КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ Российский патент 1997 года по МПК B64G1/22 B64G1/10 

Изобретение относится к космической технике, а именно к конструкциям космических аппаратов связи.

Известен космический аппарат, содержащий приборный отсек и установленные через механизмы раскрытия панели солнечных батарей. (Авт. св. СССР N 1816726, кл. B 64 G 1/22, 1993)
Однако известный космический аппарат не позволяет создать оптимальную силовую конструкцию для размещения большого количества зеркальных антенн Ku диапазона.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по общности решаемых задач и конструктивно-компоновочному выполнению является космический аппарат, содержащий приборно-агрегатный отсек, панели с аппаратурой, механизмы ориентации, расположенные оппозитно на приборно-агрегатном отсеке, каждый из которых соединен с соответствующей панелью бортовых фотопреобразователей, антенную платформу, на которой установлена мачта с антенной S диапазона. (Rivista Technica Selenia, vol 11, N 2, 1989, p. 28).

Недостатком указанного устройства является отсутствие возможности размещения на космическом аппарате большого количества зеркальных антенн Ku диапазона при ограниченном диаметре головного аэродинамического обтекателя.

Задачей изобретения является создание конструкции космического аппарата, позволяющей разместить большое количество зеркальных антенн Кu диапазона при одновременном повышении плотности компоновки, а следовательно, более полное использование полезного объема головного аэродинамического обтекателя.

Задача решается тем, что в известном космическом аппарате, содержащем приборно-агрегатный отсек, панели с аппаратурой, механизмы ориентации, расположенные оппозитно на приборно-агрегатном отсеке, каждый из которых соединен с соответствующей панелью бортовых фотопреобразователей, и антенную платформу, на которой установлена мачта с антенной S диапазона, приборно-агрегатный отсек выполнен в виде прямоугольной пространственной фермы, по двум боковым оппозитным граням которой расположены панели с аппаратурой, в центральной части каждой из боковых граней прямоугольной пространственной фермы расположен механизм ориентации, причем с каждой стороны плоскость панели бортовых фотопреобразователей перпендикулярна плоскости панели с аппаратурой, на передней грани прямоугольной пространственной фермы установлена антенная платформа, на каждой из боковых поверхностей которой вдоль продольной оси космического аппарата установлено N кронштейнов, на заднем конце каждого из N кронштейнов через механизм раскрытия и фиксации установлено зеркало антенны Ku диапазона, а на переднем конце кронштейна установлен соответствующий зеркалу антенны блок облучателей, причем панели бортовых фотопреобразователей расположены вне зоны раскрыва зеркал антенн.

Кроме того, антенная платформа выполнена в виде размеростабильной рамы, жестко закрепленной на прямоугольной пространственной ферме.

На фиг. 1 изображена конструктивно-компоновочная схема космического аппарата на этапе штатной эксплуатации; на фиг. 2 - конструктивно-компоновочная схема космического аппарата на этапе выведения.

Космический аппарат (фиг. 1) содержит приборно-агрегатный отсек 1, панели 2 с аппаратурой, механизмы 3 ориентации, панели 4 бортовых фотопреобразователей, антенную платформу 5, мачту 6, антенну 7 S диапазона, кронштейны 8, механизмы 9 раскрытия и фиксации, зеркала 10 антенн Ku диапазона, блоки 11 облучателей, аэродинамический обтекатель 13. Позицией 12 обозначена продольная ось космического аппарата, 14 продольная ось головного аэродинамического обтекателя.

Приборно-агрегатный отсек 1 космического аппарата выполнен в виде прямоугольной пространственной фермы, по двум боковым оппозитным граням которой расположены панели 2 с аппаратурой.

В центральной части каждой из боковых граней прямоугольной пространственной фермы расположен механизм 3 ориентации, соединенный с соответствующей панелью 4 бортовых фотопреобразователей.

На передней грани прямоугольной пространственной фермы (приборно-агрегатного отсека 1) жестко закреплена антенная платформа 5, выполненная в виде размеростабильной рамы, на которой установлена мачта 6 с антенной 7 S диапазона. На боковых поверхностях антенной платформы 5 вдоль продольной оси космического аппарата установлено N кронштейнов 8 на заднем конце каждого из N кронштейнов 8 через механизм 9 раскрытия и фиксации установлено зеркало 10 антенны Ku диапазона, а на переднем конце кронштейна 8 установлен соответствующий данному зеркалу 10 антенны блок 11 облучателей. При этом панели 4 бортовых фотопреобразователей расположены вне зоны раскрыва зеркал 10 антенн.

На этапе выведения космический аппарат размещен под головным аэродинамическим обтекателем 13 так, что продольная ось 12 космического аппарата параллельна продольной оси 14 головного аэродинамического обтекателя. При выведении космического аппарата, например, на геостационарную орбиту продольная ось 12 космического аппарата расположена по линии запад восток, а панели с аппаратурой направлены в северном и южном направлениях, что позволяет использовать их поверхности как радиаторы. При этом с каждой боковой стороны приборно-агрегатного отсека 1 зеркала 10 антенн Кu диапазона зафиксированы вдоль плоскости панели 2 с аппаратурой и расположены между панелью 2 и панелью 4 бортовых фотопреобразователей, а панель 4 бортовых фотопреобразователей установлена так, что плоскости панелей 2 и 4 параллельны.

После окончания этапа выведения, при котором происходит сброс головного аэродинамического обтекателя 13 и отделение космического аппарата от носителя, космический аппарат переходит в этап штатной эксплуатации.

Механизмы 3 ориентации осуществляют последовательно раскрытие и ориентацию панелей 4 бортовых фотопреобразователей в положение, при котором плоскости панелей 4 становятся взаимно перпендикулярны плоскостям 2 панелей с аппаратурой. При этом механизмом 3 осуществляется постоянная ориентация фотоэлементов панелей 4 бортовых фотопреобразователей на Солнце.

Механизмы 9 раскрытия и фиксации устанавливают зеркала 10 антенн Ku диапазона в рабочее положение. Штанга панели 4 бортовых фотопреобразователей имеет размеры, обеспечивающие возможность размещения между панелью 4 и панелью 2 с аппаратурой зеркал 10 антенн с диаметром более 1 м.

Выполнение антенной платформы 5 в виде размеростабильной рамы, жестко закрепленной на прямоугольной пространственной ферме, повышает точность взаимного расположения зеркал 10 антенн и блоков 11 облучателей, что, в свою очередь, повышает точность наведения радиолучей антенн.

Использование предлагаемого космического аппарата с большим количеством зеркальных антенн Ku диапазона, а также конструктивно-технологическая проработка космического аппарата позволит решить задачу по увеличению пропускной способности спутниковых систем связи, что обеспечивает практическую применимость данного изобретения.

Изобретение относится к космической технике, а именно к конструкциям космических аппаратов связи. Сущность изобретения: космический аппарат содержит приборно-агрегатный отсек 1, выполненный в виде прямоугольной пространственной фермы, по боковым граням которой расположены панели 2 с аппаратурой. В центральной части каждой из боковых граней фермы расположен механизм 3 ориентации, соединенный с панелью 4 бортовых фотопреобразователей. На передней грани фермы жестко закреплена антенная платформа 5, на которой установлена мачта 5 с антенной 7 S диапазона, а на боковых поверхностях антенной платформы 5 вдоль продольной оси космического аппарата установлены кронштейны 8, на заднем конце каждого из кронштейнов 8 через механизм 9 раскрытия и фиксации установлено зеркало 10 антенны Ku диапазона, а на переднем конце кронштейна 8 установлен блок 11 облучателей. При этом панели 4 бортовых фотопреобразователей расположены вне зоны раскрыва зеркал 10 антенн. На этапе выведения космический аппарат размещен под головным аэродинамическим обтекателем 13. Предложенная конструкция космического аппарата позволяет разместить большое количество зеркальных антенн Ku диапазона при ограниченном диаметре головного аэродинамического обтекателя, что позволяет увеличить пропускную способность спутниковых систем связи. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Космический аппарат, содержащий приборно-агрегатный отсек, панели с аппаратурой, механизмы ориентации, расположенные оппозитно на приборно-агрегатном отсеке, каждый из которых соединен с соответствующей панелью бортовых фотопреобразователей, антенную платформу, на которой установлена мачта с антенной S диапазона, отличающийся тем, что приборно-агрегатный отсек выполнен в виде прямоугольной пространственной фермы, по двум боковым оппозитным граням которой расположены панели с аппаратурой, в центральной части каждой из боковых граней прямоугольной пространственной фермы расположен механизм ориентации, причем с каждой стороны плоскость панели бортовых фотопреобразователей перпендикулярна плоскости панели с аппаратурой, на передней грани прямоугольной пространственной фермы установлена антенная платформа, на каждой из боковых поверхностей которой вдоль продольной оси космического аппарата установлено N кронштейнов, на заднем конце каждого из N кроштейнов через механизм раскрытия и фиксации установлено зеркало антенны Ku диапазона, а на переднем конце кронштейна установлен соответствующий зеркалу антенны блок облучателей, причем панели бортовых фотопреобразователей расположены вне зоны раскрыва зеркал антенн. 2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что антенная платформа выполнена в виде размеростабильной рамы, жестко закрепленной на прямоугольной пространственной ферме.