устройство управления разворачиванием надувных конструкций

Формула изобретения

1. Устройство управления развертыванием раздуваемой конструкции, включающей в себя в неразвернутом состоянии гибкую трубу (12), сложенную гармошкой и жестко связанную одним своим концом с пробкой (13), снабженной приспособлением (15) для подвода газа, используемого для раздува конструкции, причем другой конец трубы закрыт, средства (25-29) управления переходом трубы из сложенного (12а) состояния в развернутое состояние (30), расположенные внутри трубы (12), отличающееся тем, что указанные средства управления переходом трубы из сложенного состояния в развернутое состояние состоят с одной стороны из набора гибких пластин (25), жестко связанных между собой и радиально расположенных в виде лепестков по отношению к первой опоре (16), коаксиально расположенной по отношению к сложенной трубе (12а), причем указанный набор гибких лепестков смонтирован с возможностью перемещения вдоль опоры, а с другой стороны состоят из средств (28, 29) возвратного перемещения вышеуказанного набора гибких тонких пластинок (25) в направлении пробки (13) для поддерживания в сжатом состоянии сложенной части (12а) трубы, причем каждый лепесток (25) прижат к совокупности уложенных друг на друга складок (с 21 по 24) указанной части сложенной трубы.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит средства направления, состоящие из направляющего кольцеобразного элемента (17, 17'), расположенного перпендикулярно оси (18), находящейся в сложенном состоянии трубы (12а).

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что кольцеобразный направляющий элемент прикреплен к первой опоре (16) и к пробке (13).

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что направляющий кольцеобразный элемент прикреплен ко второй наружной опоре (160) сложенной трубы (12а).

5. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что указанные средства возврата набора гибких тонких пластинок (25) состоят из муфты (27), выполненной с возможностью скольжения вдоль наружной поверхности первой опоры (16), к которой прикреплены указанные лепестки (25), устройства возврата (29), жестко связанного с пробкой (13), и троса (28), соединяющего приспособление возврата (29) с муфтой (27), причем первая опора (16) расположена с возможностью обеспечения скольжения указанной выше муфты и ее стопорения вокруг опоры (16).

6. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что указанные средства возврата набора гибких тонких пластинок (25') состоят из муфты (27'), скользящей по наружной поверхности указанной выше первой опоры (16'), и к которой прикреплены лепестки (25'), хомута (47), скользящего вдоль первой опоры (16'), расположенного над муфтой (27'), тяги (48), связывающей лепестки (25') с хомутом (47), причем указанные средства выполнены с возможностью воспрепятствования скольжению муфты (27') и хомута (47) в направлении сложенной части (12а) трубы, а также предупреждения их вращения вокруг опоры (16').

7. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что труба (12) сложена в соответствии с четырехугольным способом складывания, а четыре лепестка (25, 25') расположены напротив четырех стопок (21-24) складок (12а) трубы и присоединены к общей кольцеобразной части (26).

8. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что лепестки (25) имеют форму лепестков клевера, причем указанные лепестки расширяются по мере удаления от центра (18).

9. Устройство по п.7, отличающееся тем, что в случае четырехугольного способа складывания отношение высоты складывания (Н) к радиусу (R) трубы в развернутом состоянии находится в пределах от 1,5 до 2,1.

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что указанное выше отношение H/R устанавливается равным 1,6.

11. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что указанное выше приспособление (15) для подвода газа, используемого для раздува, расположено таким образом, что обеспечивается ввод указанного газа внутрь указанной выше трубы (12а), находящейся в сложенном состоянии.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение касается устройства управления раскрытием конструкций в космическом пространстве, а более конкретно процессом развертывания этих конструкций методом раздува.

Как правило, при необходимости отправить объекты в космическое пространство в распоряжении исследователей под обтекателями ракет или в отсеке челноков для размещения последних имеется мало места. Приходится, таким образом, компактно укладывать указанные объекты и уже при выходе на орбиту разворачивать их. Наиболее известным примером применения подобных конструкций является случай раскрытия панелей солнечных батарей.

Указанные операции развертывания выполняются обычно с использованием механических систем, которые могут быть достаточно сложными, учитывая сложность существующих в космическом пространстве условий окружающей среды, вместе с тем уже разработаны системы развертывания методом раздува, которые потенциально являются более легкими, менее габаритными и менее дорогими в реализации.

Однако указанные системы все еще не получили своего реального воплощения по причине существования ряда технических трудностей, которые до настоящего времени не удалось полностью решить, и основные из которых можно резюмировать следующим образом:

- прежде всего, необходимо обеспечить такое управление процессом развертывания, при котором бы обеспечивалась необходимая геометрия развернутой конструкции в ее рабочем состоянии;

- необходимо придать конструкции после ее развертывания определенную жесткость, причем сделать это необходимо без создания внутри ее избыточного давления ввиду невозможности его поддерживать длительное время из-за опасности утечек в окружающую среду агента, используемого для создания давления;

- необходимо, кроме того, следить за тем, чтобы процесс развертывания рассматриваемой конструкции проходил достаточно равномерно и с учетом особенностей работы других приводимых в движение систем, а также с учетом конкретной ситуации, сложившейся в условиях невесомости.

Рассматриваемое изобретение касается, в частности систем развертывания раздувом конструкции, состоящей из гибкой трубчатой оболочки, хранящейся до момента развертывания в сложенном состоянии наподобие гармошки, развертываемой на месте ее использования и придания ей затем необходимой жесткости.

Указанная известная технология основана на использовании, как правило, пригодной к раздуву трубы, сложенной на оправке вдоль ее продольной оси, состоящей из основания, аксиальной трубы и верхней части.

Верхняя часть оправки содержит деформируемый компонент, который опирается на внутреннюю часть указанной раздуваемой трубы, причем опирается таким образом, чтобы создавать некоторое сопротивление развертыванию. Используемый для раздува газ вводится в верхнюю часть оправки таким образом, чтобы только развернутая часть трубы находилась под избыточным давлением. Принцип действия указанной системы описан, например, в статье Американского института по аэронавтики, озаглавленной "Технология создания надувных солнечных антенн" AIAA-99-1075. Один из вариантов рассматриваемого изобретения, описанного в документе "Deployment control Mechanism for Inflatable Space Structures" 33 ^-ей конференции "AEROSPACE MECHANISMS CONFERENCE" от мая 1999, касается гибкой, сложенной наподобие гармошки трубы, наружные кольцеобразные кромки которой заканчиваются в направлении внутренней стороны стенками, образующими диафрагму.

Задача предлагаемого изобретения состоит в усовершенствовании системы развертывания конструкции, в частности в создании наилучших условий управления развертыванием в отношении обеспечения как равномерности, так и направления развертывания и в ограничении массы конструкции.

В этой связи предложено устройство управления развертыванием раздуваемой конструкции, включающей в себя в неразвернутом состоянии гибкую трубу, свернутую гармошкой и жестко связанную одним своим концом с пробкой, снабженной приспособлением подачи газа для раздува, причем другой конец трубы закрыт, средства управления переходом трубы из свернутого состояния в развернутое состояние, расположенные внутри трубы, отличающееся тем, что указанные средства управления переходом трубы из свернутого состояния в развернутое состояние состоят, с одной стороны, из набора гибких тонких пластинок, жестко связанных между собой и расположенных в виде лепестков радиально по отношению к первой коаксиальной опоре указанной выше свернутой трубы, причем указанный выше набор смонтирован с возможностью перемещения вдоль указанной опоры, а с другой стороны, состоят из средств возвращения указанного выше набора гибких тонких пластинок в направлении пробки, производимого с постоянным давлением на свернутую часть трубы с возможностью опирания каждого лепестка практически идентичным образом на совокупность уложенных друг на друга складок указанной свернутой части трубы, что позволяет обеспечить равномерное развертывание раздуваемой трубы за счет равномерного приложения усилия по освобождению складок в направлении развертывания раздуваемой трубы.

Целесообразно, чтобы указанные средства включали в себя кольцеобразное средство направления, расположенное перпендикулярно по отношению к оси свернутой трубы и прикрепленное к указанной опоре. Согласно первому варианту осуществления изобретения указанная опора расположена коаксиально по отношению к указанной свернутой трубе и прикреплена к вышеуказанной пробке, а согласно второму варианту она представляет собой вторую опору, наружную по отношению к свернутой трубе, причем кольцеобразному направляющему элементу придана форма обруча.

Целесообразно, чтобы подача газа, используемого для раздува, выполнялась таким образом, чтобы обеспечивался его ввод непосредственно в указанную выше свернутую часть трубы.

Такое устройство развертывания трубы обеспечивает равномерное, надежное и без толчков развертывание всей конструкции благодаря тому, что процесс развертывания каждой складки трубы сопровождается в этом устройстве действием отдельного гибкого лепестка, который вначале постепенно отходит в сторону, а затем, когда сопровождаемая им складка в конце своего развертывания расправится, возвращается назад с тем, чтобы прижаться способом, аналогичным выше описанному, к следующей складке и так далее впредь до полного развертывания всей трубы.

В дальнейшем изобретение поясняется описанием вариантов его осуществления со ссылками на фигуры, в числе которых:

фиг.1 изображает вид, демонстрирующий принцип действия известной системы развертывания конструкции методом раздува последней, представляющей собой гибкую трубу, находящуюся в процессе ее хранения в свернутом состоянии;

фиг.2 - систему, изображенную на фиг.1 в начальной стадии развертывания трубы;

фиг.3a и 3b иллюстрируют поперечные разрезы вдоль оси устройства согласно изобретению;

фиг.4 изображает вид сверху по стрелке IV устройства, представленного на фиг.3A и 3B;

фиг.5 - вид, аналогичный тому, который представлен на фиг.4, но для случая складывания трубы шестиугольного сечения;

фиг.6 иллюстрирует принцип четырехугольного способа складывания;

фиг.7 изображает вид сверху на трубу, сложенную по принципу использования способа четырехугольного складывания;

фиг.8 - ту же трубу, но сложенную по принципу использования шестиугольного способа складывания;

фиг.9 - развернутую трубу, предварительно сложенную по принципу использования четырехугольного способа складывания;

фиг.10a и 10b иллюстрируют один из вариантов реализации средств возврата лепестков, управляющих развертыванием для двух состояний работы устройства;

фиг.11 и 12 изображают кривые, иллюстрирующие отличительные признаки способов свертывания конструкции соответственно с четырьмя и шестью гранями, и

фиг.13 иллюстрирует предпочтительный вариант реализации лепестков управления процессом развертывания трубы.

На фиг.1 и 2 схематично представлена известная система развертывания конструкций методом раздува, предназначенная для установки функциональных конструкций в космическом пространстве.

Указанная система включает в себя в сложенном состоянии (см. фиг.1) наружную трубчатую жесткую оболочку 1, жестко связанную в своем основании с пробкой 2 и содержащую гибкую трубу 3, сложенную, например, гармошкой, один конец которой жестко связан с пробкой 2, а другой конец 4 перекрывается кольцеобразным направляющим элементом 5 оси, совмещенным с направляющим элементом оболочки 1.

Направляющий элемент 5 жестко связан с центральной полой опорой 6 и содержит внутреннее устройство возврата в форме цилиндрической юбки 7, простирающейся внутри трубы 3, и по которой проходит труба 3, когда устройство находится в развернутом состоянии (см. фиг.2).

Пробка 2 снабжена отверстием 8 для ввода используемого для раздува воздуха 9, который проходит насквозь через полую опору 6, причем указанное отверстие выходит в пространство 10 между направляющим элементом 5 и закрытым концом 4 трубы 3, которая развертывается вдоль всей своей длины коаксиально по отношению к жесткой оболочке 1.

Указанные системы не способны обеспечить полностью удовлетворительные результаты в плане обеспечения необходимой равномерности и точности развертывания конструкции, как отмечалось выше, причем причиной этого является, в частности, и тот факт, что механический монтаж приводит к неподвижности конструкции и не позволяет должным образом обеспечить развертывание последней.

Для устранения указанного недостатка, предлагается устройство, схематически представленное на фиг.3a и 3b, включающее в себя гибкую трубу 12, сложенную гармошкой, первым своим концом прикрепленную к первой пробке 13, а своим вторым концом прикрепленную ко второй пробке 14, как это показано на фиг.3a. На фиг.3b пробка 14 располагается на некотором расстоянии от сложенной гармошкой части устройства, причем труба 12 находится в состоянии начала развертывания, а выдвинутая часть трубы уже развернута.

На фиг.3b лишенный пробки край 51 также находится на некотором расстоянии от сложенной гармошкой части устройства, и труба находится в состоянии начала развертывания.

Нижний край пробки 13 снабжен устройством 15 подачи используемого для раздува газа непосредственно внутрь находящейся в сложенном состоянии трубы 12.

На устройстве, представленном на фиг.3a, сложенная труба расположена внутри трубчатой и жесткой наружной оболочки, обозначенной цифрой 11, причем первая пробка 13 также прикреплена к оболочке 11. Указанная оболочка, а также пробка 14 не являются основными в рассматриваемом изобретении, причем раздуваемая труба при отсутствии какого-либо риска ее разрушения может оставаться в сложенном положении и без защиты, как в случае примера, представленного на фиг.3b.

Согласно фиг.3a полая опора 16 прикреплена к пробке 13 коаксиально по отношению к сложенной трубе, причем на краю полой опоры 16 расположен кольцеобразный направляющий элемент 17, состоящий из диска или кольца, перпендикулярного оси 18 узла 11, 12, 13, 14, 16.

Направляющий элемент 17 располагается на уровне верхнего края оболочки 11. Нижняя сторона второй пробки 14 снабжена впадиной 19, в которую в тех случаях, когда система полностью сложена и закрыта, проникает направляющий элемент 17.

В варианте, представленном на фиг.3b, продемонстрировано устройство согласно рассматриваемому изобретению без оболочки, а также пробки 14, содержащее наружный направляющий элемент 17', жестко связанный с наружной опорой 160.

Согласно двум вариантам, труба 12 сложена согласно способу, называемому четырехугольным, как это показано на фиг.4. При использовании указанного способа складывания формируются равномерные стопки складок, ограничивающие собой центральное параллелепипедное пространство вокруг оси 18 с четырьмя гранями, представленными на фиг.4. Цифрами 21, 22, 23 и 24 обозначаются соответственно четыре вертикальные стопки складок сложенной части 12a трубы (на фиг.3a).

В устройстве, представленном на фиг.3a и 3b, над каждой стопкой с 21 по 24 сложенной части 12a расположена гибкая пластина 25, причем четыре гибкие пластины 25 расходятся лучами наподобие лепестков вокруг опоры 16 и связаны между собой посредством кольцеобразной соединительной зоны 26 (см. фиг.4), причем сама указанная зона жестко связана с муфтой 27, смонтированной с возможностью скольжения вдоль опоры 16.

Муфта 27 присоединена к тросу 28, расположенному внутри опоры 16, причем сама опора присоединена к устройству 29, расположенному в пробке 13, способному оказывать на трос 28 возвратное воздействие, рассчитанное таким образом, чтобы постоянно откидывать гибкие лепестки 25 в направлении верхней грани стопок с 21 по 24.

Опора 16 снабжена радиально расположенными пазами, обеспечивающими возможность соединения троса 28 с муфтой 27, а также скольжения последней вдоль опоры в процессе развертывания трубы 12.

В случае варианта, представленного на фиг.3b, внутренняя опора 16 сохраняется для обеспечения скольжения муфты 27 и функционирования устройства с гибкими пластинами 25. Ограничитель устройства с гибкими пластинами может заменить собой направляющий элемент 17 на опоре 16.

Кроме того, предусмотрены специальные средства (не представленные на чертежах) для углового расклинивания муфты 27 на опоре 16, то есть для того, чтобы не допустить вращения муфты и тем самым удерживать лепестки 25 на уровне стопок с 21 по 24.

Лепестки 25 ориентированы предпочтительно в сторону стопок с 21 по 24.

Устройство функционирует следующим образом.

Согласно одному из вариантов осуществления предлагаемого изобретения, представленному на фиг.3a, в том случае, когда труба 12 полностью сложена, край 19 трубы, возможно содержащий пробку 14, закрывает собой направляющий элемент 17, и лепестки 25 располагаются практически горизонтально на складках 12a, к которым они прижимаются под действием возвратного усилия устройства 29.

Согласно другому варианту, представленному на фиг.3b, периферический край 51 трубы размещается непосредственно на устройстве с гибкими пластинами, которое располагается в этом случае в верхней части опоры 16 почти на уровне наружного направляющего элемента 17'.

Подача газа под давлением по трубопроводу 15 внутрь находящейся в сложенном состоянии трубы 12 приводит к удалению края 19, 51 оболочки, как это показано на фиг.3a и 3b, и к развертыванию трубы вокруг неподвижного направляющего элемента 17 или внутри неподвижного направляющего элемента 17', что приводит, в свою очередь, к последовательному развертыванию складок (с 21 по 24). Под действием давления, осуществляемого лепестками, каждый слой складок приподнимается, как это происходит со складками, обозначенными цифрой 12b, представленными на фиг.3a.

Прежде всего первая пара расположенных друг напротив друга складок 22 и 24, как это предусмотрено способом складывания, представленным на фиг.4, приподнимается и выгибается на уровне и вокруг пары лепестков 25, затем другая пара расположенных друг напротив друга лепестков начнет взаимодействовать со второй парой складок 21 и 23 и так далее.

Таким образом, по мере увеличения растяжения, вызываемого раздувом части 30 трубы, лепестки 25 приподнимаются в соответствии с указанным выше переменным ритмом под действием возвратного усилия, создаваемого устройством 29, и приподнимаются до тех пор, пока указанные складки 12b не освободятся от лепестков. В указанный момент лепестки 25 "упруго" опадают под совместным действием их собственной упругости и возвратного усилия, создаваемого устройством 29, прижимаясь к следующему слою складок с 21 по 24.

Цикл подъема лепестков 25, тормозящих подъем складок, продолжается вплоть до последней складки вблизи пробки 13.

Таким образом, обеспечивается постепенное, равномерное и безударное управление процессом развертывания последующих складок трубы 12, сопровождающееся непрерывной подстройкой устройства, снабженного лепестками с 25 по 26, которое постепенно опускается вдоль опоры 27 с тем, чтобы оставаться постоянно на уровне слоя складок верхней части остатка сложенной трубы, обозначенного на фиг.3a и 3b цифрой 12a, причем зона 31 является зоной развертывания складок.

На фиг.5 представлен, как и на аналогичном виде, показанном на фиг.4, другой также известный способ складывания конструкции, называемый шестиугольным, и который также может быть применен для складывания трубы 12.

Указанный способ складывания конструкции предусматривает использование шести стопок складок, пронумерованных соответственно цифрами с 32 по 37, для которых потребуется столько же лепестков 38, имеющих формы, аналогичные тем, которые представлены на фиг.4, но более узкие или тонкие, причем остаток устройства развертывания идентичен тому, который изображен на фиг.3, 4. При использовании указанного способа складывания складки разворачиваются тройками, а именно, сначала разворачиваются складки 32, 34, 36, затем складки 33, 35, 37 и т.д. На фиг.6 проиллюстрирован принцип складывания конструкции в соответствии с так называемым четырехугольным способом складывания, который является, как это будет объяснено ниже, наиболее предпочтительным при реализации устройства, предлагаемого настоящим изобретением.

На фиг.6 цифрой 40 обозначена кромка выемки складывания, которую можно увидеть также и на виде сверху на фиг.7, соответствующей так называемому четырехугольному способу складывания. Цифрой 41 обозначена верхняя кромка складывания. Две кромки 40 и две кромки 41 окружают трубу со всех сторон. Цифрой 50 обозначена линия сгиба в форме зигзага.

Цифрой 42 на фиг.7 обозначена окружность развернувшейся трубы с ее радиусом R, величина H/2 соответствует так называемой половине высоты сгиба, также представленной на фиг.6. Цифрой 43 обозначен наружный (восьмиугольный) край складывания, а цифрой 44 обозначен внутренний (четырехугольный) край, цифрой 45 обозначена внутренняя окружность, касательная по отношению к четырем, с 21 по 24, стопкам складок и, наконец, цифрой 46 обозначена наружная окружность, ограничивающая весь узел складывания.

На фиг.8 представлен вид, аналогичный тому, который показан на фиг.7, со сгибом, соответствующим шестиугольному типу складывания, со своей внутренней окружностью 45' и окружностью развернутой трубы 42'.

На фиг.9 представлена развернутая труба, на которой показана схема складывания, соответствующая так называемому четырехугольному способу складывания, представленному на фиг.6.

На фиг.10a и 10b представлен один из вариантов реализации средств возврата лепестков устройства развертывания, показанных на фиг.3A и 3B.

На фиг.10a, 10b показана опора 16', аналогичная опоре 16 с лепестками 25' и 27' и муфтой перемещения лепестков, аналогичных лепесткам 25, а также муфта 27 согласно фиг.1.

Лепестки 25' присоединены посредством тяг 48 в зонах, расположенных вблизи концов лепестков с хомутом 47. Хомут 47 смонтирован над муфтой 27' с возможностью скольжения его вдоль опоры 16', но в то же время устройство с защелкой (не представленное на чертеже) позволяет лишь опускаться хомуту вдоль опоры.

В то же время предусмотрены специальные средства (не представленные на чертежах), препятствующие любому вращению элементов 27' и 47 вокруг опоры 16', с тем, чтобы лепестки 25' постоянно оставались на уровне стопок складок с 21 по 24 (см. фиг.4).

Устройство, состоящее из троса 28 и возвратного приспособления 29 фиг.3a в этом способе реализации отсутствует.

Указанное устройство работает следующим образом.

В положении покоя лепестки располагаются горизонтально (положение 25'' на фиг.10a), а муфта в положении 27''.

Как только труба начинает разворачиваться, первые складки (с 21 по 24) начинают приподнимать лепестки (положение 25' на фиг.10a).

В силу сцепления тяг 48 с хомутом 47, который не в состоянии подняться вдоль опоры 16', лепестки выгибаются и толкают вниз муфту (положение 27' на фиг.10a), которая перемещается на несколько миллиметров.

Как только происходит высвобождение лепестков развернутыми складками, лепестки занимают горизонтальное положение (положение 25' на фиг.10b) и прижимаются посредством возвратного устройства ко второму слою складок.

При этом они опускают посредством тяг 48 хомут 47, который занимает положение 47' (см. фиг.10b), соответствующее горизонтальному положению лепестков 25' на фиг.10b.

Этот цикл автоматического перемещения всего узла лепестков-тяг 48 хомута 47 повторяется затем в отношении всех слоев складок, причем указанный цикл повторяется таким образом, чтобы указанный выше узел оставался в постоянном контакте с верхней частью стопок складок по мере укорачивания сложенной части 31 (см. фиг.3A и 3B) при развертывании трубы.

Указанное устройство адаптируется ко всей длине сложенной трубы и может использоваться для широкой гаммы диаметров трубы.

Величина возвратного усилия, оказываемого на лепестки, зависит от гибкости последних. В качестве примера ниже рассматривается случай применения лепестков (25, 25', 38), изготовленных из композитного материала, выполненного из складок предварительно пропитанного материала "Hexcel-Hexply 664M10", для случая трубы (12), длиной 160 мм, разворачиваемой под действием относительного давления в 0,25 бар, причем указанная труба состоит из 3^х слоев, одним из которых является слоем из материала «Kapton» толщиной 50 мкм, вторым слоем является слой, предварительно пропитанный смесью стекло/смола, толщиной 300 мкм, а третьим - слой уже упоминавшегося материала «Kapton» толщиной 50 мкм.

Вес указанного устройства является одним и тем же при любой длине сложенной трубы. И, наконец, указанное устройство полностью размещается внутри сложенной трубы, располагаясь в центральном пространстве складывания зоны 31, и отличается минимальными габаритами, ограниченными единственно диаметром опоры 16'.

На фиг.11 представлены кривые, иллюстрирующие соответствующие особенности двух (четырехугольного и шестиугольного) способов складывания. По абсциссе наносится отношение H/R, а по ординате отношение величины поверхности (внутренней/наружной) к поверхности цилиндра (труба 12).

Как показывают кривые, существует минимальная длина складок при использовании четырехугольного способа складывания в случае складок 40+41, причем независимо от отношения H/R.

Длина складок 50 является одинаковой как в случае четырехугольного способа складывания, так и при использовании шестиугольного способа складывания, однако чем выше значение отношения H/R, тем короче складка 50.

На фиг.12 представлены также кривые, иллюстрирующие другие особенности указанных выше четырехугольного и шестиугольного способов складывания. Что касается абсциссы, то на нее нанесены значения отношений H/R, а на ординату - отношение длины складок (40, 41, 50) к длине трубы 12.

На фиг.12 показаны отношения наружной поверхности к поверхности верхней части трубы в развернутом состоянии, а также отношения пустой поверхности центральной части к нижней части той же поверхности в развернутом состоянии. Что касается шестиугольного способа складывания, то максимальное отношение H/R малоэффективно при значениях указанного отношения, равных 1, 2, тогда как в случае использования четырехугольного способа складывания, чем больше значение отношения H/R, тем меньше центральное отверстие (45, 45'). Из этого следует целесообразность выбора четырехугольного способа складывания и выбор оптимальной величины отношения H/R, равной 1,6, причем отношение высоты складывания (H) к радиусу R трубы в развернутом состоянии находится при использовании указанного способа четырехугольного складывания, в пределах от 1,5 до 2,1. Выбор указанного последнего варианта соотношений приведенных величин обусловлен тем, что в том случае, когда центральное отверстие слишком мало, различные складки контактируют друг с другом, трутся друг о друга, что усложняет процесс развертывания конструкции и может привести к разрушению трубы.

На фиг.13 представлен вид, аналогичный показанному на фиг.4, иллюстрирующий предпочтительный способ реализации четырех лепестков при использовании четырехугольного способа складывания.

Лепестки 25 имеют предпочтительно форму листа клевера, то есть имеют форму, расширяющуюся по мере удаления от оси 18, что позволяет максимально увеличить контактную поверхность между лепестками и стопками с 21 по 24 внутри окружности 42 трубы в развернутом состоянии.

В заключение необходимо заметить, что устройство, представленное на фиг.3A и 3B, приведено лишь в качестве примера, и устройство согласно рассматриваемому изобретению может и не содержать направляющего элемента.