Космическое зеркало

 

Полезная модель относится к космическим средствам, в частности к космическому зеркалу, и может быть использована как зеркало для отражения солнечных лучей на поверхность Земли: освещение мест катастроф, северных городов, нефтяных и газовых месторождений, теплиц, массовых зрелищ и мероприятий, в качестве антенн радиолокационных станций для исследования дальнего космоса, а также в качестве солнечного паруса. Космическое зеркало имеет конструкцию с жесткой и гибкой структурой в виде тонкой пленки. Со стороны, обращенной к спутнику, содержит жесткий каркас с жесткой пластиной в его центре, от краев которой в радиальном направлении расходятся легкосплавные металлические штанги, сложенные перпендикулярно жесткой пластине и выполненные с возможностью их раскрытия автоматически механическим способом. Жесткий каркас приклеен к центру металлизированной пленочной основы, расположенной в сложенном виде внутри пространства, образованном легкосплавными металлическими штангами и жесткой пластиной и выполненной с возможностью развертывания за счет статического электричества и образования рабочей поверхности космического зеркала. Создано космическое зеркало, имеющее простую конструкцию и недорогое в изготовлении.

Полезная модель относится к космическим средствам, в частности к космическому зеркалу, и может быть использована как зеркало для отражения солнечных лучей на поверхность Земли: освещение мест катастроф, северных городов, нефтяных и газовых месторождений, теплиц, массовых зрелищ и мероприятий, в качестве антенн радиолокационных станций для исследования дальнего космоса, а также в качестве солнечного паруса.

Известно, что в Японии на территории космического центра состоялся запуск небольшой ракеты S-310-34. На ее борту было два солнечных паруса, сделанных из одной и той же пленки толщиной 7,5 мкм и отличавшихся друг от друга конструкцией системы разворачивания. Первый парус после раскрытия имел форму цветка клевера, второй парус - веерную конструкцию [по материалам SpaceRef].

В данном материале не раскрыта конструкция космического паруса.

Известен солнечный парус Космическая регата", содержащий поверхность, отражающую солнечный свет и лазерные лучи света, устройство с приводом ориентации этой поверхности. Отражающая поверхность выполнена на основании необходимой жесткости и удобных очертаний, включая рельефные. Стороны от основания соединены с приводами дистанционного регулирования их длины [RU 2001120839 A, F02K 1/00, 2003].

В указанной заявке, как и в предыдущем материале, не раскрыта конструкция солнечного паруса.

Известен также отражатель, содержащий трансформируемый каркас в виде кольцевых соленоидов с установленной в них кольцевыми маховиками, выполненными из материала с термомеханической памятью формы, а также раскладных стержневых многоугольных рамок, соединяемых с кольцевыми соленоидами при помощи стыковочных узлов. Зеркальная пленочная основа отражателя выполнена в виде полос, прикрепляемых к рамкам через формозадающие элементы и регуляторы натяжения пленки. Указанные элементы могут быть выполнены в виде кольцевых соленоидов с кольцевыми маховиками, несущих на себе полосы пленки и придающих отражателю сложную, например, параболическую форму. Часть полос пленки может соединяться с рамками по схеме управляемых жалюзи, при использовании поверхностей отражателя в качестве солнечного паруса. На орбите конструкция отражателя раскрывается за счет эффекта памяти формы кольцевых маховиков, посредством пружинных приводов и фиксаторов стержней рамок, а окончательная форма поверхности пленки и управление ориентацией отражателя осуществляются раскруткой кольцевых маховиков внутри кольцевых соленоидов и перераспределением суммарного кинетического момента системы между различными кольцевыми маховиками длины [RU 2104906 С1, B64G 1/22,1998].

Указанная конструкция является достаточно сложной.

Наиболее близкой к заявляемой конструкции является бескаркасная конструкция с жесткой и гибкой структурой в виде тонкой пленки (солнечный космический парус или пленочный рефлектор, сетчатое металлическое полотно или пленочные панели солнечных батарей и т.п.), формируемая центробежными силами и уложенная путем спиральной намотки на отдельный единый барабан, закрепленный в центре масс вращения и снабженный управляющим приводом, закрепленным на корпусе летательного аппарата. Бескаркасную конструкцию выполняют прямоугольной, квадратной, треугольной, а также выпукло-вогнутой формы, в виде, например, параболоида или гиперболоида вращения и других произвольных форм, для чего совмещают центр парусности конструкции с центром ее масс [RU 2002133269A, B64G 1/00, 2004].

Указанная бескаркасная конструкция с жесткой и гибкой структурой являются достаточно сложной и дорогой.

В основу полезной модели поставлена задача создания космического зеркала, имеющего простую конструкцию и недорогого в изготовлении.

Поставленная задача решается тем, что космическое зеркало, имеющее конструкцию с жесткой и гибкой структурой в виде тонкой пленки, согласно полезной модели, со стороны, обращенной к спутнику, содержит жесткий каркас с жесткой пластиной в его центре, от краев которой в радиальном направлении расходятся легкосплавные металлические штанги, сложенные перпендикулярно жесткой пластине и выполненные с возможностью их раскрытия автоматически механическим способом, жесткий каркас приклеен к центру металлизированной пленочной основы, расположенной в сложенном виде внутри пространства, образованном легкосплавными металлическими штангами и жесткой пластиной и выполненной с возможностью развертывания за счет статического электричества и образования рабочей поверхности космического зеркала.

Диаметр жесткой пластины выполнен меньшим, чем диаметр спутника.

Легкосплавные металлические штанги выполнены на пружинных шарнирах с фиксаторами.

Легкосплавные металлические штанги имеют длину не менее 3 м.

Жесткая пластина может иметь круглую форму.

Рабочая поверхность в развернутом виде может иметь круглую форму.

Выполнение со стороны, обращенной к спутнику, жесткого каркаса с жесткой пластиной в его центре, от краев которой в радиальном направлении расходятся легкосплавные металлические штанги, сложенные перпендикулярно жесткой пластине и выполненные с возможностью их раскрытия автоматически механическим способом, приклеивание жесткого каркаса к центру металлизированной пленочной основы, расположенной в сложенном виде внутри пространства, образованном легкосплавными металлическими штангами и жесткой пластиной и выполненной с возможностью развертывания за счет статического электричества и образования рабочей поверхности космического зеркала, позволяет создать более простую и менее дорогую по сравнению с прототипом конструкцию космического зеркала. Простота конструкции позволяет легко развертывать ее в космосе с точной ориентацией в пространстве.

Полезная модель поясняется схемами.

На Фиг.1 изображено космическое зеркало с системой управления и ориентации в пространстве;

на Фиг.2 - конструкция развернутого космического зеркала, сторона, обращенная к спутнику.

Космическое зеркало со стороны, обращенной к спутнику 1, содержит жесткий каркас, имеющий в центре жесткую пластину 2, например, круглой формы, диаметр которой d1 меньше диаметра d2 спутника. От краев жесткой пластины 2 (в радиальном направлении развернутого космического зеркала) расходятся легкосплавные металлические штанги 3, имеющие длину не менее 3 м, сложенные перпендикулярно жесткой пластине 2 и выполненные с возможностью их раскрытия автоматически механическим способом. Штанги 3 выполнены на пружинных шарнирах 4 с фиксаторами.

Жесткий каркас приклеен к центру металлизированной пленочной основы 5, расположенной в сложенном виде внутри пространства, образованном легкосплавными металлическими штангами 3 и жесткой пластиной 2, и выполненной с возможностью развертывания за счет статического электричества, образования рабочей поверхности, например круглой, космического зеркала.

Способ развертывания в космосе космического зеркала осуществляют следующим образом.

На орбиту Земли выводят искусственный спутник, состоящий из двух основных модулей - космического зеркала 2 для отражения солнечных лучей, находящегося в сложенном виде, и собственно спутника 1 с автоматической системой наведения. Спутник 1 стабилизируют в пространстве. Космическое зеркало разворачивают и наводят в пространстве так, чтобы его рабочая поверхность отражала солнечные лучи на заданную точку поверхности Земли. Далее раскрывают автоматически механическим способом сложенные легкосплавные металлические штанги 3. На металлизированную пленочную основу 5 рабочей поверхности космического зеркала подают статическое электричество. Электроны, отталкиваясь друг от друга, концентрируются по периметру 6 рабочей поверхности, разворачивая космическое зеркало. При плавном наведении космического зеркала на необходимый угол поворачивается и его центральная часть. Статический заряд по периметру 6 рабочей поверхности выравнивает плоскость космического зеркала в нужном направлении.

1. Космическое зеркало, имеющее конструкцию с жесткой и гибкой структурой в виде тонкой пленки, отличающееся тем, что со стороны, обращенной к спутнику, содержит жесткий каркас с жесткой пластиной в его центре, от краев которой в радиальном направлении расходятся легкосплавные металлические штанги, сложенные перпендикулярно жесткой пластине и выполненные с возможностью их раскрытия автоматически механическим способом, жесткий каркас приклеен к центру металлизированной пленочной основы, расположенной в сложенном виде внутри пространства, образованном легкосплавными металлическими штангами и жесткой пластиной, и выполненной с возможностью развертывания за счет статического электричества и образования рабочей поверхности космического зеркала.

2. Космическое зеркало по п.1, отличающееся тем, что диаметр жесткой пластины выполнен меньшим, чем диаметр спутника.

3. Космическое зеркало по п.1, отличающееся тем, что легкосплавные металлические штанги выполнены на пружинных шарнирах с фиксаторами.

4. Космическое зеркало по п.1, отличающееся тем, что легкосплавные металлические штанги имеют длину не менее 3 м.

5. Космическое зеркало по п.1, отличающееся тем, что жесткая пластина имеет круглую форму.

6. Космическое зеркало по п.1, отличающееся тем, что рабочая поверхность в развернутом виде имеет круглую форму.



 

Похожие патенты:

Полезная модель относится к сооружениям специального назначения, в частности к мобильным многофункциональным комплексам базирования надводных кораблей и подводных лодок на необорудованном побережье и может найти применение при разработке и формировании надежно защищенных мобильных объектов военно-морского назначения в условиях быстрого развертывания и полного отсутствия заранее подготовленной береговой инфраструктуры.
Наверх