Прецизионный рефлектор и способ его изготовления



Прецизионный рефлектор и способ его изготовления
Прецизионный рефлектор и способ его изготовления

 


Владельцы патента RU 2571718:

Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" (RU)

Изобретение относится к изготовлению прецизионных рефлекторов из волокнистых композиционных материалов для антенн космических аппаратов. Технический результат - повышение точности изготовления рабочей поверхности рефлекторов, снижение массы рефлектора и сокращение цикла изготовления. Для этого прецизионный рефлектор состоит из рабочей обшивки, выполненной из полимерного композиционного материала, причем рабочая обшивка выложена однонаправленными лентами встык и снабжена многогранным элементом жесткости, который установлен на тыльную поверхность рабочей обшивки на клей и уголки. А способ изготовления прецизионного рефлектора включает изготовление рабочей обшивки на оправках, причем используют одну прецизионную оправку со значением коэффициента линейного термического расширения, близким к значению материала наполнителя рабочей обшивки, а рабочую обшивку выкладывают однонаправленными лентами встык и производят формование лицевой обшивки, затем устанавливают многогранный элемент жесткости на тыльную поверхность рабочей обшивки. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к радиотехнике, а именно конструкциям и способам изготовления прецизионных рефлекторов из волокнистых композиционных материалов для антенн космических аппаратов.

Известно устройство - рефлектор (патент RU 2070355), выполненный из обшивок, между которыми размещен заполнитель, отражающая поверхность выполнена из уложенных внахлест отражающих элементов в форме криволинейных или правильных многоугольников. Описанное устройство принято за прототип изобретения.

Недостатками данного устройства (рефлектора), выполненного выкладкой многоугольниками внахлест, являются невозможность многократного воспроизведения, сложность выкладки материала и прогнозирования результата изготовления.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ изготовления многослойного рефлектора из полимерных композиционных материалов, включающий раздельное термоформование тыльной и отражающей обшивки на промежуточных оправках, с последующим соединением обшивок через клеевой слой и заполнитель (патент RU 2168820). Описанный способ принят за прототип изобретения.

Недостатком способа является использование нескольких приспособлений при термоформовании, вследствие чего рефлектор может обладать пониженной точностью рабочей поверхности и повышенной массой конструкции, а за счет применения заполнителя и тыльной обшивки увеличивается и усложняется цикл изготовления.

Задачей настоящего изобретения является существенное повышение точности рабочей поверхности рефлекторов, снижение массы рефлектора, сокращение цикла изготовления.

Поставленная задача достигается использованием прецизионного рефлектора, состоящего из рабочей обшивки, выложенной однонаправленными лентами встык. Рабочая обшивка снабжается элементом жесткости, который установлен на ней при помощи клея и уголков. Рабочую обшивку изготавливают на одной прецизионной оправке, а элемент жесткости устанавливают без демонтажа рабочей обшивки.

Заявляемое изобретение поясняется чертежами:

на фиг.1 - рефлектор в сборе;

на фиг.2 - рефлектор в сборе на приспособлении для изготовления и склеивания.

Заявляемый прецизионный рефлектор конструктивно выполнен в виде сборочной единицы, состоящей из отражающей рабочей обшивки 1 (фиг.1, 2) и элемента жесткости 2 (фиг.1), установленного на тыльной поверхности рабочей обшивки на уголках 3 (фиг.1, 2) через клеевой слой 4 (фиг.2), позиционирование элемента жесткости выполняется при помощи приспособления для склеивания 5 (фиг.2) на поверхности прецизионной оправки 6 (фиг.2).

Рефлектор предназначен для отражения высокочастотной энергии от облучателя и формирования узконаправленного луча с требуемой диаграммой направленности.

Способ изготовления осуществляют следующим образом:

1. Проводят подготовку поверхности прецизионной оправки 6 (фиг.2): очистка, обезжиривание и нанесение разделительной смазки.

2. Выполняют раскрой по программе на режущем станке заготовок лент с продольным расположением волокнистого наполнителя вдоль основы материала, причем кривизна заготовки зависит от геометрических характеристик рефлектора.

3. Производят выкладку заготовок волокнистого наполнителя на поверхность прецизионной оправки в виде восьми слоев по заданным углам ориентации, строго определенным образом чередуя слои относительно друг друга.

4. Выполняется установка вакуумного чехла на выложенный пакет материалов с фиксацией к поверхности оправки в зоне припуска.

5. Производится ступенчатый нагрев до температуры 120°C и выдержка ее при данной температуре в течение 3 ч при вакуумном давлении от минус 0,8 до минус 0,95 кгс/см2.

6. Выполняется охлаждение рефлектора совместно с термокамерой до температуры 20÷60°C.

7. Производится демонтаж вакуумного чехла и подготовка поверхности под установку элемента жесткости и уголков.

8. Выполняется установка на тыльную поверхность элемента жесткости 2 (фиг.1) и уголков 3 (фиг.1) на клеевой слой 4 (фиг.2) с выдержкой при температуре цеха не менее 24 часов, позиционирование и прижатие выполняется приспособлением для склеивания 5 (фиг.2).

9. Выполняется демонтаж сборки (фиг.1) с поверхности прецизионной оправки 6 (фиг.2), контроль отклонений его отражающей поверхности от теоретической.

Положительный эффект достигается изготовлением рефлектора за один технологический цикл на одной оправке, что позволяет снизить трудоемкость изготовления сборки, а также повысить точность рабочей поверхности за счет применения прецизионной оправки со значением коэффициента линейного термического расширения, близким к значению применяемого материала наполнителя рабочей обшивки. Использование многогранного элемента жесткости с обшивкой позволило снизить массу изделий, изготавливаемых предложенным способом.

1. Прецизионный рефлектор, состоящий из рабочей обшивки, выполненной из полимерного композиционного материала, отличающийся тем, что рабочая обшивка выложена однонаправленными лентами встык и снабжена многогранным элементом жесткости, который установлен на тыльную поверхность рабочей обшивки на клей и уголки.

2. Прецизионный рефлектор по п. 1, отличающийся тем, что элемент жесткости может быть выполнен в форме эллипса или круга.

3. Способ изготовления прецизионного рефлектора, включающий изготовление рабочей обшивки на оправках, отличающийся тем, что используют одну прецизионную оправку со значением коэффициента линейного термического расширения, близким к значению материала наполнителя рабочей обшивки, а рабочую обшивку выкладывают однонаправленными лентами встык и производят формование лицевой обшивки, затем устанавливают многогранный элемент жесткости на тыльную поверхность рабочей обшивки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для изготовления прецизионных рефлекторов из полимерных композиционных материалов для антенн космических аппаратов.

Изобретение относится к области авиационно-космической техники, в частности к производству сложных изделий из композиционных материалов, и может быть использовано при изготовлении прецизионных размеростабильных изделий сложных геометрических форм, например антенных рефлекторов миллиметрового диапазона волн.

Изобретение относится к космической технике, в частности к созданию прецизионных антенных рефлекторов с высокоточными отражающими поверхностями сложной геометрии, искривленными в двух измерениях, для эксплуатации в условиях космического орбитального полета.

Изобретение относится к космической технике, в частности к зеркальным антеннам зонтичного типа. Антенна содержит облучающую систему и рефлектор, который включает: жесткие несущие ребра, расположенные радиально относительно центральной ступицы и шарнирно соединенные с ней; радиоотражающую поверхность, сформированную в виде клиньев, контурные шнуры, соединенные с клиньями, вспомогательные ребра, расположенные в каждом секторе между соседними несущими ребрами; механизм раскрытия рефлектора из транспортировочного положения в рабочее положение.

Изобретение может быть использовано в концентраторах солнечного излучения и радиоволн, устройствах по изменению светового потока. Зеркало содержит гибкое зеркальное полотно, размещенное на пневмосистеме, состоящей из газонаполняемых пневмокамер, пневматически связанных между собой.

Изобретение относится к космической технике, в частности к зеркальным антеннам с развертываемым (раскрываемым) крупногабаритным рефлектором зонтичного типа, имеющим диаметр раскрыва порядка 12 м и более, и к способам их изготовления.

Изобретение относится к космической технике, в частности, к зеркальным антеннам со складным рефлектором зонтичного типа. .

Изобретение относится к развертываемым крупногабаритным рефлекторам космических антенн и способу отработки его раскрытия и складывания при наземных испытаниях. .

Изобретение относится к космической технике, в частности к развертываемым рефлекторам космических антенн, выполненных на основе крупногабаритных стержневых конструкций.

Группа изобретений относится к области антенной техники и может быть использована при изготовлении пирамидальных рупорных излучателей, применяемых в антеннах миллиметрового диапазона.

Изобретение относится к антенной технике. Технический результат - повышение КПД и разрешающей способности зеркально-рупорной антенны.

Изобретение относится к антенной технике, в частности к слабонаправленным волноводным антеннам диапазонов сверхвысоких (СВЧ) и крайне высоких (КВЧ) частот. Технический результат - улучшение диаграммы направленности.

Изобретение относится к антенной технике, в частности к рупорным излучателям, входящим в состав антенн космического аппарата, а также к способам их изготовления, и к способам соединения деталей, охватывающих одна другую, с помощью клея, когда одна деталь изготовлена из композиционного материала, а другая из металла.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в беспроводных точках доступа. .

Изобретение относится к сверхширокополосным рупорным антеннам, работающим в непрерывном диапазоне ультравысоких частот (УВЧ) и сверхвысоких частот (СВЧ). .

Изобретение относится к области излучающих и/или принимающих антенн, в случае необходимости, типа решеток и, в частности, касается устройств преобразования для возбуждения ортогональных мод (или «преобразователей»), которыми оборудованы такие антенны.

Изобретение относится к антенной технике и предназначено для расширения частотного диапазона и излучения пикосекундных сигналов рупорной антенной. .

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к широкополосным антеннам СВЧ-диапазона. .

Изобретение относится к области радиотехники СВЧ- и КВЧ-диапазонов, в частности к конструкциям моноимпульсных антенн, и может быть использовано в радиолокационных системах с моноимпульсным методом пеленгации целей как самостоятельно, так и в качестве облучателей антенн апертурного типа в виде фазированных антенных решеток, зеркальных и линзовых антенн, обеспечивающих приемопередающий режим работы.

Изобретение относится к антенному устройству однолучевой схемы. Технический результат - небольшая мощность облучателя, не перехватываемая зеркалом, вследствие эффективности облучения отражателя и низкой характеристики боковых лепестков. Для этого антенное устройство включает в себя отражатель, который формирует офсетную антенну с вырезанным сегментом параболоида вращения, и первичный излучатель, который испускает луч, имеющий форму эллиптического конуса, на плоскость раскрыва отражателя. Контур отражателя плоскости раскрыва отражателя формируется в эллиптической форме вдоль изолюксы эллиптического луча, испускаемого от первичного излучателя. Соответственно, потери вследствие не перехватываемой зеркалом мощности облучателя отражателя компенсируются в пространстве, в котором контур отражателя настоящего варианта осуществления выступает из контура обычного отражателя, имеющего вертикальную эллиптическую форму, сформированную перпендикулярно оси луча, падающего на плоскость раскрыва отражателя. В пространстве, в котором контур обычного отражателя выступает из контура отражателя настоящего варианта осуществления, компенсируется ухудшение эффективности облучения отражателя. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх