ES2261564T3 - Reflector de antena desplegable. - Google Patents
Reflector de antena desplegable.Info
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Abstract
Reflector de antena desplegable, que comprende: - un plato central (CD), - una pluralidad de paneles (P) tipo hoja desplegables dispuestos alrededor del plato central (CD), - un cuerpo (R) de soporte central, sobre el cual está montado de modo fijo el plato central (CD) en el que están articulados los paneles (P) tipo hoja, - en el que los ejes (RA) de rotación de los paneles (P) tipo hoja están inclinados con respecto a la dirección radial del punto (M) de centro del plato central (CD) caracterizado - porque la configuración almacenada de los paneles (P) tipo hoja desplegables del reflector están al menos parcialmente desviados para minimizar la envuelta del reflector y - porque los paneles (P) se relajan tras el despliegue.
Description
Reflector de antena desplegable.
La invención se refiere a un reflector de antena
desplegable.
Los futuros satélites de comunicaciones
requieren reflectores de antena desplegables, ligeros de peso, de
tamaño medio que puedan ser almacenados durante el lanzamiento sobre
un satélite en una envuelta disponible reducida al mínimo y
desplegados durante la misión.
Uno de tales reflectores se describe en la
Patente de EE.UU. Nº 4.899.167, que representa la técnica anterior
más próxima.
El objeto de la invención es proporcionar un
reflector de antena desplegable que tenga una envuelta mínima en su
configuración almacenada.
Este objetivo se logra mediante el reflector de
antena desplegable según la reivindicación 1. Las realizaciones
preferidas de la invención son el tema de las reivindicaciones
adicionales.
El reflector según la invención es un reflector
denominado de hoja delgada que comprende paneles desplegables en
forma de hoja preferiblemente de CFRP (Plástico Reforzado con Fibra
de Carbono) dispuestos alrededor de un plato reflector central
fijo. Los ejes de rotación de los paneles desplegables están
inclinados con respecto al punto central del plato central para
optimizar la envuelta de almacenamiento. El movimiento del panel no
está dirigido radialmente con respecto al punto central del plato
reflector sino que muestra una cierta desviación.
El reflector según la invención permite la
desviación de los paneles desplegables durante el almacenamiento
sobre sus bordes superiores y conseguir el contorno de reflector
parabólico bien definido después del despliegue relajando la
desviación de los paneles.
Por tanto, se consigue una reducción geométrica
al mínimo de la envuelta del reflector almacenado no solamente
optimizando la cinemática de despliegue de los paneles sino también
mediante la desviación de los paneles en la configuración
almacenada.
El diámetro del reflector en la configuración
desplegada está comprendido preferiblemente en el intervalo de 3 a
6 m. La banda de frecuencias preferida es una Banda X o mayor.
Una realización de la invención se describirá a
continuación, a modo de ejemplo solamente, con referencia a los
dibujos que se acompañan, en los cuales:
la figura 1 muestra una vista tridimensional del
reflector en la configuración plegada;
la figura 2 muestra una vista lateral
tridimensional del reflector parcialmente desplegado;
la figura 3 muestra una vista tridimensional del
reflector completamente desplegado;
la figura 4 muestra una vista desde arriba
tridimensional del reflector completamente desplegado;
la figura 5 muestra una vista tridimensional de
un dispositivo de amortiguación del despliegue del reflector
(solamente sobre un panel);
la figura 6 muestra una vista tridimensional de
un dispositivo de bloqueo de lanzamiento del reflector;
la figura 7 muestra una vista tridimensional de
un detalle del dispositivo de bloqueo de lanzamiento (cable de
compresión y cable de amortiguación de liberación descargada);
la figura 8 muestra una vista tridimensional de
una articulación de panel y el accionamiento (resorte) de despliegue
de panel; y
la figura 9 muestra una vista superior del
reflector con los paneles tipo hoja omitidos por razones de
claridad.
La figura 1 ilustra el reflector según la
invención en su configuración de almacenamiento, es decir durante
el lanzamiento. Los paneles P tipo hoja individuales, de CFRP están
conectados de modo articulado a un anillo R de soporte central que
proporciona la interfaz estructural al satélite y también al montaje
de alimentación de trípode TP del reflector. En adición, el plato
central CD (figura 4) del reflector, que está diseñado también como
un elemento de membrana de paredes finas (CFRP), está conectado de
modo fijo al anillo R de soporte central. Preferiblemente, cada
panel P tipo hoja delgado está soportado por un nervio RB de CFRP
hueco que conecta un panel P con el plato central DC por medio de
casquillos mecánicos. Como se puede deducir de la figura 1, los
bordes interiores superiores de los paneles P tipo hoja delgados
están curvados en la configuración almacenada. Tras el despliegue
tiene lugar la relajación de los paneles P (figuras 2 a 4).
La figura 4 muestra el reflector en su
configuración completamente desplegada. El plato central y los
paneles tipo hoja desplegados alrededor del plato central formando
juntos la superficie reflectora global.
Una característica esencial de la invención
radica en que el eje de despliegue de cada panel P tipo hoja está
inclinado con respecto al centro del reflector para optimizar
geométricamente una envolvente almacenada mínima. En otras
palabras, el eje longitudinal (a lo largo de los nervios RB) de cada
panel P tipo hoja individual no está orientado radialmente con
respecto al punto de centro del plato central CD sino con una
orientación inclinada para reducir al mínimo su geometría durante
el almacenamiento. Como se puede ver mejor en la figura 4, el eje
longitudinal de cada panel es tangente a un círculo que tiene el
punto de centro del plato central CD como su centro.
El aspecto del eje giratorio inclinado con
respecto al punto de centro del plato central se explica mejor por
medio de la figura 9. En ella se representa un reflector según la
invención (visto desde arriba, con los paneles de tipo hoja
omitidos por razones de claridad). Las articulaciones H de los
paneles P tipo hoja están dispuestas sobre un círculo alrededor del
punto M de centro del plato central CD. El eje RA giratorio de cada
articulación H está orientado de tal modo que no es una tangente a
dicho círculo.
Preferiblemente, los paneles individuales no
están acoplados después del despliegue para conseguir un contorno
parabólico final que no es sensible a cualquier efecto de
acoplamiento transversal alguno entre los paneles. Cada panel
individual proporciona un contorno parabólico bien definido y el
anillo superior de cada panel puede ser ajustado precisamente en
altura de modo completamente independiente de los otros paneles.
Sobre la parte superior (como se ve en la
configuración almacenada) de cada panel P, y preferiblemente
soportada por un nervio RB, una ménsula LLB de inmovilización
volada metálica está montada para formar un anillo estructural de
fijación de forma cerrado en la configuración de almacenamiento
(figura 6). Este anillo estructural está cargado por un cable
circunferencial CRO (figura 7) que permite comprimir los segmentos
de anillo formados por las ménsulas LLB uno con respecto a otro
durante el lanzamiento para formar un anillo estructural rígido que
transfiera momentos y también fuerzas laterales. Todas las cargas de
lanzamiento son guiadas a través de los nervios RB de panel hacia
abajo hacia la interfaz estructural sobre el anillo R de soporte
central.
Para liberar el reflector se corta el cable CRD
de compresión (figura 7) y el despliegue se inicia por medio de los
resortes TSP de momento torsor presentes en cada articulación H de
un panel P tipo hoja y que actúan sobre el eje de rotación de la
misma (figura 8). Volviendo ahora a la figura 5, durante el
despliegue el movimiento se amortigua por medio de un dispositivo
DD de amortiguación que está montado preferiblemente encima de un
panel P. El dispositivo DD de amortiguación mostrado en la figura 5
está montado en una ménsula LLB de inmovilización volada cuya forma
ha sido adaptada consecuentemente. Un delgado cable DR (figuras 5,
7) guiado a lo largo de todas las ménsulas LLB de inmovilización de
lanzamiento es extraído de un pequeño tambor (CDR) de cable fijado
al dispositivo DO de amortiguación de modo que el movimiento de
liberación global de todos los paneles P se amortigua
simultáneamente. El dispositivo de amortiguación puede ser un
dispositivo de amortiguación de corrientes parásitas pero puede ser
usado cualquier otro tipo de dispositivo de amortiguación. La
sincronización de los paneles P que se despliegan se consigue
inherentemente mediante el concepto (figura 2) de diseño del
reflector. Solamente en la posición final desplegada todos los
paneles están uno al lado del otro (con un cierto solape entre
paneles vecinos) y ya no están uno detrás de otro.
Después del despliegue completo alrededor del
eje de rotación de los paneles cargados por resorte cerca del borde
inferior de cada panel individual, la posición extrema desplegada es
mantenida por medio de un elemento de detención extremo magnético
fijado al anillo de soporte central. Esta interfaz casa con el
verdadero extremo del nervio de panel que es portador de un
accesorio de detención extremo metálico. El resorte TSP de momento
torsor que todavía acciona sobre el eje RA elimina cualquier
desajuste en la articulación H de despliegue.
El anillo estructural R está diseñado como un
anillo CFRP hueco que proporciona detenciones extremas para los
paneles que se despliegan (figura 5) así como el soporte del eje RA
de despliegue de cada panel P individual.
Claims (10)
1. Reflector de antena desplegable, que
comprende:
- un plato central (CD),
- una pluralidad de paneles (P) tipo hoja
desplegables dispuestos alrededor del plato central (CD),
- un cuerpo (R) de soporte central, sobre el
cual está montado de modo fijo el plato central (CD) en el que
están articulados los paneles (P) tipo hoja,
- en el que los ejes (RA) de rotación de los
paneles (P) tipo hoja están inclinados con respecto a la dirección
radial del punto (M) de centro del plato central (CD)
caracterizado
- porque la configuración almacenada de los
paneles (P) tipo hoja desplegables del reflector están al menos
parcialmente desviados para minimizar la envuelta del reflector
y
- porque los paneles (P) se relajan tras el
despliegue.
2. Reflector de antena desplegable según la
reivindicación 1, caracterizado porque los bordes interiores
superiores de los paneles (P) tipo hoja están curvados en la
configuración almacenada.
3. Reflector de antena desplegable según las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque cada panel (P)
tipo hoja está soportado por un nervio (RB) que conecta el panel
(P) tipo hoja con el cuerpo (R) de soporte central por medio de
casquillos mecánicos.
4. Reflector de antena desplegable según
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque cada panel (P) tipo hoja incluye un resorte (TSP) de momento
torsor que actúa sobre el eje (RA) de rotación accionando de ese
modo los paneles (P) tipo hoja desde la configuración almacenada en
la configuración desplegada.
5. Reflector de antena desplegable según
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque las ménsulas (LLB) que están montadas en el extremo exterior
de cada panel (P) tipo hoja forman un anillo estructural de bloqueo
de forma cerrado en la configuración almacenada del reflector.
6. Reflector de antena desplegable según la
reivindicación 5, caracterizado porque en la configuración
almacenada del reflector el anillo estructural está cargado por un
cable circunferencial (CRO) que permite comprimir las ménsulas
individuales (LLB) una con respecto a otra.
7. Reflector de antena desplegable según
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque un dispositivo de amortiguación (DD) está montado en uno de
los paneles (P) tipo hoja para amortiguar simultáneamente el
movimiento de los paneles (P) tipo hoja durante el despliegue.
8. Reflector de antena desplegable según las
reivindicaciones 5 y 7, caracterizado porque el dispositivo
(DD) de amortiguación colabora con un tambor (CDR) de cable sobre
el que un cable (DR) de amortiguación está enrollado, siendo guiado
dicho cable de amortiguación alrededor del anillo de fijación de
forma en la configuración almacenada.
9. Reflector de antena desplegable según
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque el cuerpo (R) de soporte central es un anillo hueco hecho de
CFRP.
10. Reflector de antena desplegable según una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque los paneles (P) tipo hoja desplegables son de CFRP.
Applications Claiming Priority (1)
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