Рефлектор

Изобретение относится к производству изделий из композиционных материалов, а именно конструкциям и способам изготовления прецизионных рефлекторов антенн с отражающей поверхностью, образованной не только кривой второго порядка, но и специальным сложным профилем. Задачами настоящего изобретения являются повышение точности, размерной стабильности, жесткости конструкции рефлектора. Поставленные задачи решаются за счет того, что в рефлекторе, состоящем из отражателя и опорной конструкции, находящихся на расстоянии друг от друга, для их соединения введены пластины, приклеиваемые частью их поверхности ко внутренней и внешней сторонам опорной конструкции параллельно оси рефлектора, при этом на свободные части пластин с внутренней и внешней сторон через клеевое соединение установлены уголки, к свободным частям которых приклеен отражатель. Опорная конструкция представляет собой монооболочку, выполненную из углепластиковой композиционной ткани с плоскостью установки, перпендикулярной оси рефлектора; отражатель выполнен из препрега на основе углеродного волокна в виде лент, выложенных встык. Уголки предлагается устанавливать с каждой стороны пластины по две штуки. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к производству изделий из композиционных материалов, а именно конструкциям и способам изготовления прецизионных рефлекторов антенн с отражающей поверхностью, образованной не только кривой второго порядка, но и специальным сложным профилем.

Сущность изобретения заключается в изготовлении отражателя и опорной конструкции в виде монооболочки, которые находятся на некотором расстоянии друг от друга и соединены при помощи пластин и уголков. Техническим результатом является повышение механических характеристик и размерной стабильности рефлектора антенны.

Освоение более высоких диапазонов частот бортовых антенных систем и увеличение мощности бортовых ретрансляторов космических аппаратов позволяет принимать и передавать все большие объемы информационных данных и организовывать высококачественные каналы фиксированной спутниковой связи. Основным элементом антенны является рефлектор. Точность наведения антенны зависит от точности и размеростабильности рефлектора, который подвержен в процессе функционирования по штатному назначению влиянию таких негативных факторов, как экстремальные положительные и отрицательные температуры (с учетом их градиента), вакуум, радиация.

Повышение пропускной способности космического аппарата (КА) и коэффициента усиления в заданной зоне обслуживания может быть обеспечено увеличением площади апертуры рефлектора со специально спрофилированной отражающей поверхностью, формирующей контурную диаграмму направленности антенны. Зона обслуживания таких антенн обычно представляет собой сложный контур в пределах территории определенных стран, видимых с геостационарной орбиты.

Основными требованиями, предъявляемыми к рефлекторам антенн КА, помимо радиотехнических являются:

- точность изготовления отражающей поверхности с отклонениями от номинальной поверхности, не превышающими десятых долей миллиметра;

- стабильность геометрии при эксплуатации на орбите в экстремальных условиях космического пространства;

- высокие удельные характеристики прочности и жесткости.

Известно устройство - рефлектор (патент RU №2070355), являющийся сэндвич-конструкцией, которая состоит из рабочей, тыльной обшивок и сотового заполнителя. Обшивки выложены заготовками композиционного материала в форме криволинейных или правильных многоугольников, уложенных внахлест.

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

Наиболее близким к заявляемому рефлектору является рефлектор, описанный в «Способе изготовления рефлектора из композиционных материалов» (патент US 2012019430), который содержит отражатель и опорную конструкцию. Отражатель является сэндвич-конструкцией с обшивками из углепластика и сотовым заполнителем в качестве среднего слоя. Опорная конструкция имеет форму шестигранника с меньшим радиальным размером, чем отражатель. Она собрана из шести труб с прямоугольным поперечным сечением и соединительных фитингов. Отражатель и опорную конструкцию соединяют при помощи уголков. Каждый уголок имеет длинную и короткую стороны. Короткой стороной уголок приклеивают к отражателю, а длинной - к скобе, которая приклеена к опорной конструкции. Также рефлектор имеет мембрану из композитной ткани на основе арамидного волокна для придания жесткости периферийной части отражателя, которая крепится к его краю и опорной конструкции. Описанные устройство и способ приняты за прототипы изобретения.

Недостатками данного изобретения являются:

1. Склеенная опорная конструкция, состоящая из отдельных деталей с разными коэффициентами теплового расширения.

2. Неравномерный клеевой шов в области соединения прямой поверхности уголка и криволинейной поверхности отражателя.

3. Установка уголков на скобы только с внешней стороны опорной конструкции.

Вследствие этого, в рефлекторе возможны снижение прочности, размеростабильности, увеличение монтажных напряжений при сборке и усложнение цикла изготовления.

Задачами настоящего изобретения являются повышение точности, размерной стабильности, жесткости конструкции рефлектора.

1. Поставленные задачи решаются за счет того, что в рефлекторе, состоящем из отражателя и опорной конструкции, находящихся на расстоянии друг от друга, для их соединения введены пластины, приклеиваемые частью их поверхности ко внутренней и внешней сторонам опорной конструкции параллельно оси рефлектора, при этом на свободные части пластин с внутренней и внешней сторон через клеевое соединение установлены уголки, к свободным частям которых приклеен отражатель. Опорная конструкция представляет собой монооболочку, выполненную из углепластиковой композиционной ткани с плоскостью установки, перпендикулярной оси рефлектора; отражатель выполнен из препрега на основе углеродного волокна в виде лент, выложенных встык. Уголки предлагается устанавливать с каждой стороны пластины по две штуки.

Заявляемое изобретение поясняется чертежами:

1. На фиг. 1 показан общий вид рефлектора;

2. На фиг. 2а показан увеличенный вид А, на фиг. 2б - установка уголков;

3. На фиг. 3 показан вид рефлектора сбоку;

4. На фиг. 4 показано увеличенное сечение Б-Б;

5. На фиг. 5 показан рефлектор на технологическом приспособлении.

Заявляемый рефлектор конструктивно выполнен в виде сборочной единицы, состоящей из отражателя 1 и опорной конструкции 2, которые находятся на расстоянии друг от друга (фиг. 3). Отражатель 1 соединен с опорной конструкцией 2 при помощи пластин 3 и уголков 4 (фиг. 2) через клеевой слой. Позиционирование опорной конструкции выполняется при помощи приспособления для сборки 6 (фиг. 5) на поверхности прецизионной оправки 5, при этом отражатель 1 не демонтируется с оправки 5 до полного высыхания клеевого соединения (фиг. 5).

Отражатель 1 может быть выполнен как в виде сэндвич-конструкции, так и в виде многослойной конструкции без сотового заполнителя в зависимости от диаметра рефлектора. Опорная конструкция 2 представляет собой монооболочку, выполненную из углепластиковой композиционной ткани. Плоскость установки опорной конструкции перпендикулярна оси рефлектора 7 (фиг. 3).

Способ изготовления рефлектора осуществляется следующим образом:

1. Углепластиковые элементы отражателя 1 (обшивки в случае выполнения отражателя в виде сэндвич-конструкции или полностью отражатель в случае выполнения отражателя в виде многослойной конструкции без сотового заполнителя) изготавливают из заготовок препрега в виде лент, выкладываемых встык.

2. Проводят позиционирование опорной конструкции 2 над отражателем 1 с помощью приспособлений для сборки 6, например стоек и струбцин;

3. Приклеивают пластины 3 частью их поверхности к внутренней и внешней сторонам опорной конструкции 2 параллельно оси рефлектора 7 (фиг. 4). Площадь соединительной и свободной частей пластины определяются результатами механического анализа рефлектора с учетом эксплуатационных требований.

4. На кромке пластины 3 вблизи отражателя 1 устанавливают на клеевое соединение, уголки 4, например по два уголка с внутренней и внешней сторон пластины, к свободным частям которых приклеивают отражатель 1. Установка уголков 4 производится таким образом, чтобы обеспечить максимальное прилегание склеиваемых участков поверхностей отражателя 1 (фиг. 2б) и уголка 4.

5. Демонтаж отражателя 1 с поверхности прецизионной оправки 5 выполняют после полного высыхания клеевых соединений.

Поставленные задачи, такие как увеличение точности, геометрической стабильности и жесткости рефлектора предложенной конструкции, достигаются благодаря:

1. Изготовлению опорной конструкции в виде монооболочки, что приводит к уменьшению цикла изготовления, повышению геометрической стабильности, исключению монтажных напряжений при сборке;

2. Установке пластин с внутренней и внешней сторон опорной конструкции, что позволяет повысить локальную жесткость отражателя;

3. Выкладке отражателя препрегом на основе углеродного волокна заготовками в виде лент встык;

4. Селективному подбору уголков по месту при установке на отражатель с обеспечением максимального прилегания склеиваемых поверхностей, что увеличивает прочность клеевого соединения;

5. Выполнению сборочных операций без демонтажа отражателя с прецизионной оправки.

1. Рефлектор, состоящий из отражателя и опорной конструкции, соединенных уголками, отличающийся тем, что отражатель и опорная конструкция находятся на расстоянии друг от друга и для их соединения дополнительно введены пластины, приклеиваемые частью их поверхности ко внутренней и внешней сторонам опорной конструкции параллельно оси рефлектора, при этом на свободные части пластин с внутренней и внешней сторон через клеевое соединение установлены уголки, к свободным частям которых приклеен отражатель; опорная конструкция представляет собой монооболочку, выполненную из углепластиковой композиционной ткани с плоскостью установки, перпендикулярной оси рефлектора; отражатель выполнен из препрега на основе углеродного волокна в виде лент, выложенных встык.

2. Рефлектор по п. 1, отличающийся тем, что уголки установлены с каждой стороны пластины по две штуки.



 

Похожие патенты:

Изобретения относятся к области радиотехники, а именно к зеркальным антеннам, используемым для приема или передачи сигнала. Зеркальная антенна по обоим вариантам содержит каркас и установленные на нем параболический рефлектор и расположенный в фокусе рефлектор облучатель.

Изобретение относится к области радиолокационной техники и может быть использовано для увеличения эффективной площади рассеяния объектов и получения их ложных радиолокационных портретов.

Изобретение относится к телекоммуникационным многолучевым антенным системам с фокальным устройством, состоящим из двумерного массива облучателей, в котором одновременно генерируется множество лучей посредством задания амплитудно-временных параметров сигналов для каждого облучателя.

Изобретение относится к области машиностроения и используется при создании конструкций, применяемых в космической и авиационной технике, работающих в условиях повышенных нагрузок, и касается способа изготовления размеростабильной интегральной конструкции.

Изобретение относится к области антенной техники и может быть использовано в качестве источника излучения. Устройство для формирования пространственного спирального поля включает антенну, выполненную в форме тарелки, на поверхности которой через равные угловые интервалы выполнено по меньшей мере два радиальных разреза, и излучатель поля, выполненный с возможностью взаимодействия генерируемого поля с антенной.

Изобретение относится к области антенной техники и может быть использовано в качестве источника излучения. Устройство для формирования пространственного спирального поля включает излучатель поля и выполненную с возможностью вращения относительно оси распространения фронта спиральной волны антенну, имеющую форму тарелки, на поверхности которой через равные угловые интервалы выполнено по меньшей мере два радиальных разреза от центральной части до кромки антенны.

Изобретение относится к области антенной техники и может быть использовано в качестве источника излучения. Устройство для формирования пространственного спирального поля включает излучатель поля и выполненную с возможностью вращения относительно оси распространения фронта спиральной волны антенну, имеющую форму тарелки.

Изобретение относится к области антенной техники и может быть использовано в качестве источника излучения. Устройство для формирования пространственного спирального поля включает антенну, имеющую форму тарелки, на поверхности которой выполнен радиальный разрез от центральной части до кромки антенны, и излучатель поля, выполненный с возможностью взаимодействия генерируемого поля с антенной.

Изобретение относится к антенному устройству однолучевой схемы. Технический результат - небольшая мощность облучателя, не перехватываемая зеркалом, вследствие эффективности облучения отражателя и низкой характеристики боковых лепестков.

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.

Использование: изобретение относится к антенной технике и предназначено для быстрой установки и снятия антенны с корпуса транспортного средства. Сущность: устройство состоит из диска-держателя, взаимодействующего углубленной торцевой поверхностью с платой диска-держателя, имеющей разъемы типа «розетка», и через плату диска-держателя и торцевой поверхностью с опорной поверхностью крючков посредством крепежных элементов, типа винты, и взаимодействующего с уплотнительным резиновым кольцом, размещенным в верхнем торцевом круговом пазу, и из диска антенного устройства, взаимодействующего углубленной торцевой поверхностью с платой антенного устройства, имеющей разъемы типа «вилка» и не разъемное соединение с антенным устройством, посредством крепежных элементов типа заклепки и имеющего выступы, расположенные на оси внешней цилиндрической поверхности диска антенного устройства, имеющие взаимно перпендикулярные пазы с размещенными упругими элементами в виде пружины кручения, у которых один конец контактирует с отверстием, размещенным в диске антенного устройства, а другой представляет ручку кольца, имеющую возможность перемещаться по пазу в момент соединения диска антенного устройства с диском-держателем в момент прохождения крючков по пазу, контактируя наклонной поверхностью с упругими элементами, отводя их в сторону, при этом упругие элементы вращаются вокруг штифтов, взаимодействующих с выступом на диске антенного устройства, а разъемы типа «вилка» контактируют с разъемами типа «розетка» до момента взаимодействия упругих элементов с фиксирующей поверхностью крючков, обеспечивая соединения диска-держателя с диском антенного устройства, создавая герметичною полость Е посредством уплотнительного кольца, контактирующего с платой диска антенного устройства.

Предоставлено вспомогательное устройство для настройки ориентации антенны, которое позволяет любому работнику быстро и точно устанавливать антенное устройство.

Изобретение относится к антенной технике, в частности к свертываемым антеннам. Излучатель для раскрываемой антенной решетки содержит электрический вибратор и линию питания, выполненную в виде коаксиального кабеля, закрепленного на несущей металлической штанге.

Изобретение относится к антенной технике, в частности к антеннам с многоканальным входом и многоканальным выходом. Технический результат - повышение эффективности излучения антенны MIMO с одновременным уменьшением мариалоемкости при ее изготовлении.

Изобретение относится к области радиосвязи, в частности к системам связи типа "точка-точка" миллиметрового диапазона длин волн, обеспечивающим высокоскоростное соединение.

Использование: изобретение относится к антенным устройствам, в частности к узлам крепления вертикальных антенн к мачте. Сущность: устройство для крепления вертикальной антенны к мачте содержит хомуты, прижимные планки, болты, гайки и из неметаллических радиопрозрачных материалов трубу с консолями и обеспечивает антенному устройству передавать радиосигнал без возбуждения мачты.

Антенное устройство включает в себя: радиоустройство, которое генерирует радиоволну для передачи или радиоволну для приема; первичный излучатель, который излучает радиоволны, генерируемые радиоустройством, или подает принимаемые радиоволны к радиоустройству; параболический отражатель, который отражает радиоволны, излучаемые первичным излучателем, или радиоволны снаружи; экран, который защищает от излишних радиоволн среди радиоволн, излучаемых первичным излучателем и отражаемых параболическим отражателем, или радиоволн, излучаемых к параболическому отражателю снаружи; и механизм установки антенны, который фиксирует параболический отражатель на мачте для крепления антенны.

Использование: в области средств связи и может быть использовано при конструировании мобильных антенных систем. Сущность: мобильная антенная установка (МАУ), включающая автотранспортное средство, на платформе которого размещено складное АМУ, состоящее из параболической антенны с симметричной вырезкой и мачты.

Изобретение относится к антенной технике и предназначено для крепления антенны. Технический результат - повышение надежности крепления антенны.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при изготовлении прецизионных параболических рефлекторов из полимерных композитных материалов. Способ изготовления рефлектора включает изготовление отражающей обшивки путем последовательной укладки на подготовленную поверхность матрицы защитного, отражающего и армирующего слоев из сухих материалов, вакуумирование собранного пакета и его пропитку связующим за счет использования сил вакуумного разрежения, с последующей выдержкой при непрерывном вакуумировании до полной полимеризации связующего. Аналогичным образом, используя силы вакуумного разрежения, изготавливают тыльную обшивку рефлектора и соединяют ее с отражающей обшивкой через слой заполнителя. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, заключается в повышении радиоотражающих характеристик рефлектора, сокращении времени производственного цикла, повышении его чистоты и экологичности. 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к производству изделий из композиционных материалов, а именно конструкциям и способам изготовления прецизионных рефлекторов антенн с отражающей поверхностью, образованной не только кривой второго порядка, но и специальным сложным профилем. Задачами настоящего изобретения являются повышение точности, размерной стабильности, жесткости конструкции рефлектора. Поставленные задачи решаются за счет того, что в рефлекторе, состоящем из отражателя и опорной конструкции, находящихся на расстоянии друг от друга, для их соединения введены пластины, приклеиваемые частью их поверхности ко внутренней и внешней сторонам опорной конструкции параллельно оси рефлектора, при этом на свободные части пластин с внутренней и внешней сторон через клеевое соединение установлены уголки, к свободным частям которых приклеен отражатель. Опорная конструкция представляет собой монооболочку, выполненную из углепластиковой композиционной ткани с плоскостью установки, перпендикулярной оси рефлектора; отражатель выполнен из препрега на основе углеродного волокна в виде лент, выложенных встык. Уголки предлагается устанавливать с каждой стороны пластины по две штуки. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Наверх