ШАРНИРНЫЙ УЗЕЛ СКЛАДНОГО РЕФЛЕКТОРА КОСМИЧЕСКОЙ АНТЕННЫ

Полезная модель относится к антенной технике, в частности к шарнирным узлам складных рефлекторов космических антенн.
Известен шарнирный узел складного рефлектора космической антенны (Пат. RU 2414028), представляющий собой жестко связанные две противоположно расположенные и охватывающие подпружиненный телескопический стержень упругие профилированные ленты, приобретающие цилиндрический профиль в развернутом состоянии.
Недостатком известного устройства является больший вес детали, сложность конструкции.
Известен шарнирный узел складного рефлектора космической антенны (Пат. RU 2291528), содержащий гибкий соединительный элемент, жестко связанный концами со стержневыми элементами каркаса антенны, выполненный в виде противоположно расположенных упругих профилированных лент.
Недостатком известного устройства является недостаточная жесткость шарнирного узла в раскрытом состоянии и большой вес детали.
Известна развертываемая антенна со складными упругими элементами (US 7009578), взятая за прототип. Складной упругий элемент выполнен в виде сегмента трубы с цилиндрической стенкой, включающую удлиненную прорезь. Упругий элемент выполнен из неметаллических волокон, внедренные в матрицу, причем сами волокна включают углерод в его аллотропной форме - графит.
Недостатком известного устройства является большой вес детали и низкая технологичность.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение является создание шарнирного узла складного рефлектора космической антенны, обладающего высокой технологичностью и малым весом.
Данная задача решается за счет того, что шарнирный узел складного рефлектора космической антенны содержит упругий элемент, связанный с каркасом антенны, выполненный в виде сегмента трубы с цилиндрической стенкой и содержащий в центре продольные вырезы. Новым является то, что вырезы выполнены разнотолщинными с расширением к краям и W-образными, с усеченной центральной вершиной.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является увеличение технологичности и уменьшение веса шарнира.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:
На фиг. 1 изображен шарнирный узел в развернутом состоянии
На фиг. 2 - шарнирный узел в сложенном состоянии,
На фиг. 3 - вид А на фиг. 1,
На фиг. 4 - вид Б на фиг. 1,
На фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 1,
Шарнирный узел складного рефлектора содержит связанный с элементами 1, 2 каркаса антенны упругий соединительный элемент 3 выполненный в виде сегмента трубы с цилиндрической стенкой и содержащий в центре продольные разнотолщинные с расширением к краям W-образными вырезами 4, с усеченной центральной вершиной. Вырезы являются симметричными относительно большей оси эллипса 5 и создают боковые стенки 6 и 7, которые в развернутом состоянии имеют С-образную форму (цилиндрическую), обеспечивающую необходимую жесткость в данном состояние. Боковые стенки 6 и 7 гибкого соединительного элемента 3 выполнены в форме усеченного эллипса 8 и 9.
В сложенное состояние (транспортное) (фиг. 2) гибкий элемент трансформируется в сторону боковой стенки 7 воздействием локализованных сил на элементы каркаса 1, 2 и боковую стенку 7. Боковые стенки 6 и 7 в транспортном виде согнуты и имеют в месте изгиба плоскую форму. Раскрытие шарнирного узла происходит за счет упругих сил боковых стенок 6 и 7, стремящихся привести боковые стенки в устойчивое состояние, когда они имеют С-образную форму по всей длине.
Пример выполнения гибкого элемента (фиг. 1) шарнирного узла складного рефлектора космической антенны. Упругие элементы шарнирного узла складного рефлектора космической антенны содержат неметаллические волокна, внедренные в полимерную матрицу. Указанная полимерная матрица представляет собой смолу, содержащую олигомеры с эпоксидными группами. Неметаллические волокна являются синтетическими и содержат в своей основе бензольные кольца, которые соединены амидными связами. Данные неметаллические волокна обладают более низкой плотность по сравнению с неметаллическими волокнами, используемыми в прототипе, и позволяют уменьшить общий вес детали.
Упругий элемент шарнирного узла складного рефлектора космической антенны выполнен в виде полого сегмента трубы с цилиндрической стенкой с размещенными в центре двумя продольными разнотолщинными с расширением к краям W-образными вырезами, с усеченной центральной вершиной. Данная форма выреза в купе с используемыми материалами позволяет существенно улучшить технологичность шарнирного узла, повысив его эксплуатационные характеристики в условиях космоса, в частности, увеличив количество циклов трансформации гибкого элемента из свернутого состояния в развернутое и обратно без возникновения дефектов в структуре материала.