Радиолокационная антенна космического аппарата

 

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано на космических аппаратах (КА), ведущих из космоса дистанционное зондирование земной поверхности и передачу информации в реальном масштабе времени. Радиолокационная антенна (РЛА) согласно изобретению размещена на КА под сбрасываемым обтекателем и содержит силовую раму с установленными на ней створками, складываемыми по пакетной схеме и удерживаемыми в транспортном положении пружинами и пиротехническими механизмами, при этом РЛА содержит центральную створку, шарнирно связанную с остальными, снабжена пантографом, который одной своей оконечностью шарнирно закреплен на корпусе КА и взаимодействует с приводом, обеспечивающим поворот вокруг оси шарнирного крепления пантографа, а другой своей оконечностью шарнирно связан с одним из концов подкоса, шарнирно закрепленного на силовой раме и снабженного дополнительным приводом поворота силовой рамы вокруг шарнирной оси крепления подкоса, причем силовая рама закреплена на вышеуказанной центральной створке. После сброса обтекателя и срабатывания пирозамков пакеты створок отделяются от корпуса КА; с помощью привода поворачивается пантограф и вместе с ним - подкос, вследствие чего рама с пакетами створок плоскопараллельно перемещается в промежуточное положение, фиксируемое замком подкоса. По командам на основные и дублирующие пироножи связи между створками расфиксируются, и РЛА раскрывается в рабочую (плоскую) конфигурацию. Доворот РЛА в заданное положение относительно КА производится дополнительным приводом на подкосе. 4 ил.

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано на космических аппаратах (КА), ведущих из космоса дистанционное зондирование земной поверхности и передачу информации в реальном масштабе времени.

Известна радиолокационная антенна (РЛА), установленная на КА ERS-1 и разработанная Европейским Космическим Агентством.

Известна РЛА (1) является техническим решением, наиболее близким к изобретению.

РЛА содержит силовую раму с установленными на ней створками, складываемыми по пакетной схеме и удерживаемыми в транспортном положении пружинами и пиротехническими механизмами (1).

Шарнирно связанные между собой и с рамой, створки уложены в два пакета и удерживаются от раскрытия с помощью пружинных механизмов, а закрепляются на изделии с помощью пиромеханизмов.

После сброса обтекателя срабатывают пиромеханизмы, створки под действием пружин раскрываются, фиксируются и образуют единую плоскую панель.

Недостатком описанной антенны является низкое качество информации в связи с взаимными влияниями диаграмм направленности других антенн КА (антенны СУД, ТМИ, командно-измерительного комплекса и т.д.).

Техническим результатом, достигаемым при реализации изобретения, является повышение качества информации путем исключения взаимного влияния диаграмм направленности обслуживающих антенн КА на РЛА.

Указанный технический результат достигается тем, что известная РЛА (1) дополнительно содержит центральную створку, шарнирно связанную с остальными, и снабжена пантографом, двумя приводами, тремя самозапирающимися замками и подкосом, причем, пантограф одной своей оконечностью шарнирно закреплен на корпусе космического аппарата и взаимодействует с первым приводом, закрепленным на корпусе космического аппарата и обеспечивающим поворот вокруг оси шарнирного крепления пантографа, а другой своей оконечностью шарнирно связан с одним из концов подкоса, другой конец которого шарнирно закреплен на силовой раме, снабжен кронштейном и взаимодействует со вторым приводом, закрепленным на силовой раме и обеспечивающим поворота рамы вокруг шарнирной оси крепления подкоса, при этом, силовая рама закреплена на центральной створке, на которой установлены два самозапирающихся замка, один замок установлен на кронштейне подкоса, а на корпусе космического аппарата выполнены ответные элементы под замки, задающие рабочее положение антенны относительно корпуса аппарата.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг. 1 дан перспективный общий вид РЛА в раскрытом (рабочем) положении; на фиг.2 дан вид сбоку РЛА, уложенной в транспортном положении под обтекателем носителя; на фиг.3 показано состояние РЛА в промежуточной фазе раскрытия в рабочее положение; на фиг.4 дан вид сверху РЛА в раскрытом и уложенном состоянии.

На конической вставке цилиндрического корпуса КА 1 жестко установлена неподвижная ферма 3 и шарнирно уложены створки 3, а центральная створка жестко связана с силовой рамой 4.

На створках 3 равномерно по всей площади размещена радиоэлектронная аппаратура 5. Сложенные в пакет 6 створки 3 стянуты с помощью стяжной ленты 7, проходящей через основание и дублирующие пироножи 8. Пакеты 6 створок закреплены к корпусу 1 с помощью четырех пирозамков 9.

Силовая рама 4 радиолокационной антенны 10 взаимодействует с червячным приводом 1, шарнирно связана с полым подкосом 12, который в свою очередь шарнирно соединен с пантографом 13.

Пантограф 13 шарнирно установлен на неподвижном кронштейне 14, на котором закреплен дополнительный червячный привод 15.

На кронштейне подкоса 12 установлен один самозапирающийся замок 16; два других замка установлены в нижней части центральной створки, а их ответные части на опорах фермы 2.

Створки 3 с помощью взведенных торсионов 18 раскрываются, превращаясь в плоскую радиолокационную антенну 10.

На неподвижной раме 2 жестко установлена антенна 17 (чувствительные элементы системы управления движением, ТМИ, командно-измерительного комплекса и т.д.).

На корпусе 1 неподвижно установлен кронштейн 19 с "ответной частью", взаимодействующей с замками 16.

Створки 3, уложенные в пакеты 6, закрываются головным обтекателем 20.

РЛА работает следующим образом.

После сброса головного обтекателя 20 и вывода КА на рабочую орбиту, срабатывают четыре пирозамка 9. Оба пакета створок (см. фиг.4) отделяются от корпуса КА 1. Подается команда на включение привода 15. Выходной вал привода поворачивает пантограф 13, при повороте которого на тот же угол поворачивается подкос 12 относительно пантографа. Рама 4 с пакетами створок 6 - плоскопараллельно перемещаются из исходного положения в промежуточное (см. фиг.2). При этом, жестко установленный на подкосе 12 замок 16 фиксируется (запирается) со своей ответной частью. Таким образом, кронштейн подкоса 12 через кронштейн 19 жестко соединяется с корпусом КА 1. Расстояние выноса пакета створок больше длины створок, что исключает их соударение с опорами фермы 2 при раскрытии. Для раскрытия створок подаются команды на основные и дублирующие пироножи. Кинематические связи разрываются, а створки 3 с помощью взведенных торсионов 18 поворачиваются в своих шарнирах и фиксируются другу с другом, образуя плоскую панель 10 с радиоэлектронным излучателем 5.

Поворот раскрытой панели в рабочее положении осуществляется следующим образом.

Включается привод 11, а поскольку, кронштейн подкоса 12 жестко зафиксирован с кронштейном 19, то обкатываясь по червячному колесу рама 4 с приводом 11 поворачивается в "верхнем" шарнире подкоса 12 и поворачивает жестко связанную с ней панель 10. Поворот панели осуществляется до тех пор, пока два самозапирающихся замка 16 не зафиксируются со своими ответными частями, жестко установленными на опорах фермы 2.

Таким образом, плоская панель 10 зафиксирована в трех точках с заданной точностью относительно корпуса аппарата 1.

Описанная компоновка, при которой одни антенны жестко установлены на ферме, а другая перемещается из "симметричного положения" в боковое и фиксируется, позволяет использовать "маленький" обтекатель и серийный РН, при этом, диаграммы направленности антенн "смотрят" на Землю и не оказывают влияния друг на друга. При равных объемах аппаратуры, что и у КА, описанного в прототипе, данное изобретение позволяет разместить КА под обтекателем меньшего диаметра, снизить класс РН, что снижает стоимость запуска.

Формула изобретения

Радиолокационная антенна космического аппарата, содержащая силовую раму с установленными на ней створками, складываемыми по пакетной схеме и удерживаемыми в транспортном положении пружинными и пиротехническими механизмами, отличающаяся тем, что антенна содержит центральную створку, шарнирно связанную с остальными, и снабжена пантографом, двумя приводами, тремя самозапирающимися замками и подкосом, причем пантограф одной своей оконечностью шарнирно закреплен на корпусе космического аппарата и взаимодействует с первым приводом, закрепленным на корпусе космического аппарата и обеспечивающим поворот вокруг оси шарнирного крепления пантографа, а другой своей оконечностью шарнирно связан с одним из концов подкоса, другой конец которого шарнирно закреплен на силовой раме, снабжен кронштейном и взаимодействует со вторым приводом, закрепленным на силовой раме и обеспечивающим поворот рамы вокруг шарнирной оси крепления подкоса, при этом силовая рама закреплена на центральной створке, на которой установлены два самозапирающихся замка, один замок установлен на кронштейне подкоса, а на корпусе космического аппарата выполнены ответные элементы под замки, задающие рабочее положение антенны относительно корпуса аппарата.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4