Uitklapbare Compositie Boom – Hoge Stijfheid, Schaalbaar, Compact Ontwerp

Een zuster van SHEARLESS booms, de Bistable Collapsible Tubular Mast (Bi-CTM) boom biedt compacte opslag op een cilinder trommel die een composietmateriaal boom uitklapt met een gesloten buisvormige dwarsdoorsnede die ongekende buig- en torsiestijfheid heeft voor de massa van de dunwandige structuur. De Bi-CTM is ook schaalbaar voor lange booms, gegeven de lastdragende capaciteit.

De Bi-CTM's twee omega-vormige composiet dunne schillen vormen een gebonden gesloten sectie die op een relatief compacte trommel opgerold kan worden voor compacte lanceringverpakking en ongekende stijfheid-tot-massa verhouding bieden wanneer uitgeklapt. Wanneer de booms gebruikt worden als balk-kolom structuren met een primair drukbelastingcomponent, bepaalt deze verhouding de structurele massa-efficiëntie van de componenten, wat de Bi-CTM uitzonderlijk maakt voor lichtgewicht uitklapbare structurele rigging met hogere belastingseisen. De verbeterde dimensionale en thermische stabiliteit geboden door de gesloten-dwarsdoorsnede vorm en lage thermische uitdijtingscoëfficiënt materialen van de Bi-CTM maakt het gebruik van de boomtechnologie mogelijk in precisietoepassingen die hoge stabiliteit in harde omgevingen vereisen.

Net als een kinder "slap bracelet," omvat het Bi-CTM-ontwerp een secundaire, stabiele, lage-energietoestand naast de starre uitgeklapde toestand. Het resultaat is dat de Bi-CTM niet onder hoge-veerspanning staat opgerold, wat het bergingsproces vereenvoudigt alsook een meer controleerbare uitrekking van de boom mogelijk maakt. Het vereenvoudigde bergingsproces maakt verminderde grootte, massa, en complexiteit van het opslag- en uitklapsysteem mogelijk.

Vergeleken met de meerderheid van uitklapbare dunwandige booms – die op hun best een half-open dwarsdoorsnede hebben – is deze echte gesloten dwarsdoorsnede boom sterker terwijl het de compacte aard van rolbare booms behoudt en in staat is om zowel buig- als draai-knekkingsgerelateerde beperkingen te overwinnen. Het gebruik van omega-vormige dwarsdoorsnedes met optioneel cirkelvormige, parabolische, of ellipsoidale segmenten – waar elke helft van deze dunwandige composietbooms gelijke (symmetrische boom) of verschillende (asymmetrische boom) dwarsdoorsnede geometrie en/of composiet laminaten kan gebruiken – biedt een grote mate van boom-aanpassing in termen van stabiele opgerolde diameter en structurele eigenschappen.

NASA zoekt actief licentiaten om deze technologie te commercialiseren. Neem contact op met NASA's Licensing Concierge via dit e-mailadres (beschermd tegen spambots, JavaScript nodig) of bel 202-358-7432 om licentiegesprekken te initiëren. Volg deze link voor meer informatie.