1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) A4 (11) 28611
(51) H01Q 15/20 (2006.01)
КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ
(21) 2011/1298.1
(22) 14.12.2011
(45) 16.06.2014, бюл. №6
(72) Майлибаев Марат Муратович
(73) Республиканское государственное предприятие
на праве хозяйственного ведения "Казахский
национальный технический университет им.
К.И. Сатпаева" Министерства образования и науки
Республики Казахстан
(56) Патент РФ №2101811 С1, 10.01.1998
(54) КОСМИЧЕСКИЙ РЕФЛЕКТОР
МАЙЛИБАЕВА
(57) Изобретение относится к рефлекторам очень
большого диаметра и может быть использован на
Искусственный спутник земли (ИСЗ) как
отражатель радиоволн и солнечного света или
солнечного паруса космических кораблей.
Предлагаемый космический рефлектор содержит
гибкую не эластичную отражающую пленку - экран,
которая развертывается из транспортного
закрученного состояния центробежными силами
вращения от электропривода, размещенного в
основании антенны. Три и более нити соединяют
вершину антенны с краем рефлектора, которые не
позволяют рефлектору вывернуться в обратную
сторону.
(19)KZ(13)A4(11)28611

2. 28611
2
Изобретение относится к космической технике в
частности рефлекторам-зеркалам очень большого
диаметра (от сотен метров) и компактно сложенным
в транспортном положении. Рефлектор может быть
использован в качестве концентратора света и
радиоволн с параболоидным экраном или плоским
отражателем солнечного света для освещения,
например, земных объектов либо как солнечный
парус космического корабля. Параболоидную форму
рефлектора можно использовать в радиотелескопе
как отражатель волновой энергии, излучаемой
звездами и другими объектами нашей Вселенной.
Известны рефлекторы раскладных конструкций
для антенн, используемых после строительства
долгосрочных космических станций-спутников
[Патент США №4613870 1986 г. и св. СССР
№1778830 1991 г.]. Эти раскладные конструкции
рефлекторов состоят из ячеек, соединенных
шарнирами, снабженными диагональными гибкими
растяжками. Конструкция рефлектора
раскладывается под воздействием пружин,
размещенных в стойках шарниров.
Недостатком этих конструкций является большое
число шарниров, жестких и гибких деталей,
обеспечивающих натяжение экрана (рефлектора) и
малый диаметр не превышающих несколько метров,
при высокой материалоемкости на единицу
площади рефлектора и слабой надежности при
развертывании.
Известен крупногабаритный космический
рефлектор [Патент RU №2101811 - М. кл. Н01Q
15/20, 1996 г] с плоским или параболоидным
экраном, диаметром несколько десятков метров.
Рефлектор из транспортного положения
разворачивается благодаря натяжному барабану (в
корпусе), где радиальные пластины со сложной
системой рамок, которые раздвигают изогнутые
пластины для натяжения пленки гибкого
эластичного рефлектора при помощи привода,
вращающего натяжной барабан. Такая одна большая
радиоантенна на спутнике и множество мелких
антенн на Земле в системе глобальной радиосвязи
более экономична, чем наоборот.
Недостатком этого рефлектора является сложный
каркас трансформируемого механизма с
совокупностью тонких упругих удлиненных
профилированных радиальных и изогнутых
пластин, которые очень сильно уменьшают
надежность автоматического трансформирования
большого диаметра рефлектора, а большой диаметр
требует увеличения материалоемкости, что
повышает стоимость доставки аппаратуры на
околоземную орбиту и дальше в космическую даль
Вселенной.
Задача предлагаемого изобретения заключается в
существенном увеличении диаметра рефлектора до
нескольких сотен метров и возможности доставки в
космос с минимальной удельной
материалоемкостью на единицу площади его.
Например, для радиотелескопа радиусом r = 300 м
экран имеет массу m при удельном весе р пленки
около 3 г/м2
и площади s = 283 тыс.м2
m = 848 кг
(круг) и не более 899 кг < 900 кг (параболоид). При
радиусе г = 100 м масса составляет всего m = 94 кг.
Космический рефлектор, изготовленный из
гибкого не эластичного пленочного материала, со
свето - и/или радио отражающей поверхностью и
электроприводом в центре рефлектора для
транспортировки закручен вокруг основания
приемной антенны, после доставки на ИСЗ
раскрывается при вращении вокруг оси
центробежными силами. Предотвращение
выворачивания параболоидной формы
предусмотрено тремя и более нитями от вершины
приемной антенны до внешней кромки усиленной
шнуром рефлектора. Электроприводом
поддерживается вращение рефлектора вокруг оси
максимально 1-2 об/мин. Космический рефлектор
километрового диаметра позволит сократить
количество ИСЗ и космического мусора, а также,
например, получать как радиотелескоп достоверные
сигналы далеких объектов Вселенной.
Космический рефлектор (фиг.1) состоит из
телескопической антенны 1 с приемо-передающей
головкой 2 на вершине. К основанию антенны 1
закреплен рефлектор 3, изготовленный из гибкой не
эластичной пленки с заданной поверхностью
гиперболоида, которая отражает радиоволны. По
внешней кромке рефлектора 3 наклеен краевой
шнур 4, соединенный тремя и более нитями 5.
Основание антенны 1 крепится к оси двигателя 6
для вращения со скоростью около 2-3 оборота в
минуту, что вполне достаточно для развертывания
пленки рефлектора 3. В транспортном положении
(фиг.2) рефлектор 3 закручен или намотан на
телескопическую антенну 1 вместе с краевым
шнуром 4 и радиальными нитями 5 под приемо-
передающей головкой 2 на антенне 1.
Космический рефлектор 3 после доставки в
космическое пространство раскрывается при
вращении двигателем 6 вместе с телескопической
антенной 1. При вращении рефлектора около
2 об./мин. Центробежные силы полностью
раскрывают и расправляют пленку рефлектора 3. Во
избежание неправильного развертывания гибкого
рефлектора 3 его краевой шнур 4 контролируется
натяжением радиальными нитями 5 с расчетной
длиной. Для устойчивой работы рефлектора 3 его
вращение поддерживается двигателем 6. При малых
оборотах можно исключить влияние
гироскопического момента ориентированной работы
с наземными точками радиосвязи. Плоская
поверхность рефлектора 3 может быть использована
как вариант солнечного паруса, где нет антенны 1 и
радиальных нитей 5.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Космический рефлектор, содержащий гибкий
эластичный экран - параболоид, используемый для
радиосвязи (радиотелескопа) или в качестве
солнечного паруса, отличающийся тем, что
рефлектор изготовлен из неэластичного материала и
намотан на ось антенны, которая соединена в
основании с двигателем, вращающим вокруг оси

3. 28611
3
гибкий рефлектор, который раскрывается из
транспортного положения центробежными силами
после доставки в космос.
2. Космический рефлектор по п.1,
отличающийся тем, что содержит три и более
радиальные нити, соединяющие край рефлектора с
концом приемо-передающей антенны, не
позволяющие рефлектору вывернуться в обратную
сторону при раскручивании пленки параболоидной
формы.
Верстка Ж. Жомартбек
Корректор Е. Барч