×
03.09.2019
219.017.c68a

Результат интеллектуальной деятельности: Надувная антенна для космических аппаратов

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к конструкциям надувных антенн, используемых в космических спутниках. Предложенная надувная антенна содержит полимерную оболочку, состоящую из пропускающей и отражающей радиоволны частей, и патч-антенну, снабжена каркасом из препрега, имеющим двустороннее металлическое покрытием. Каркас крепится к оболочке и при надувании антенны в открытом космосе принимает рабочее положение. Предложенное изобретение позволяет сохранять работоспособность антенны при отсутствии внутреннего давления в оболочке антенны. 1 ил.

Изобретение относится к конструкции надувных антенн для космических аппаратов для связи с Землей.

Известны надувные антенны для космических спутников, которые состоят из полимерной оболочки, металлизированной на рабочей части отражателя радиоволн, которая разворачивается в космическом пространстве путем надува газом (Xu Y., Fu-ling G. Structure design and mechanical measurement of inflatable antenna \\ Acta Astronautica. Elsevier, 2012. V. 76. P. 13-25; A. Babuscia, M. Van de Loo, Q.J. Wei, S. Pan, S. Mohan, S. Seager, Ieee, Inflatable antenna for CubeSat: fabrication, deployment and results of experimental tests, in 2014 IEEE Aerospace Conference)

Такая конструкция антенны имеет недостаток - необходимость постоянно подкачивать газ для сохранения геометрии надувной антенны, которая меняется вследствие диффузии газа через оболочку, улетучивания газа в космос вследствие пробоя надувной антенны частицами пыли, двигающимися с космическими скоростями, микрометеоритами, выхода газа через возможные зазоры в месте крепления антенны к корпусу.

Известна конструкция антенны, в которой надувная оболочка выполнена полностью из препрега и имеет металлическое покрытие (Евлампиева С.Е., Беляев А.Ю., Мальцев М.С., Свистков А.Л. Анализ температурного режима отверждаемых надувных элементов антенн наноспутников // Механика композиционных материалов и конструкций. Москва: Институт прикладной механики РАН, 2017. Т. 23, №4, С. 459-469).

Недостатком этой конструкции является большой вес, что делает затруднительным ее применение в космосе.

Кроме того, недостатком является прилипание неотвержденного препрега в сложенном состоянии, что осложняет правильное развертывание антенны.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому устройству, выбранным в качестве прототипа, является надувная антенна в виде полимерной оболочки, которая развертывается из спутника путем надува ее газом (Babuscia A., Corbin B., Knappa M., Jensen-Clemb R., Van de Loo M, Seagera S. Inflatable antenna for cubesats: Motivation for development and antenna design // Acta Astronautica. Elsevier, 2013. V. 91. P. 322-332). Одна половина оболочки является проницаемой для радиоволн, другая металлизирована и отражает радиоволны, имеет поверхность формы параболоида вращения. В центре проницаемой оболочки устанавливается патч-антенна, которая находится в фокусе отражательной поверхности параболоида. Рабочую отражающую часть антенны изготавливают с помощью специальной выкройки и склеивают, затем наносят радиоотражающее покрытие.

Недостатком прототипа является потеря требуемой геометрической формы антенны из-за улетучивания газа из оболочки в космическое пространство по вышеописанным причинам.

Задачами изобретения являются сохранение геометрической формы антенны во время ее эксплуатации, снижение веса конструкции и свободное развертывание антенны из сложенного состояния в рабочее.

Поставленные задачи решаются с помощью надувной антенны для космических аппаратов, содержащей полимерную оболочку, состоящую из пропускающей и отражающей радиоволны частей, последняя выполнена в форме параболоида вращения, патч-антенну, расположенную в фокусе параболоида вращения, и каркас из препрега, имеющий тонкое двустороннее металлическое покрытие, присоединенный к оболочке снаружи.

Отличительной особенностью предлагаемого устройства является каркас из препрега, имеющий тонкое двустороннее металлическое покрытие, присоединенный к оболочке снаружи.

Сущность изобретения иллюстрируется фиг. 1, где представлена космическая антенна в развернутом (надутом) состоянии.

Надувная антенна содержит полимерную оболочку, состоящую из двух частей 1, 2, герметично соединенных друг с другом. Часть 1 изготовлена проницаемой для радиоволн, часть 2 имеет металлическое покрытие, например, напыление, которое отражает радиоволны. Часть 2 изготовлена в форме параболоида вращения, в фокусе которого установлена патч-антенна 3. Полимерная оболочка прикреплена к отверждаемому каркасу из препрега 4, имеющему тонкое двустороннее металлическое покрытие.

Антенна выводится на орбиту в сложенном виде и разворачивается в рабочее положение путем надувания газом оболочки антенны, состоящей из частей 1, 2. При этом каркас антенны 4 находится в мягком состоянии и разворачивается вместе с оболочкой антенны.

Патч-антенна 3, находящаяся в фокусе отражательной поверхности части 2, начинает передавать либо принимать информацию от внешнего приемника-передатчика, находящегося на Земле либо в космосе сразу после развертывания надувной антенны.

Позже происходит отверждение каркаса 4 путем нагрева внутренними источниками тепла или путем нагрева солнечными лучами и излучением от Земли.

Для достижения температуры отверждения препрега от излучения Солнца и Земли на наружную и внутреннюю сторону каркаса наносится тонкое металлическое покрытие, которое также помогает исключить прилипание неотвержденного препрега к оболочке антенны во время транспортировки и разворачивания ее под действием внутреннего давления газа.

После отверждения каркас антенны становится жестким и сохраняет форму рабочей поверхности антенны при улетучивании газа из оболочки из-за его диффузии или нарушения герметичности космической пылью и микрометеоритами.

Надувная антенна для космических аппаратов, содержащая полимерную оболочку, состоящую из пропускающей и отражающей радиоволны частей, последняя выполнена в форме параболоида вращения, и патч-антенну, расположенную в фокусе параболоида вращения, отличающаяся тем, что содержит каркас из препрега, имеющий тонкое двустороннее металлическое покрытие, присоединенный к оболочке снаружи.
Надувная антенна для космических аппаратов
Надувная антенна для космических аппаратов
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-7 of 7 items.
29.12.2017
№217.015.f0de

Способ проветривания подземных горных выработок

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано, в частности, для секционного и частично-секционного проветривания подземных горных выработок нефтяных шахт. Способ включает подачу вентиляторной установкой наружного атмосферного воздуха в скважину шахты. Свежий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638990
Дата охранного документа: 19.12.2017
10.05.2018
№218.016.4038

Способ шахтной разработки месторождения высоковязкой нефти и устройство закрытой системы сбора нефти для его осуществления

Группа изобретений относится к нефтяной промышленности. Технический результат - обеспечение накопительного режима работы добывающих скважин, предотвращение прорыва пара из добывающей скважины, повышение темпа отбора и коэффициента извлечения нефти, сокращение потерь тепла, снижение температуры...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002648793
Дата охранного документа: 28.03.2018
06.03.2019
№219.016.d2c9

Устройство для очистки расплавленного металла и электролитов от примесей

Изобретение относится к области рафинирования металлов и сплавов при помощи электромагнитных сил. Устройство содержит ферромагнитный магнитопровод, между полюсами электромагнита которого выполнен сепарационный канал с расположенными в нем параллельными перегородками. Устройство содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002681092
Дата охранного документа: 04.03.2019
29.03.2019
№219.016.ed3c

Способ импедансной спирографии для изучения динамики дыхательной функции человека и аппаратно-программный комплекс для его осуществления

Группа изобретений относится к биофизике, медицинской технике. Используется для измерения импеданса и фазового угла сдвига тока и напряжения биологических жидкостей при проведении спирографии. Измерения проводят на частоте в диапазоне 10-30000 герц с использованием датчика и скоростного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682936
Дата охранного документа: 22.03.2019
03.07.2020
№220.018.2dbf

Способ получения частиц ферритов

Изобретение относится к технологии получения частиц ферритов, которые могут быть использованы в вакуумной, космической технике, электронике, фотонике, катализе, медицине, магнитно-резонансной томографии, терапии, онкологии. Способ получения частиц ферритов шпинельного типа, имеющих в основном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002725231
Дата охранного документа: 30.06.2020
10.07.2020
№220.018.311b

Способ неразрушающего контроля конструкций из композиционного материала

Изобретение относится к области исследований неразрушающим контролем строительных материалов - бетонных композиций и конструкций из бетона с использованием оптоволоконного датчика с брэгговской решеткой. Контроль конструкций осуществляют посредством постоянного мониторинга в режиме реального...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002726038
Дата охранного документа: 08.07.2020
21.05.2023
№223.018.68b9

Способ изготовления образца изо льда с внедренными волоконно-оптическими датчиками

Изобретение относится к области исследований материалов методом неразрушающего контроля. Способ изготовления образца заключается в заливке и отверждении в полимерной форме воды с размещенными с преднатяжением волоконно-оптическими датчиками на брэгговских решетках, обеспечении контроля...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002794868
Дата охранного документа: 25.04.2023
Showing 1-7 of 7 items.
20.02.2015
№216.013.298b

Эндопротез межфалангового сустава

Изобретение относится к медицине. Эндопротез содержит центральную часть, выполненную из эластичного материала с внутренней полостью, и внутрикостные фиксаторы, выполненные из пористого инертного материала. Внутренняя полость центральной части заполнена закрыто-пористым эластичным материалом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542092
Дата охранного документа: 20.02.2015
20.04.2015
№216.013.435d

Эндопротез сустава пальца кисти

Изобретение относится к медицине. Эндопротез содержит центральную часть, выполненную из эластичного материала с внутренней полостью, и внутрикостные фиксаторы, выполненные из пористого инертного материала. Поверхность эластичной центральной части и внутренняя полость имеют покрытие из слоя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548743
Дата охранного документа: 20.04.2015
27.04.2015
№216.013.47a1

Способ одноосного циклического испытания материала

Изобретение относится к способам испытания материалов. Сущность: образец сначала растягивают до максимальной заданной деформации, выдерживают при этой деформации заданное время, сжимают до исходного ненагруженного состояния, выдерживают заданное время, затем циклически деформируют с выдержкой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549841
Дата охранного документа: 27.04.2015
10.06.2015
№216.013.5078

Способ изготовления образцов и испытания их на двухосное растяжение

Изобретение относится к способу изготовления плоских образцов из высокоэластичных полимеров и других материалов, способных испытывать большие деформации в результате нагрузки, для проведения экспериментов на двухосное растяжение. Сущность: осуществляют выкраивание крестообразного образца из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002552121
Дата охранного документа: 10.06.2015
20.03.2016
№216.014.caac

Пястно-фаланговый эндопротез с промежуточным слоем из углеродных нанотрубок

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии для эндопротезирования межфаланговых и пястно-фаланговых суставов. Эндопротез межфалангового сустава содержит центральную часть, выполненную из эластичного материала с внутренней полостью, и внутрикостные фиксаторы,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002577452
Дата охранного документа: 20.03.2016
13.01.2017
№217.015.789d

Эндопротез межфалангового сустава с углеродным покрытием

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии для эндопротезирования межфаланговых и пястно-фаланговых суставов. Эндопротез содержит центральную часть, выполненную из эластичного материала с внутренней полостью, и внутрикостные фиксаторы, выполненные из пористого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599351
Дата охранного документа: 10.10.2016
15.10.2019
№219.017.d5f1

Способ испытания полимерных материалов на сдвиг и образец для его осуществления

Изобретение относится к области механических испытаний материалов на прочность, в частности к испытаниям на сдвиг образцов из полимерных материалов. Сущность: крепление образца, состоящего из двух рабочих областей, соединённых при помощи галтелей с лопатками, имеющими размеры, большие, чем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002702846
Дата охранного документа: 11.10.2019
+ добавить свой РИД