Развертываемый крупногабаритный рефлектор космического аппарата и способ его изготовления



Развертываемый крупногабаритный рефлектор космического аппарата и способ его изготовления
Развертываемый крупногабаритный рефлектор космического аппарата и способ его изготовления
Развертываемый крупногабаритный рефлектор космического аппарата и способ его изготовления
Развертываемый крупногабаритный рефлектор космического аппарата и способ его изготовления
Развертываемый крупногабаритный рефлектор космического аппарата и способ его изготовления
Развертываемый крупногабаритный рефлектор космического аппарата и способ его изготовления

Владельцы патента RU 2449437:

Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" (RU)

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. Рефлектор содержит центральный узел в виде сооснорасположенных основания и фланца с центром, находящимся вблизи вершины рефлектора, силовой каркас, выполненный в виде спиц, соединенных с основанием, механически связанный через формообразующую структуру с сетеполотном, формообразующая структура содержит узлы, в осевом направлении соединенные стяжными нитями со спицами, реперные точки на рабочей поверхности сетеполотна, расположенные напротив соответствующих узлов формообразующей структуры и на поверхности ячеек сетеполотна в центре, телескопическую мачту, прикрепленную к основанию, единым центром соединенную с гибкими оттяжками, связанными с указанными спицами; на поверхности фланца на максимально возможном одинаковом удалении от его центра по направлениям осей симметрии раскрыва рефлектора нанесены реперные точки, а к центру фланца на период настройки и контроля формы рабочей поверхности рефлектора прикреплен размеростабильный, например, изготовленный из инвара, стержень эталонной длины, например, с длиной, равной 25% глубины рефлектора, продольная ось которого совпадает с осью рефлектора, проходящей через его вершину, а на свободном торце стержня нанесена реперная точка в его центре, через которую проходят продольные оси стержня и рефлектора. Способ изготовления рефлектора включает: настройку и контроль формы рабочей поверхности рефлектора при положениях его раскрывом вверх или раскрывом вниз путем определения отклонений вертикальных координат точек рабочей поверхности сетеполотна в результате измерения с помощью лазерного сканера и осуществления изменения положения этих точек с помощью стяжных нитей до требуемого приближения их с положениями теоретических точек, принадлежащих расчетной поверхности требуемой формы; операции осуществляют с использованием измерительной системы с лазерным сканером, который прикрепляют к плоской цилиндрической плите, затем прикрепляемой к одному из двух взаимно симметрично расположенных горизонтированных плоских оснований технологического приспособления рабочего места, причем в исходном положении оптическую ось вертикального лазерного луча сканера и продольную ось цилиндрической плиты совмещают с продольной осью рефлектора, определяют погрешность измерения измерительной системы, измерительную систему периодически контролируют по точности функционирования, взаимно согласованное размещение рефлектора и сканера и контроль точности работы измерительной системы осуществляют по данным измерений расстояний от реперных точек, расположенных на фланце и свободном торце стержня с учетом его фактической эталонной длины, причем сканер располагают на заранее определенном расстоянии от вершины рефлектора. Техническим результатом является обеспечение высокой точности определения действительных координат рабочей поверхности рефлектора в результате исключения систематических ошибок и высокоточного приближения их расположения вблизи расчетных точек, расположенных на теоретическом параболоиде вращения, упрощение изготовления рефлектора, снижение трудоемкости в изготовлении рефлектора. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

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 изготовления их.

Известен развертываемый крупногабаритный рефлектор космического аппарата согласно патенту Российской Федерации (РФ) №2350519 RU [1] (авторами выбран за прототип), который включает в себя (см. фиг.1) центральный узел 1 в виде соосно расположенных основания 1.1 и изготовленного из жесткого материала фланца 1.2 с центром, находящимся вблизи вершины Ор рефлектора, а также силовой каркас, выполненный в виде спиц 2, соединенных с основанием 1.1, механически связанный через формообразующую структуру 3 с сетеполотном 4, при этом формообразующая структура 3 содержит узлы 3.1, в осевом направлении соединенные стяжными нитями 3.2 со спицами 2, пронумерованные реперные точки 5, например, из напыленного алюминия (с известными координатами), расположенные напротив соответствующих узлов 3.1 формообразующей структуры с теми же номерами, телескопическую мачту 6, прикрепленную к основанию 1.1, единым центром соединенную с гибкими оттяжками 7, связанными с указанными спицами 2 (XP, YP, ZP - оси координат рефлектора; OP - вершина рефлектора).

Известен способ изготовления развертываемого крупногабаритного рефлектора космического аппарата [1] согласно патенту РФ №2350518 [2] (авторами выбран за прототип), который включает настройку формы рабочей поверхности рефлектора при положении его (см. фиг.1) раскрывом вниз (или раскрывом вверх) путем измерения, определения отклонения вертикальных координат точек рабочей поверхности сетеполотна, осуществления требуемого изменения положения этих точек изменением длин соответствующих стяжных нитей 3.2 до совпадения с положениями теоретических точек, принадлежащих расчетной поверхности требуемой формы.

В настоящее время настройку и контроль формы рабочей поверхности такого рефлектора со среднеквадратичным отклонением (СКО) от теоретического профиля не более 1,3 мм (по измеренным данным примерно в 2700 точках сетеполотна рефлектора после всех видов испытаний) осуществляют (см. фиг.2), применяя принцип сканирования с использованием переносного лазерного сканера 20.1 типа Leica HDS3000.

Анализ статистических данных, проведенный авторами, по измерениям отклонений вертикальных координат реперных точек в процессе настройки и на различных этапах контроля в процессе изготовления рефлектора с диаметром раскрыва порядка 12 м показал, что систематическая ошибка в определении СКО составляет до 30-40% от вычисленной по данным изготовления величины СКО и эта ошибка обусловлена в основном ошибками взаимного требуемого размещения рефлектора и лазерного сканера - недостаточно точным совпадением продольной оси рефлектора и оптической оси вертикального лазерного луча вышеуказанного сканера, т.е. используемый в настоящее время способ изготовления рефлектора обеспечивает недостаточно высокую точность определения СКО формы рабочей поверхности рефлектора: это означает, что на одной половине рабочей поверхности рефлектора профиль высокоточно соответствует заданным требованиям, а на другой половине рабочей поверхности имеются области, где профиль в действительности не удовлетворяет заданным требованиям, которые ухудшают выходные рабочие характеристики рефлектора (хотя в целом осредненно профиль и удовлетворяет заданным требованиям).

Анализ конструкции и опыта изготовления вышеуказанных рефлекторов также показал, что настройки таких крупногабаритных рефлекторов как с использованием известных переносных электронных теодолитов, так и лазерных сканеров сложны, не исключены ошибки в работе операторов и трудоемки в обеспечении требуемого СКО.

Анализ источников информации по патентной и научно-технической литературе показал, что уровень развития техники по лазерным дальнемерам в настоящее время позволяет создавать лазерные сканеры, которые способны обеспечивать точность измерений до 1 мм объектов размером до 50 м×50 м с расстояния до 100 м (см. текст стр.98 в учебном пособии: «Шандыбина Г.Д., Парфенов В.А. Информационные лазерные технологии. Учебное пособие. СПб: СПбГУ ИТМО, 2008»).

С учетом этого известного факта авторы предлагают новые технические решения, устраняющие вышеуказанные существенные недостатки при создании конструкции и изготовлении развертываемых крупногабаритных рефлекторов размером порядка 12-50 м.

Поставленная цель достигается следующим образом:

1. Развертываемый крупногабаритный рефлектор космического аппарата, включающий в себя центральный узел в виде соосно расположенных основания и фланца с центром, находящимся вблизи вершины рефлектора, а также силовой каркас, выполненный в виде спиц, соединенных с основанием, механически связанный через формообразующую структуру с сетеполотном, при этом формообразующая структура содержит узлы, в осевом направлении соединенные стяжными нитями со спицами, реперные точки на рабочей поверхности сетеполотна, расположенные напротив соответствующих узлов формообразующей структуры, и на поверхности ячеек сетеполотна в центре, телескопическую мачту, прикрепленную к основанию, единым центром соединенную с гибкими оттяжками, связанными с указанными спицами, выполнен таким образом, что на поверхности фланца на максимально возможном одинаковом удалении от его центра по направлениям осей симметрии раскрыва рефлектора нанесены реперные точки, а к центру фланца на период настройки и контроля формы рабочей поверхности рефлектора прикреплен размеростабильный, например изготовленный из инвара, стержень эталонной длины, например, с длиной, равной 25% глубины рефлектора, продольная ось которого совпадает с осью рефлектора, проходящей через его вершину, а на свободном торце стержня нанесена реперная точка в его центре, через которую проходят продольные оси стержня и рефлектора.

2. Способ изготовления развертываемого крупногабаритного рефлектора космического аппарата по п.1, включающий настройку и контроль формы рабочей поверхности рефлектора при положениях его раскрывом вверх или раскрывом вниз, путем определения отклонений вертикальных координат точек рабочей поверхности сетеполотна в результате измерения с помощью лазерного сканера и осуществления изменения положения этих точек с помощью стяжных нитей до требуемого приближения их с положениями теоретических точек, принадлежащих расчетной поверхности требуемой формы, заключается в том, что вышеуказанные операции осуществляют с использованием измерительной системы с лазерным сканером, который прикрепляют к плоской цилиндрической плите, затем прикрепляемой к одному из двух взаимно симметрично расположенных горизонтированных плоских оснований технологического приспособления рабочего места, причем в исходном положении оптическую ось вертикального лазерного луча сканера и продольную ось цилиндрической плиты совмещают с продольной осью рефлектора, определяют погрешность измерения измерительной системы, измерительную систему периодически контролируют по точности функционирования.

3. Способ изготовления развертываемого крупногабаритного рефлектора космического аппарата по п.2 заключается в том, что взаимно согласованное размещение рефлектора и сканера и контроль точности работы измерительной системы осуществляют по данным измерений расстояний от реперных точек, расположенных на фланце и свободном торце стержня с учетом его фактической эталонной длины, причем сканер располагают на заранее определенном расстоянии от вершины рефлектора.

4. Способ изготовления развертываемого крупногабаритного рефлектора космического аппарата по п.2 заключается в том, что систематическую погрешность измерений измерительной системы определяют путем высокоточного измерения расстояния, например, используя электронные теодолиты, от вершины рефлектора до точки нулевого отсчета сканера, затем измерения с использованием измерительной системы расстояния от точки нулевого отсчета сканера до реперной точки на торце эталонного стержня и сравнения паспортного значения длины эталонного стержня с величиной разности измеренных выше расстояний.

5. Способ изготовления развертываемого крупногабаритного рефлектора космического аппарата по п.2 заключается в том, что механический интерфейс плоской цилиндрической плиты измерительной системы и механический интерфейс свободного торца мачты рефлектора с основаниями технологического приспособления выполняют унифицированными.

6. Способ изготовления развертываемого крупногабаритного рефлектора космического аппарата по п.2 заключается в том, что при этом электрические входы и выходы лазерного сканера и его шаговых электромеханических приводов вращения через интерфейсный преобразователь соединяют с компьютером с соответствующим программным обеспечением.

7. Способ изготовления развертываемого крупногабаритного рефлектора космического аппарата по п.2 заключается в том, что в измерительной системе используют лазер с длиной волны зеленого излучения, равной 0,532 мкм.

В результате анализа, проведенного авторами известной патентной и научно-технической литературы, предложенное сочетание существенных отличительных признаков заявляемых технических решений в известных источниках информации не обнаружено, и следовательно, известные технические решения не проявляют тех же свойств, что в заявляемом развертываемом крупногабаритном рефлекторе космического аппарата и способе его изготовления.

Сущность изобретений поясняется фиг.3-6:

- на фиг.3 изображен общий вид предложенного авторами развертываемого крупногабаритного рефлектора космического аппарата, который содержит следующие основные элементы: центральный узел 1 в виде соосно расположенных основания 1.1 и изготовленного из жесткого материала фланца 1.2 с центром, находящимся вблизи вершины Ор рефлектора, а также силовой каркас, выполненный в виде спиц 2, соединенных с основанием 1.1, механически связанный через формообразующую структуру 3 с сетеполотном 4, при этом формообразующая структура 3 содержит узлы 3.1, в осевом направлении соединенные стяжными нитями 3.2 со спицами 2, пронумерованные реперные точки 5 на рабочей поверхности сетеполотна 4, расположенные напротив соответствующих узлов 3.1 формообразующей структуры с теми же номерами, телескопическую мачту 6, прикрепленную к основанию 1.1, единым центром соединенную с гибкими оттяжками 7, связанными с указанными спицами 2; 8 - эталонный стержень: размеростабильный (например, изготовленный из инвара) стержень эталонной (высокоточной) длины (например, с длиной, равной 25% глубины рефлектора (наикратчайшего расстояния от вершины рефлектора до точки, расположенной в плоскости его раскрыва); эталонный стержень 8 прикреплен к фланцу 1.2 таким образом, что его продольная ось совпадает с осью Xp рефлектора - стержень 8 устанавливается на фланце 1.2 на период настройки и контроля формы рабочей поверхности рефлектора: 8.1 - реперная точка, нанесенная в центре торца стержня 8, через указанную реперную точку проходят продольные оси стержня 8 и рефлектора; 9.1 и 9.3, 9.2 и 9.4 - реперные точки, нанесенные на поверхности фланца 1.2 на максимально возможном одинаковом удалении от его центра по направлениям осей симметрии раскрыва рефлектора; стержень 8 эталонной длины, реперные точки 8.1, 9.1, 9.2, 9.3, 9.4 предназначены для обеспечения периодического контроля работы измерительной системы (см. тексты далее и на последующих листах) с требуемой точностью; 50.1 - плоское основание технологического приспособления.

На фиг.4, 5, 6 изображены принципиальные схемы реализации предложенного авторами способа изготовления развертываемого крупногабаритного рефлектора космического аппарата:

- фиг.4 - принципиальная схема размещения на рабочем месте предложенного рефлектора 10 и измерительной системы перед настройкой (контролем) рефлектора раскрывом вниз: 10 - рефлектор (раскрывом вниз) (позиции и расшифровка позиций согласно фиг.3); 50.1, 50.2 - плоские основания технологического приспособления, плоскости стыковки которых с рефлектором 10 или измерительной системой 20 (с ее плоской цилиндрической плитой 20.2) параллельны - горизонтированы (размещены параллельно уровню Земли), а продольные их оси взаимно совпадают; 20.1 - лазерный сканер (например, импульсный), который прикреплен к плоской цилиндрической плите 20.2; в исходном положении оптическая ось вертикального лазерного луча сканера 20.1 измерительной системы 20, продольные оси рефлектора, плоских оснований 50.1, 50.2, продольная ось цилиндрической плиты 20.2 взаимно совпадают, причем расстояние от сканера до вершины рефлектора близко расстоянию от сканера до контура раскрыва рефлектора (в этом случае погрешности измерений будут близки друг к другу).

Перед началом настройки, например, раскрывом рефлектора вниз согласно фиг.4 измеряют, используя три высокоточных электронных теодолита (например, типа Т3000 "Wild"), вертикальное расстояние от точки нулевого отсчета сканера до вершины рефлектора (это расстояние при всех дальнейших измерениях расстояний до любых точек рабочей поверхности в процессе настройки является постоянной величиной и оно необходимо для периодического контроля точности работы измерительной системы при измерениях расстояний до любых точек рабочей поверхности рефлектора), после чего к центру фланца 8 прикрепляют стержень эталонной длины 8 и измеряют с помощью предлагаемой измерительной системы 20 расстояние от точки нулевого отсчета сканера до реперной точки на торце эталонного стержня, сравнивают паспортное значение длины эталонного стержня с величиной разности измеренных выше расстояний и определяют систематическую погрешность измерений измерительной системы, которую учитывают при дальнейших измерениях расстояний до любых точек рабочей поверхности рефлектора.

- фиг.5 - принципиальная схема измерения координат любой точки, расположенной на рабочей поверхности сетеполотна рефлектора и принадлежащей любой радиальной плоскости (см. вид А), перпендикулярной плоскости раскрыва рефлектора, или принадлежащей любой плоскости, параллельной плоскости раскрыва рефлектора (см. сечение Б-Б); на любых этапах настройки (контроля) рефлектора его рабочая поверхность имеет сложную форму и всегда на ней имеются множество микроплощадок, в том числе на реперной точке, перпендикулярных направлению лазерного луча, в результате чего реализуются отраженные лучи с минимально возможными рассеиваниями (предлагаемая длина волны, равная 0,532 мкм, безопасная для работающих операторов), тем самым обеспечивая высокую точность измерений; кроме того, в результате юстировки системы: рефлектор - измерительная система (согласно фиг.3 и 4) определяется систематическая ошибка в работе измерительной системы при настройке (контроле) рефлектора, и эта ошибка при обработке данных по измерению координат любых точек рабочей поверхности сетеполотна рефлектора учитывается, обеспечивая высокую точность измерений.

- фиг.6 - принципиальная блок-схема измерения координат определенных точек на рабочей поверхности сетеполотна рефлектора и сравнение их с требуемыми координатами соответствующих точек: 10 - рефлектор; 20 - измерительная система; 30 - интерфейсный преобразователь; 40 - компьютер (ПЭВМ); 40.1 - оператор ПЭВМ.

Сборку предложенного рефлектора и настройку собранного рефлектора (или контроль его в процессе изготовления после различных этапов испытаний) осуществляют следующим образом (см. фиг.3-6).

- собирают технологическое приспособление и устанавливают его на стационарном рабочем месте; осуществляют горизонтирование оснований 50.1, 50.2 и совмещение их продольных осей;

- собирают измерительную систему 20 и осуществляют монтаж ее на технологическом приспособлении в исходном положении для случая измерений, например, рефлектор раскрывом вниз (раскрывом вверх - аналогичные операции);

- собирают комплектующие рефлектора 10, в т.ч. сетеполотно 4 без использования объемного шаблона, и квалифицированные операторы (имеющие опыт сборки и настройки подобных рефлекторов) осуществляют сборку рефлектора 10, первой операцией прикрепив свободный торец мачты 6 к основанию 50.1 технологического приспособления, обеспечивающей положение собранного рефлектора раскрывом вниз; после сборки квалифицированные операторы по рефлектору (т.е. несколько операторов одновременно) осуществляют предварительную настройку рабочей поверхности рефлектора 10, предварительно приближая ее к требуемой теоретической поверхности, не обращая внимания на погрешности измерений за счет вибраций, возникающих при одновременной работе нескольких операторов, например 12 операторов по числу спиц (используя данные 3D лазерного сканирования - переносным лазерным сканером, например, типа Leica HDS6000, который удовлетворяет по погрешности измерений требованиям предварительной настройки рабочей поверхности рефлектора);

- собирают электрическую схему: измерительная система - интерфейсное устройство 30 - компьютер 40;

- набором соответствующих команд программного обеспечения (специально разработанной для изготавливаемого вышеуказанного рефлектора) измеряют соответствующие расстояния согласно фиг.3 и 4 множества различных конкретных точек по очереди (при отсутствии вибраций) рабочей поверхности рефлектора, расположенных в радиальных и параллельных раскрыву рефлектора плоскостях, одновременно измеряя значения величин углов отклонения лазерного луча в горизонтальной и вертикальной плоскостях (в составе сканера имеются датчики углов), так просканировав всю рабочую поверхность сетеполотна, получают данные по координатам и по отклонениям измеренных конкретных точек от теоретических точек, расположенных на теоретическом параболоиде вращения;

- после измерения координат каждой конкретной точки и выдачи компьютером величины отклонения указанной точки от теоретической точки параболоида вращения осуществляют натяжение конкретной натяжной нити (при необходимости проводят натяжение и вблизи расположенных натяжных нитей) до приближения выше - указанной точки до теоретической точки, таким образом осуществляют операции с каждой точкой из заданной совокупности равномерно расположенных с известными теоретическими координатами на рабочей поверхности сетеполотна рефлектора до достижения СКО, например, не более 0,6 мм.

При этом в процессе настройки (контроля) рефлектора периодически контролируют точность функционирования измерительной системы, измеряя расстояния до реперных точек 9.1 и 9.3, 9.2 и 9.4 на фланце 1.2 (расстояние до противоположно расположенных реперных точек 9.1 и 9.3, 9.2 и 9.4 должны быть одинаковы и должны соответствовать первоначально измеренным данным) и расстояние до реперной точки, расположенной в центре эталонного стержня (длина эталонного стержня по результатам измерения должна соответствовать его паспортному значению с учетом систематической погрешности измерения системы 20).

Таким образом, как видно из вышеизложенного, в результате выполнения конструкции рефлектора согласно предложенному авторами техническому решению и изготовления его согласно предложенному авторами способу:

- обеспечивается высокая точность определения действительных координат рабочей поверхности рефлектора в результате исключения систематических ошибок и высокоточного приближения их расположения вблизи расчетных точек, расположенных на теоретическом параболоиде вращения;

- упрощается изготовление рефлектора, т.к. измерение отклонений и координат точек осуществляется автоматически измерительной системой (операторы по рефлектору выполняют только операции с натяжными нитями);

- ввиду автоматизации измерения координат исключены ошибки человеческого фактора в выполнении этих операций;

- существенно снижена трудоемкость в изготовлении рефлектора в результате автоматизации измерений и исключения из цикла изготовления использования объемного шаблона в результате применения предложенных технических решений, т.е. тем самым достигаются цели изобретения.

1. Развертываемый крупногабаритный рефлектор космического аппарата, включающий в себя центральный узел в виде сооснорасположенных основания и фланца с центром, находящимся вблизи вершины рефлектора, а также силовой каркас, выполненный в виде спиц, соединенных с основанием, механически связанный через формообразующую структуру с сетеполотном, при этом формообразующая структура содержит узлы, в осевом направлении соединенные стяжными нитями со спицами, реперные точки на рабочей поверхности сетеполотна, расположенные напротив соответствующих узлов формообразующей структуры, и на поверхности ячеек сетеполотна в центре, телескопическую мачту, прикрепленную к основанию, единым центром соединенную с гибкими оттяжками, связанными с указанными спицами, отличающийся тем, что на поверхности фланца на максимально возможном одинаковом удалении от его центра по направлениям осей симметрии раскрыва рефлектора нанесены реперные точки, а к центру фланца на период настройки и контроля формы рабочей поверхности рефлектора прикреплен размеростабильный, например, изготовленный из инвара, стержень эталонной длины, например, с длиной, равной 25% глубины рефлектора, продольная ось которого совпадает с осью рефлектора, проходящей через его вершину, а на свободном торце стержня нанесена реперная точка в его центре, через которую проходят продольные оси стержня и рефлектора.

2. Способ изготовления развертываемого крупногабаритного рефлектора космического аппарата по п.1, включающий настройку и контроль формы рабочей поверхности рефлектора при положениях его раскрывом вверх или раскрывом вниз путем определения отклонений вертикальных координат точек рабочей поверхности сетеполотна в результате измерения с помощью лазерного сканера и осуществления изменения положения этих точек с помощью стяжных нитей до требуемого приближения их с положениями теоретических точек, принадлежащих расчетной поверхности требуемой формы, отличающийся тем, что вышеуказанные операции осуществляют с использованием измерительной системы с лазерным сканером, который прикрепляют к плоской цилиндрической плите, затем прикрепляемой к одному из двух взаимно симметрично расположенных горизонтированных плоских оснований технологического приспособления рабочего места, причем в исходном положении оптическую ось вертикального лазерного луча сканера и продольную ось цилиндрической плиты совмещают с продольной осью рефлектора, определяют погрешность измерения измерительной системы, измерительную систему периодически контролируют по точности функционирования.

3. Способ изготовления развертываемого крупногабаритного рефлектора космического аппарата по п.2, отличающийся тем, что взаимно согласованное размещение рефлектора и сканера и контроль точности работы измерительной системы осуществляют по данным измерений расстояний от реперных точек, расположенных на фланце и свободном торце стержня с учетом его фактической эталонной длины, причем сканер располагают на заранее определенном расстоянии от вершины рефлектора.

4. Способ изготовления развертываемого крупногабаритного рефлектора космического аппарата по п.2, отличающийся тем что систематическую погрешность измерений измерительной системы определяют путем высокоточного измерения расстояния, например, используя электронные теодолиты от вершины рефлектора до точки нулевого отсчета сканера, затем измерения с использованием измерительной системы расстояния от точки нулевого отсчета сканера до реперной точки на торце эталонного стержня и сравнения паспортного значения длины эталонного стержня с величиной разности измеренных выше расстояний.

5. Способ изготовления развертываемого крупногабаритного рефлектора космического аппарата по п.2, отличающийся тем, что механический интерфейс плоской цилиндрической плиты измерительной системы и механический интерфейс свободного торца мачты рефлектора с основаниями технологического приспособления выполняют унифицированными.

6. Способ изготовления развертываемого крупногабаритного рефлектора космического аппарата по п.2, отличающийся тем, что при этом электрические входы и выходы лазерного сканера и его шаговых электромеханических приводов вращения через интерфейсный преобразователь соединяют с компьютером с соответствующим программным обеспечением.

7. Способ изготовления развертываемого крупногабаритного рефлектора космического аппарата по п.2, отличающийся тем, что в измерительной системе используют лазер с длиной волны зеленого излучения, равной 0,532 мкм.



 

Похожие патенты:

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.

Изобретение относится к космической технике. .

Изобретение относится к космической технике, в частности к развертываемым (раскрываемым) крупногабаритным рефлекторам, зеркальный отражатель (параболоид вращения) которых, например, имеет диаметр 12 м.

Изобретение относится к космической технике, в частности к зеркальным антеннам с развертываемым крупногабаритным рефлектором зонтичного типа. .

Изобретение относится к технологии изготовления рефлекторов, в частности к изготовлению криволинейных отражающих поверхностей крупногабаритных развертываемых рефлекторов и антенн.

Изобретение относится к области радиотехники, а именно для многорежимных космических поляриметрических радиолокаторов с синтезированной апертурой антенны, и может быть использовано в многорежимных космических поляриметрических радиолокаторах с синтезированной апертурой антенны (РСА).

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. Пневмокамеры имеют форму, близкую к сферической, все пневмокамеры уложены во внешнюю газонаполняемую оболочку, пневмокамеры пневматически связаны между собой через клапаны, обеспечивающие доступ газа от источника газа во внутренние полости пневмокамер и препятствующие выходу газа из внутренней полости пневмокамер. Технический результат - упрощение конструкции зеркала с заданной кривизной, упрощение регулировки кривизны зеркала, повышение надежности работы, увеличение площади зеркала. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

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. Вспомогательные ребра соединены с тыльной стороной радиоотражающего сетеполотна, расположены в каждом секторе между соседними несущими ребрами равномерно, центральные вспомогательные ребра с одного конца шарнирно соединены со ступицей, а остальные вспомогательные ребра со стороны вершины рефлектора шарнирно присоединены к соответствующим соседним несущим ребрам на различных уровнях, а в периферийной зоне каждое вспомогательное ребро одинаково соединено с контурным шнуром между соседними несущими ребрами и с вблизи расположенной с контурным шнуром натяжной нитью. Техническим результатом является упрощение высокоточной регулировки при изготовлении и повышение надежности обеспечения стабильности рабочей формы радиоотражающей поверхности в условиях эксплуатации антенны на орбите. 9 ил.

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. Технический результат - повышение жесткости и температурной размеростабильности, минимизация массы каркаса конструкции космического антенного рефлектора. Для этого каркас конструкции антенного рефлектора включает тонкую оболочку сложной геометрической формы, подкрепленную со своей тыльной стороны ребрами жесткости в виде сетчатой структуры, которая собрана из трех комплектов параллельных ребер жесткости, расположенных относительно друг друга под углами 60 градусов и приклеенных к тыльной стороне оболочки рефлектора. Каждое из ребер имеет пазы, обеспечивающие сборку ребер в единую сетку для последующего склеивания друг с другом и совместно с оболочкой в единое целое, причем продольные плоскости всех ребер ориентированы параллельно фокусной оси рефлектора. При этом сетка выполнена в виде гибридной треугольно-гексагональной структуры, состоящей из трехгранных и шестигранных ячеек, и образована из изогридной треугольной структуры при эквидистантном смещении одного из трех комплектов параллельных ребер, при этом для увеличения узловой жесткости в местах стыка ребер друг с другом полости образованных трехгранных ячеек заливают клеевым компаундом с последующим отверждением. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

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. Технический результат - повышение прецизионности и размеростабильности. Для этого способ изготовления антенного рефлектора включает сборку из слоев высокомодульного волокна, пропитанного термореактивным связующим, тонкую оболочку, подкрепленную с тыльной стороны ребрами жесткости, и их последующее формование, при этом формование проводят отдельно для оболочки и ребер жесткости с частичной полимеризацией зон подкрепления ребер. Затем их соединяют и нагревают до полного отверждения связующего. 2 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для изготовления прецизионных рефлекторов из полимерных композиционных материалов для антенн космических аппаратов. Технический результат - повышение радиотехнических свойств и точности рабочей поверхности рефлектора. Для этого рефлектор конструктивно выполнен в виде сборочной единицы, состоящей из отражающей зеркальной обшивки, тыльной обшивки, сотового заполнителя, установленного между зеркальной и тыльной обшивок через клеевой слой, на поверхности оправки, при этом подготавливают поверхности оправки, выполняют раскрой заготовок волокнистого наполнителя для выкладки обшивок вдоль основы материала, проводят подогрев и термостабилизацию поверхности оправки, производят послойную выкладку зеркальной обшивки на поверхность подогретой оправки по заданным углам ориентации, строго определенным образом, чередуя слои относительно друг друга, выкладывают клеевой слой, устанавливают сотовый заполнитель по заданной схеме, выкладывают клеевой слой на поверхность сотового заполнителя, производят послойную выкладку тыльной обшивки на поверхность клеевого слоя по заданным углам ориентации, строго определенным образом, чередуя слои относительно друг друга, зеркально, относительно зеркальной обшивки, выполняют установку вакуумного мешка, проводят оправки с выложенным рефлектором, охлаждают рефлектор с оправкой, производят демонтаж вакуумного чехла и съем рефлектора с оправки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

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 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.

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. Края разреза имеют отгиб в плоскости, проходящей через линию разреза, и ось симметрии антенны, проходящую через ее фокус. Для обеспечения возможности вращения антенны относительно оси распространения фронта пространственной спиральной волны на задней поверхности антенны через диэлектрическую втулку жестко закреплен металлический вал, ось которого совпадает с осью симметрии антенны. Свободный конец вала кинематически связан с приводом вращения через диэлектрическую муфту. Вал размещен в полости жесткого цилиндрического корпуса, в подшипниках, зафиксированных в его полости, при этом корпус, предпочтительно посредством шарового шарнира, связан со станиной. Технический результат изобретения заключается в обеспечении вращения фронта пространственной спиральной волны вдоль оси его распространения, а также в повышении эффективности взаимодействия формируемого устройством излучения с веществом. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

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. Причем на поверхности антенны через равные угловые интервалы выполнено по меньшей мере два радиальных разреза от центра до кромки антенны. Края каждого разреза имеют отгиб в плоскости, проходящей через линию разреза и ось симметрии антенны, проходящую через ее фокус. Расстояние между краями разрезов может быть изменено с помощью средств регулирования величины отгиба. На задней поверхности антенны жестко закреплен вал, ось которого совпадает с осью симметрии антенны, а свободный конец которого кинематически связан с приводом вращения через муфту. Вал размещен в полости жесткого цилиндрического корпуса в подшипниках, зафиксированных в полости корпуса, при этом корпус установлен на станине на шарнире. Техническим результатом изобретения является обеспечение вращения фронта пространственной спиральной волны вдоль оси ее распространения, а также повышение точности формирования параметров спиральной волны. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

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. Края каждого разреза имеют отгиб в плоскости, проходящей через линию разреза и ось симметрии антенны, проходящую через ее фокус. Величина отгиба регулируется средством регулирования величины отгиба краев разреза, содержащим валик и язычок. На задней поверхности антенны через диэлектрическую втулку жестко закреплен металлический вал, ось симметрии которого совпадает с осью симметрии антенны. Свободный конец вала кинематически связан с приводом вращения через диэлектрическую муфту. Вал размещен в полости жесткого цилиндрического корпуса, в подшипниках, зафиксированных в полости корпуса, при этом корпус установлен на станине на шарнире с возможностью поворота. Антенна размещена в полости герметичной цилиндрической камеры, жестко скрепленной с валом вращения антенны и снабженной средствами вакуумирования. Внутренние поверхности боковой части и основание камеры выполнены из диэлектрика и покрыты слоем материала с высокой электропроводностью, а ее передняя часть выполнена прозрачной. Техническим результатом изобретения является обеспечение вращения фронта пространственной спиральной волны вдоль оси его распространения, увеличение числа волн, вложенных одна в другую, а также обеспечение возможности регулирования шага спиральной волны и повышение стабильности работы устройства. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2012-04-27 2013-03-19T19:54:22
Наверх