ТРАНСФОРМИРУЕМЫЙ РЕФЛЕКТОР КОСМИЧЕСКИХ СИСТЕМ СВЯЗИ

Полезная модель относится к области радиотехники, в частности, к зеркальным антеннам со складным рефлектором зонтичного типа и может быть использована при проектировании и изготовлении трансформируемых антенных рефлекторов космических систем связи.
Известна конструкция (патент РФ №2503102, H01Q 15/16, 2011) трансформируемой зонтичной антенны космического аппарата, в состав которой входит рефлектор, содержащий жесткие несущие ребра, расположенные радиально относительной центральной ступицы и шарнирно соединенные с ней, радиоотражающую поверхность образованную сетеполотном, вспомогательные ребра, натяжные нити и контурные шнуры, а так же механизм раскрытия.
Существенным недостатком вышеописанной конструкции является сложность работы с сетеполотном, выраженное, в том числе, в наличии дополнительных конструктивных элементов, таких как вспомогательные ребра жесткости и натяжные нити, направленных на получение требуемой рабочей формы радиоотражающей поверхности.
Наиболее близкой к заявленному техническому решению является конструкция (патент США №7710348 В2) трансформируемого антенного рефлектора, содержащая упругую отражающую оболочку, выполненную из тонкого ламината на основе углепластика, элемент жесткости с памятью формы в виде полоски, соединенный с отражающей оболочкой и радиальные ребра жесткости.
Недостатком данного технического решения является большое отклонение формы профиля отражающей поверхности рефлектора в рабочем положении от теоретической формы, выражаемое через среднеквадратическое отклонение, в связи с чем, работа антенных рефлекторов описанной конфигурации ограничивается приемом и передачей радиосигналов Ka-диапазона.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение является создание конструкции трансформируемого рефлектора космических систем связи, позволяющей уменьшить отклонение формы профиля отражающей поверхности рефлектора в рабочем положении от теоретической формы, тем самым улучшая радиотехнические характеристики рефлектора, в частности расширяя частотный диапазон использования для приема-передачи сигналов высокой частоты.
Данная задача решается за счет того, что трансформируемый рефлектор космических систем связи содержит упругую тонкую отражающую оболочку на основе слоистого углепластика, поделенную на сегменты. Каждый сегмент с тыльной стороны на каждом из его краев в радиальном направлении имеет кронштейн крепления сегмента для соединения сегментов с радиальными ребрами жесткости. Кронштейн крепится к сегменту, например, клеевым способом, а соединение сегмента с радиальным ребром жесткости осуществляется посредством шпильки. Для возможности регулировки формы сегмента по вертикали и горизонтали в шпилечном соединении предусмотрены пазы. На тыльной поверхности каждого сегмента расположен элемент жесткости с памятью формы представляющий собой дугу в поперечном сечении. Соединение элемента жесткости и сегмента осуществляется, например, клеевым способом.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является уменьшение отклонения формы профиля отражающей поверхности рефлектора в рабочем положении от теоретической формы.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:
Фиг. 1 Общий вид конструкции трансформируемого рефлектора космических систем связи.
Фиг. 2 Вид снизу конструкции трансформируемого рефлектора космических систем связи.
Фиг.3 Элемент жесткости с памятью формы.
Фиг. 4 Общий вид соединения сегментов с радиальным ребром жесткости.
Трансформируемый рефлектор космических систем связи, содержит упругую тонкую отражающую оболочку 1 (фиг. 1) на основе слоистого углепластика, радиальные ребра жесткости 2, элемент жесткости 3 (фиг. 2) с памятью формы в виде полоски, соединенный с отражающей оболочкой 1. При этом отражающая оболочка 1 состоит из сегментов 4. На тыльной поверхности каждого из сегментов 4 расположен элемент жесткости 3 с памятью формы в виде дуги в поперечном сечении, а по краям сегментов 4 в радиальном направлении выполнены кронштейны 6, соединенные с ребрами жесткости 2 через пазы 7 (фиг. 4) шпилечного соединения, а ребра жесткости 2 соединены с механизмом раскрытия 5.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
Регулируют форму сегментов 4, путем установки положения шпильки в пазах 7, стремясь достичь необходимого минимального отклонения формы сегмента 4 от теоретической формы. Нагревая при помощи, например, пленочных нагревателей (на фиг. не показано) элемент жесткости 3, направленным усилием распрямляют дугообразную форму элемента жесткости 3 за счет размягчения материала. Включают линейный привод (на фиг. не показан) механизма раскрытия 5, переводящий сегменты 4 в транспортировочное положение, соответствующее зачековке радиальных ребер жесткости 2 в замках зачековки (на фиг. не показано) механизма раскрытия 5. По факту срабатывания контактного датчика телеметрии, замки зачековки освобождают радиальные ребра 2 и включается линейный привод, переводящий сегменты 4 в рабочее положение. Одновременно с этим включаются, например, пленочные нагреватели на элементе жесткости 3 и форма элемента жесткости 3 возвращается в исходную, в виде сегмента дуги в поперечном сечении, повышая изгибную жесткость оболочки 1, за счет повышения минимального момента инерции, тем самым, увеличивая точность формы отражающей поверхности.
Предложенное техническое решение позволяет повысить рабочие характеристики трансформируемого рефлектора, путем уменьшения отклонения формы профиля отражающей оболочки в рабочем положении от теоретической формы, а также использовать его для приема-передачи сигналов высокочастотных диапазонов длин волн.