stretched along their radial boundaries between the ribs 2.1; contour cords 2.4, connected to the wedges and stretched between the ends of the ribs 2.1, auxiliary ribs 2.5 (for example, see figure 2: 2.5.1; 2.5.1, 2.5.2; 2.5.1, 2.5.2, 2.5.3) the same number located in each sector between adjacent bearing ribs 2.1, each of which in different sections is connected to several tension threads 2.6 (for example, see figures 1 and 2: 2.6.1; 2.6.1, 2.6.2; 2.6. 1, 2.6.2, 2.6.3), the ends of which are attached to adjacent bearing ribs 2.1. When the reflector is collapsed, the ribs 2.1 are added to the axis of symmetry of the mirror (for example, the mechanism for opening the reflector is spring nd).
Как было показано выше, указанное известное техническое решение обладает существенными недостатками, а именно: с точки зрения высокоточной регулировки (юстировки) требуемой рабочей формы радиоотражающей поверхности рефлектора в процессе его изготовления сложна и обладает низкой надежностью обеспечения стабильности рабочей формы радиоотражающей поверхности его при эксплуатации антенны на орбите.As shown above, the known technical solution has significant drawbacks, namely, from the point of view of high-precision adjustment (adjustment) of the required working form of the reflector surface of the reflector during its manufacture, it is complex and has low reliability to ensure the stability of the working form of the reflector surface when operating the antenna on orbit.
Целью предлагаемого авторами технического решения является устранение вышеперечисленных существенных недостатков.The purpose of the proposed technical solution is the elimination of the above significant disadvantages.
Поставленная цель достигается выполнением конструкции зонтичной антенны космического аппарата, содержащей облучающую систему и рефлектор, включающий в себя жесткие несущие ребра, расположенные радиально относительно центральной ступицы и шарнирно соединенные с ней, радиоотражающую поверхность, образованную с применением сетеполотна из металлического материала, 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, каждое из вспомогательных ребер соединено с натяжной нитью для регулирования его положения, концы которой прикреплены к соседним несущим ребрам, и механизм раскрытия рефлектора из транспортировочного положения в рабочее положение, таким образом, что вспомогательные жесткие ребра, каждое из которых соединено с тыльной стороной радиоотражающего сетеполотна (и выполнено с соответствующим профилем по месту установки - с профилем, совпадающим по месту соединения их с тыльной стороной радиоотражающей поверхности), расположены в каждом секторе между соседними несущими ребрами равномерно, при этом осевые линии указанных вспомогательных ребер находятся во взаимно параллельно расположенных плоскостях, причем центральные вспомогательные ребра, расположенные в средней зоне между соседними несущими ребрами, с одного конца шарнирно соединены со ступицей, а остальные вспомогательные ребра со стороны вершины рефлектора шарнирно присоединены с возможностью регулирования (до рабочего положения) этих концов к соответствующим соседним несущим ребрам на различных уровнях, а в периферийной зоне каждое вспомогательное ребро одинаково соединено с контурным шнуром между соседними несущими ребрами и с вблизи расположенной с контурным шнуром натяжной нитью для регулирования положения периферийного конца каждого вспомогательного ребра до рабочего положения (до достижения им теоретической формы радиоотражающей поверхности рефлектора, например, параболоида вращения), что и является, по мнению авторов, существенными отличительными признаками предлагаемого авторами технического решения.This goal is achieved by the construction of the umbrella antenna of the spacecraft, comprising an irradiating system and a reflector, including rigid support ribs located radially relative to the central hub and articulated with it, a radio-reflective surface formed using a net-sheet made of metal material, 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 powerful ribs of the same number located in each sector between adjacent bearing ribs, each of the auxiliary ribs is connected to a tension thread to adjust its position, the ends of which are attached to adjacent bearing ribs, and a mechanism for opening the reflector from the transport position to the working position, so that auxiliary rigid ribs, each of which is connected to the back side of the radio-reflecting net sheet (and is made with the corresponding profile at the installation site - with the profile, with flowing at the junction of them with the back of the radio-reflecting surface), are located in each sector between adjacent bearing ribs evenly, while the axial lines of these auxiliary ribs are in mutually parallel planes, with the central auxiliary ribs located in the middle zone between adjacent bearing ribs, from one end are pivotally connected to the hub, and the remaining auxiliary ribs from the top of the reflector are pivotally connected with the possibility of adjustment (to the working position) of these ends to the respective adjacent bearing ribs at different levels, and in the peripheral zone, each auxiliary rib is equally connected to the contour cord between adjacent bearing ribs and to a tension thread adjacent to the contour cord to adjust the position of the peripheral end of each auxiliary rib to working position (until it reaches the theoretical shape of the reflective surface of the reflector, for example, a rotation paraboloid), which, in the authors' opinion, is a these distinctive features of the technical solution proposed by the authors.
В результате анализа, проведенного авторами известной патентной и научно-технической литературы, предложенное сочетание существенных отличительных признаков заявляемого технического решения в известных источниках информации не обнаружено и, следовательно, известные технические решения не проявляют тех же свойств, что в заявляемой зонтичной антенне космического аппарата.As a result of the analysis conducted by the authors of the well-known patent and scientific and technical literature, the proposed combination of significant distinguishing features of the claimed technical solution was not found in the known sources of information and, therefore, the known technical solutions do not exhibit the same properties as in the claimed umbrella antenna of the spacecraft.
Сущность предложенного авторами изобретения поясняется фиг.4-9, где в качестве примера изображена антенна со складываемым осесимметричным параболическим рефлектором (например, с диаметром раскрыва от 4 м до 12 м) зонтичного типа.The essence of the proposed by the inventors is illustrated in figure 4-9, where, as an example, an antenna is shown with a folding axisymmetric parabolic reflector (for example, with an aperture diameter from 4 m to 12 m) of an umbrella type.
Фиг.4 - изображен общий вид предложенной авторами зонтичной антенны в рабочем положении (на орбите, а также при наземных испытаниях), где 1 - облучающая система с радиопрозрачной (диэлектрической) стойкой; 2 - рефлектор; 2.1 - жесткие несущие ребра с требуемым параболическим профилем (например, 16 шт, изготовленные из высокомодульного углеродного волокна); 2.2 -центральная ступица, изготовленная из трехслойной сотовой панели с обшивками из углепластика или органопластика; 2.3 - сетеполотно из металлического материала (например, золоченое сетеполотно трикотажного плетения из молибденовой проволоки); 2.4 - упруго натянутые между концами несущих ребер контурные шнуры (например, изготовленные из полиимидных ниток); 2.5 - жесткие вспомогательные ребра, имеющие требуемые профили по месту установки, - расположены в каждом секторе между соседними несущими ребрами 2.1, равномерно, например, по семь штук: выполнены, например, из углепластика в виде изогридной конструкции и имеют небольшую массу (в 15-25 раз легче несущих ребер 2.1); 2.6 - натяжные нити, например, изготовленные из полиимидных ниток: каждая натяжная нить 2.6, имеющая два конца, соединена с конкретным вспомогательным ребром 2.5 в его периферийной зоне (вблизи расположения конкретных шнуров 2.4 и каждый из концов конкретной нити 2.6 упруго прикреплен к соседнему несущему ребру 2.1; 2.7 - механизм раскрытия для перевода рефлектора из транспортировочного положения в рабочее положение с фиксацией несущих ребер в рабочем положении; 2.8 - элементы системы зачековки (для фиксации несущих ребер и вспомогательных ребер в транспортировочном положении антенны).Figure 4 - shows a General view of the proposed by the authors of the umbrella antenna in the working position (in orbit, as well as in ground tests), where 1 is an irradiating system with a radio-transparent (dielectric) rack; 2 - reflector; 2.1 - rigid supporting ribs with the required parabolic profile (for example, 16 pieces made of high modulus carbon fiber); 2.2 - a central hub made of a three-layer honeycomb panel with casing made of carbon fiber or organoplastics; 2.3 - net-cloth of metal material (for example, gilded net-cloth of knitted weaving of molybdenum wire); 2.4 - contour cords (for example, made of polyimide threads) elastically stretched between the ends of the supporting ribs; 2.5 - rigid auxiliary ribs having the required profiles at the installation site - are located in each sector between adjacent supporting ribs 2.1, evenly, for example, seven pieces: made, for example, of carbon fiber in the form of isogrid construction and have a small weight (15- 25 times lighter than the supporting ribs 2.1); 2.6 - tension yarns, for example, made of polyimide yarns: each tension yarn 2.6 having two ends is connected to a specific auxiliary rib 2.5 in its peripheral zone (near the location of specific cords 2.4 and each of the ends of a specific yarn 2.6 is resiliently attached to an adjacent support rib 2.1; 2.7 - opening mechanism for translating the reflector from the transport position to the working position with fixing the supporting ribs in the working position; 2.8 - elements of the locking system (for fixing the supporting ribs and auxiliary ribs to the tra in the sorting position of the antenna).
Фиг.5 - изображена схема расположения антенны в транспортировочном положении, где 2.1 - несущие ребра; 2.2 - центральная ступица; 2.8 - элементы системы зачековки.Figure 5 - shows the location of the antenna in the transport position, where 2.1 - bearing ribs; 2.2 - the central hub; 2.8 - elements of the transfer system.
Фиг.6 - общий вид рефлектора 2 сверху, где 2.1 - несущие ребра; 2.3 - сетеполотно; 2.4 - контурные шнуры; 2.5 - вспомогательные ребра.6 is a General view of the
Фиг.7 - изображена схема расположения между двумя соседними несущими ребрами 2.1 семи вспомогательных ребер 2.5 (2.5.1 - 2.5.7), одного контурного шнура 2.4 и семи натяжных нитей 2.6; 2.3 - сетеполотно; 2.5.8 - осевая линия вспомогательного ребра.7 - shows a layout between two adjacent bearing ribs 2.1 of seven auxiliary ribs 2.5 (2.5.1 - 2.5.7), one loop cord 2.4 and seven tension threads 2.6; 2.3 - set-canvas; 2.5.8 - the center line of the auxiliary rib.
Фиг.8 - изображен фрагмент общего вида центральной зоны несущего ребра 2.1 (ферменно-стержневой конструкции) с сетеполотном 2.3, где 2.1.1 - рабочая поверхность несущего ребра 2.1; 2.3 - сетеполотно.Fig - shows a fragment of a General view of the Central zone of the supporting ribs 2.1 (truss-rod structure) with net-2.3, where 2.1.1 is the working surface of the supporting ribs 2.1; 2.3 - set-canvas.
Фиг.9 - изображен фрагмент общего вида одного из семи вспомогательных ребер 2.5 изогридной конструкции (расположенных в каждом секторе между двумя соседними несущими ребрами) с сетеполотном 2.3, где 2.5.9 - рабочая поверхность (по месту установки) вспомогательного ребра 2.5; 2.3 - сетеполотно; 2.5.10 - полиимидная нитка, примененная для пришивки сетеполотна 2.3 к поверхности 2.5.9 вспомогательного ребра 2.5.Figure 9 - shows a fragment of a General view of one of the seven auxiliary ribs 2.5 of the isogrid structure (located in each sector between two adjacent bearing ribs) with a net-hollow 2.3, where 2.5.9 is the working surface (at the installation site) of the auxiliary rib 2.5; 2.3 - set-canvas; 2.5.10 - polyimide thread used for sewing a net-cloth 2.3 to the surface 2.5.9 of the auxiliary rib 2.5.
В предложенной антенне (согласно фиг.4-9) жесткие несущие ребра 2.1 относительно центральной ступицы 2.2 расположены радиально и шарнирно соединены с ней. Сетеполотно 2.3 сформировано в виде клиньев и они упруго натянуты по их радиальным границам между несущими ребрами 2.1. Сетеполотно также упруго соединено с контурными шнурами 2.4 и вспомогательными ребрами 2.5. В свою очередь контурные шнуры 2.4 упруго натянуты между концами соседних несущих ребер 2.1. Вспомогательные ребра 2.5, одинакового количества в каждом секторе между соседними несущими ребрами, выполнены с требуемыми профилями по месту установки и они соединены с тыльной стороной радиоотражающего сетеполотна. При этом в каждом секторе между двумя несущими ребрами 2.1 вспомогательные ребра 2.5 расположены равномерно и взаимно параллельно (как показал анализ, это обеспечивает упрощение технологии изготовления их с требуемым профилем по месту установки, т.к. фактически при изготовлении любого вспомогательного ребра используется известный закон изменения профиля), причем центральное вспомогательное ребро 2.5.4, расположенное в середине между соседними несущими ребрами 2.1, с одного конца шарнирно соединено со ступицей 2.2, а остальные вспомогательные ребра 2.5 со стороны вершины рефлектора шарнирно присоединены с возможностью регулирования до требуемого рабочего положения этих концов к соответствующим соседним несущим ребрам 2.1 на различных уровнях, а в периферийной зоне каждое вспомогательное ребро 2.5 одинаково соединено с контурным шнуром 2.4 между соседними несущими ребрами 2.1 и с вблизи расположенной с контурным шнуром 2.4 натяжной нитью контурным шнуром 2.4 натяжной нитью регулирования 2.6, концы которой упруго прикреплены к соседним несущим ребрам 2.1. Механизм раскрытия 2.7, например, пружинный, функционирует с момента начала раскрытия и до конца раскрытия и зачековки несущих ребер 2.1 в рабочем положении.In the proposed antenna (according to Figs. 4-9), the rigid carrier ribs 2.1 with respect to the central hub 2.2 are radially and pivotally connected to it. The mesh 2.3 is formed in the form of wedges and they are elastically stretched along their radial boundaries between the bearing ribs 2.1. The net-cloth is also elastically connected to the contour cords 2.4 and auxiliary ribs 2.5. In turn, the contour cords 2.4 are elastically stretched between the ends of adjacent bearing ribs 2.1. Auxiliary ribs 2.5, of the same number in each sector between adjacent bearing ribs, are made with the required profiles at the installation site and they are connected to the back of the radio-reflecting net-sheet. Moreover, in each sector between the two supporting ribs 2.1, the auxiliary ribs 2.5 are evenly and mutually parallel (as analysis has shown, this simplifies the technology of manufacturing them with the required profile at the installation site, because in fact, the known change law is used in the manufacture of any auxiliary rib profile), and the central auxiliary rib 2.5.4, located in the middle between adjacent bearing ribs 2.1, is pivotally connected at one end to the hub 2.2, and the remaining auxiliary the ribs 2.5 from the top of the reflector are pivotally connected to the corresponding working position of these ends to the corresponding neighboring supporting ribs 2.1 at different levels, and in the peripheral zone each auxiliary rib 2.5 is equally connected to the loop cord 2.4 between adjacent supporting ribs 2.1 and with with a contour cord 2.4, a tension thread, a contour cord 2.4, a tension thread 2.6, the ends of which are elastically attached to adjacent bearing ribs 2.1. The opening mechanism 2.7, for example, spring-loaded, operates from the moment the opening begins until the end of the opening and closing of the supporting ribs 2.1 in the operating position.
Конструктивные особенности предложенной антенны, обеспечивающие выполнение целей изобретения: существенное упрощение высокоточной регулировки (юстировки) требуемой рабочей формы радиоотражающей поверхности рефлектора в процессе изготовления и повышение надежности обеспечения стабильности рабочей формы радиоотражающей поверхности его при эксплуатации антенны на орбите, следующие:The design features of the proposed antenna, ensuring the fulfillment of the objectives of the invention: a significant simplification of high-precision adjustment (adjustment) of the required working form of the reflector surface of the reflector in the manufacturing process and improving the reliability of ensuring the stability of the working form of the reflector surface when operating the antenna in orbit, are as follows:
- в процессе изготовления антенны высокоточная юстировка требуемой рабочей формы профиля радиоотражающей поверхности между несущими ребрами осуществляется с помощью вспомогательных ребер, изготовленных с требуемыми высокоточными профилями по месту установки, причем при этом юстировка формы профиля рабочей поверхности рефлектора проводится регулировкой положения каждого вспомогательного ребра только по двум точкам: в зоне шарнирного соединения вспомогательного ребра с несущим ребром и в зоне точки соединения его с одной натяжной нитью вблизи расположения с контурным шнуром (с одновременным требуемым изменением соответствующей точки контурного шнура);- in the process of manufacturing the antenna, high-precision alignment of the required working shape of the profile of the radio-reflecting surface between the bearing ribs is carried out using auxiliary ribs made with the required high-precision profiles at the installation site, and the alignment of the profile shape of the working surface of the reflector is carried out by adjusting the position of each auxiliary rib only at two points : in the area of articulation of the auxiliary rib with the supporting rib and in the zone of the point of connection of it with one tension n near the location with the loop cord (with the required change to the corresponding point on the loop cord);
- в результате шарнирного крепления вспомогательных ребер к несущим ребрам обеспечивается высоконадежное раскрытие рефлектора в рабочее положение с обеспечением стабильной формы радиоотражающей поверхности рефлектора при эксплуатации антенны на орбите.- as a result of the hinged mounting of the auxiliary ribs to the bearing ribs, a highly reliable opening of the reflector to the working position is ensured with a stable shape of the reflector surface of the reflector during operation of the antenna in orbit.
Кроме того, следует отметить, что:In addition, it should be noted that:
- вспомогательные ребра имеют относительно небольшую массу по сравнению с несущими ребрами;- auxiliary ribs have a relatively small mass compared with the bearing ribs;
- в конструкции рефлектора максимально возможно применяют композиционные материалы с малыми коэффициентами линейного термического расширения, что обеспечивает минимальные температурные деформации профиля предложенного рефлектора;- in the design of the reflector, it is possible to use composite materials with small coefficients of linear thermal expansion, which ensures minimal temperature deformations of the profile of the proposed reflector;
- фиксация несущих ребер в рабочем положении на жесткой ступице с большой базой обеспечивает большую жесткость рефлектора.- fixing the supporting ribs in the working position on a rigid hub with a large base provides greater rigidity of the reflector.
Развертывание рефлектора антенны в рабочее положение на орбите производится следующим образом.The deployment of the antenna reflector in the working position in orbit is as follows.
В исходном положении антенна установлена на космическом аппарате и находится в свернутом (транспортировочном) положении (см. фиг.5). После выведения космического аппарата на рабочую орбиту и раскрытия солнечных батарей раскрытие антенны осуществляется следующим образом.In the initial position, the antenna is mounted on the spacecraft and is in a folded (transport) position (see figure 5). After putting the spacecraft into working orbit and the opening of solar panels, the disclosure of the antenna is as follows.
Блок управления космического аппарата подает команду на срабатывание замка системы зачековки рефлектора и включает в работу механизм раскрытия его и начинается одновременное одинаковое раскрытие всех несущих ребер и вспомогательных ребер с сетеполотном в рабочее положение. При подходе несущих и вспомогательных ребер с сетеполотном к раскрытому - рабочему положению происходит зачековка несущих ребер, после чего отключается механизм раскрытия.The control unit of the spacecraft gives a command to trigger the lock of the reflector’s locking system and switches on the mechanism for opening it and the simultaneous identical opening of all the supporting ribs and auxiliary ribs with the net-blade to the operating position begins. When approaching the supporting and auxiliary ribs with a net-hollow to the open - working position, the locking of the ribs occurs, after which the opening mechanism is disabled.
Анализ данных испытаний антенны с опытно изготовленными рефлекторами (например, с диаметрами раскрыва из диапазона от 4 до 12 м), выполненными согласно предложенному техническому решению, показал, что в результате реализации предложенной конструкции рефлектора упрощается высокоточная юстировка требуемой рабочей формы радиоотражающей поверхности рефлектора и обеспечивается стабильность рабочей формы радиоотражающей поверхности рефлектора после его раскрытия, при и после воздействии эксплуатационных факторов в процессе проведения ресурсных испытаний, т.е. достигается цель изобретения.Analysis of test data for antennas with experimentally manufactured reflectors (for example, with aperture diameters from 4 to 12 m) performed according to the proposed technical solution showed that as a result of the proposed design of the reflector, high-precision alignment of the required working form of the reflector surface of the reflector is simplified and stability is ensured the working form of the reflective surface of the reflector after it is opened, when and after exposure to operational factors in the process of sursnyh tests, ie the objective of the invention is achieved.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011139695/07A RU2503102C2 (en) | 2011-09-29 | 2011-09-29 | Umbrella antenna for spacecraft |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011139695/07A RU2503102C2 (en) | 2011-09-29 | 2011-09-29 | Umbrella antenna for spacecraft |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011139695A RU2011139695A (en) | 2013-05-20 |
| RU2503102C2 true RU2503102C2 (en) | 2013-12-27 |
Family
ID=48788696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011139695/07A RU2503102C2 (en) | 2011-09-29 | 2011-09-29 | Umbrella antenna for spacecraft |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2503102C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU179275U1 (en) * | 2017-12-21 | 2018-05-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГУ им. М.Ф. Решетнева) | TRANSFORMABLE REFLECTOR OF SPACE COMMUNICATION SYSTEMS |
| RU2659761C2 (en) * | 2015-06-17 | 2018-07-03 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" | Umbrella antenna for spacecraft |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4642652A (en) * | 1983-10-27 | 1987-02-10 | Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gesellschaft Mit Beschraenkter Haftung | Unfoldable antenna reflector |
| US5446474A (en) * | 1994-01-19 | 1995-08-29 | Lockheed Missiles & Space Company, Inc. | Redeployable furlable rib reflector |
| US5488383A (en) * | 1994-01-21 | 1996-01-30 | Lockheed Missiles & Space Co., Inc. | Method for accurizing mesh fabric reflector panels of a deployable reflector |
| US5680145A (en) * | 1994-03-16 | 1997-10-21 | Astro Aerospace Corporation | Light-weight reflector for concentrating radiation |
| US6028569A (en) * | 1997-07-07 | 2000-02-22 | Hughes Electronics Corporation | High-torque apparatus and method using composite materials for deployment of a multi-rib umbrella-type reflector |
| RU2266592C1 (en) * | 2004-07-28 | 2005-12-20 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева" | Large-size deployable space reflector |
| RU2370864C1 (en) * | 2008-08-28 | 2009-10-20 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" | Umbrella antenna of space craft |
| RU2418346C2 (en) * | 2009-08-03 | 2011-05-10 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" | Spacecraft umbrella antenna |
-
2011
- 2011-09-29 RU RU2011139695/07A patent/RU2503102C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4642652A (en) * | 1983-10-27 | 1987-02-10 | Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gesellschaft Mit Beschraenkter Haftung | Unfoldable antenna reflector |
| US5446474A (en) * | 1994-01-19 | 1995-08-29 | Lockheed Missiles & Space Company, Inc. | Redeployable furlable rib reflector |
| US5488383A (en) * | 1994-01-21 | 1996-01-30 | Lockheed Missiles & Space Co., Inc. | Method for accurizing mesh fabric reflector panels of a deployable reflector |
| US5680145A (en) * | 1994-03-16 | 1997-10-21 | Astro Aerospace Corporation | Light-weight reflector for concentrating radiation |
| US6028569A (en) * | 1997-07-07 | 2000-02-22 | Hughes Electronics Corporation | High-torque apparatus and method using composite materials for deployment of a multi-rib umbrella-type reflector |
| RU2266592C1 (en) * | 2004-07-28 | 2005-12-20 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева" | Large-size deployable space reflector |
| RU2370864C1 (en) * | 2008-08-28 | 2009-10-20 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" | Umbrella antenna of space craft |
| RU2418346C2 (en) * | 2009-08-03 | 2011-05-10 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" | Spacecraft umbrella antenna |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2659761C2 (en) * | 2015-06-17 | 2018-07-03 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" | Umbrella antenna for spacecraft |
| EA030720B1 (en) * | 2015-06-17 | 2018-09-28 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Umbrella-type antenna for a spacecraft |
| RU179275U1 (en) * | 2017-12-21 | 2018-05-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГУ им. М.Ф. Решетнева) | TRANSFORMABLE REFLECTOR OF SPACE COMMUNICATION SYSTEMS |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011139695A (en) | 2013-05-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9755318B2 (en) | Mesh reflector with truss structure | |
| ES2917885T3 (en) | Mesh reflector with lattice structure | |
| US6150995A (en) | Combined photovoltaic array and RF reflector | |
| US5104211A (en) | Splined radial panel solar concentrator | |
| JPH0568883B2 (en) | ||
| US5969695A (en) | Mesh tensioning, retention and management systems for large deployable reflectors | |
| CN107069176B (en) | A kind of deployable cylindro-parabolic antenna adjusting surface accuracy based on drag-line | |
| CN109818151A (en) | Spaceborne unfolded reticular antenna | |
| Clarricoats et al. | Design and performance of a reconfigurable mesh reflector antenna. Part 1: Antenna design | |
| RU2503102C2 (en) | Umbrella antenna for spacecraft | |
| US11411318B2 (en) | Satellite antenna having pantographic trusses and associated methods | |
| CN106486730B (en) | Spaceborne deployable plate aerial sub-truss and its assembly method | |
| CN108417991B (en) | Synchronously-deployable ring beam for annular truss type reflector | |
| US3982248A (en) | Compliant mesh structure for collapsible reflector | |
| RU2659761C2 (en) | Umbrella antenna for spacecraft | |
| RU2370864C1 (en) | Umbrella antenna of space craft | |
| ITRM960164A1 (en) | SINGLE OR DOUBLE REFLECTOR ANTENNA, WITH SHAPED BEAMS, WITH LINEAR POLARIZATION. | |
| RU2350519C1 (en) | Space vehicle deployable bulky reflector | |
| RU2382453C1 (en) | Large spread out reflector for spacecraft | |
| US11223111B2 (en) | Systems and methods for providing antennas with mechanically coupled offset positions | |
| EP0290124A2 (en) | Hybrid mesh and rf reflector embodying the mesh | |
| RU190518U1 (en) | PARABOLIC DIRECTOFOCUS TRANSFORMABLE REFLECTOR | |
| RU2597027C1 (en) | Antenna | |
| RU2427949C2 (en) | Transformable umbrella-type antenna of space vehicle | |
| RU207815U1 (en) | Convertible rim reflector with flexible elements |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170930 |