ШТЫРЕВАЯ РАЗВЕРТЫВАЮЩАЯСЯ АНТЕННА Российский патент 1994 года по МПК H01Q1/08 

Изобретение относится к антенной технике, а именно к конструкциям саморазвертывающихся антенн.

Цель изобретения - повышение надежности, снижение транспортных габаритов.

На фиг. 1 показан общий вид штыревой развертывающейся антенны; на фиг. 2 - штыревая антенна в транспортном положении; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 5 - узел I на фиг. 3.

Штыревая развертывающаяся антенна содержит основание 1, излучатель 2, выполненный из пружинных лент 6, 7, соединенных по отбортовкам и образующих упругий сварной замкнутый чечевицеобpазный профиль, свертываемый в рулон 5, внешний виток которого закреплен на основании 1. Между лентами 6, 7 проложена полоса 8 из материала с эффектом памяти формы, например из сплава ТН-1, с электроизоляционным покрытием 10. Полоса 8 имеет общее с лентами 6,7 соединение по отбортовкам и концом подключена к источнику электрической энергии 11. Полоса 8 перфорирована по всей длине, и перфорационные отверстия 9, находящиеся на одном уровне, смещены относительно перфорационных отверстий 12, находящихся на соседних уровнях. К отбортовкам лент 6, 7 на конце 4 излучателя 2 присоединена упругая скоба 3.

Устройство работает следующим образом.

В транспортном положении ленты 6, 7 и полоса 8 находятся в плоском состоянии. Поскольку в лентах 6, 7 наведена продольная кривизна они свернуты в рулон 5. Концы 4 излучателя 2 растянуты упругими скобами 3 и также находятся в плоском состоянии, что обеспечивает минимальные транспортные габариты устройства.

При поступлении команды на развертывание через полосу 8 от источника электрической энергии 11 начинает пропускаться электрический ток, величина которого достаточна для нагрева полосы 8 до 100-120^о. Полоса 8 предварительно обработана так, что при нагреве в интервале температур обратного мартенситного превращения в ней инициируется эффект памяти формы в виде восстановления исходной прямолинейности и уменьшения ее ширины по отношению в ширине лент 6, 7. При этом полоса 8 последовательно разворачивает рулон 5, начиная от места закрепления внешнего витка на основании 1, упруго разгибает ленты 6, 7 в продольном направлении и сжимает их в поперечном направлении. Ленты 6,7 под действием поперечного сжатия упруго выгибаются, формируя ствол излучателя 2. Для того, чтобы процесс формообразования ствола излучателя 2 происходил последовательно, начиная от основания 1, и с целью увеличения поперечной деформации лент 6, 7 полоса 8 имеет перфорацию по всей длине, перфорационные отверстия 9 смещены относительно перфорационных отверстий 12, находящихся на соседних уровнях, причем размер l отверстий 9, 12 возрастает при удалении от места закрепления на основании 1. С увеличением размера l возрастает величина напряжения в материале полосы 8, необходимая для формообразования ствола излучателя 2 при ее формовосстановлении. Это приводит к смещению в сторону увеличения температурного интервала формовосстановления полосы 8 и участки полосы 8, находящиеся ближе к основанию 1, формовосстанавливаются раньше, чем более удаленные участки, поскольку полоса 8 по всей длине нагревается равномерно.

Величина усилия формовосстановления полосы 8 достаточна, чтобы сжать растянутые упругой скобой 3 концы 4 излучателя 2. После этого, как закончилось формообразование незакрепленного конца 4 и ленты 6, 7 упруго выгнуты в поперечном направлении по всей длине, антенна готова к работе.

После окончания работы для автоматического приведения антенны в транспортное положение отключается источник электрической энергии 11. Полоса 8 начинает остывать и при достижении температуры полосы 8 прямого мартенситного превращения резко падает величина напряжения в материале полосы 8, и она удлиняется под действием растягивающих сил со стороны лент 6, 7, в поперечном направлении. Поскольку величина напряжений в материале полосы 8 на незакрепленном конце 4 максимальна, то соответственно наиболее смещена в область более высоких значений температура начала прямого мартенситного превращения, и удлинение этого участка происходит первым. Для того, чтобы ширина конца полосы 8 при поперечном удлинении достигла ширины лент 6, 7 и с целью формирования фронта (очага) сворачивания лент 6, 7 в рулон 5, на конце 4 закреплена упругая скоба 3, которая растягивает этот конец 4 в поперечном направлении в момент прямого мартенситного превращения полосы 8.

Как только конец 4 излучателя 2 растянулся и стал плоским, то под действием упругих сил ленты 6, 7 начинают формирование рулона 5, и фронт сворачивания, который разделяет участок лент 6, 7, имеющих еще поперечную кривизну, с участком лент 6, 7, в которых уже сформировалась продольная кривизна, начинает двигаться к месту закрепления излучателя 2 на основании 1. Сворачиваясь в рулон 5, ленты 6, 7 деформируют растянутую полосу 8 и наводят в ней продольную кривизну. После того, как фронт сворачивания достиг закрепленного на основании 1 конца 4 излучателя 2, то под действием растяжения со стороны скобы 3 этот конец 4 также переходит в плоское состояние. Ленты 6, 7 по всей длине имеют продольную кривизну и свернуты в рулон 5. Поскольку на концах 4 излучателя 2 в транспортном положении отсутствует переходная зона (очаг сворачивания), это обеспечивает минимальные транспортные габариты антенны.

Таким образом, изобретение позволяет снизить транспортные габариты антенны, повысить надежность работы, обеспечивает многократное автоматическое развертывание-свертывание конструкции.

Использование: в антенной технике. Сущность изобретения: излучатель выполнен из упругого сварного замкнутого чечевицеобразного профиля, внутри которого размещена полоса из материала с эффектом памяти формы, выраженным в восстановлении прямолинейности полосы и в уменьшении ее ширины. Кромки полосы размещены между отбортовками профиля и соединены с ними. На полосе выполнена перфорация. К концу излучателя присоединена упругая скоба. 2 з. п. ф-лы, 5 ил.

ШТЫРЕВАЯ РАЗВЕРТЫВАЮЩАЯСЯ АНТЕННА, содержащая излучатель, выполненный из упругого сварного замкнутого чечевицеобразного профиля, свертываемого в рулон, наружный виток которого закреплен на основании, и привод развертывания, отличающаяся тем, что привод развертывания выполнен в виде полосы из материала с эффектом памяти формы, выраженным в восстановлении исходной прямолинейности полосы и в уменьшении ее ширины, полоса размещена внутри излучателя, а ее кромки размещены между отбортовками упругого сварного замкнутого чечевицеобразного профиля и соединены с ними по всей длине, кроме того полоса снабжена электроизоляционным покрытием.