人工衛星用の太陽発電機を備えたアンテナを形成する展開可能な構造
【課題】人工衛星用の太陽発電機を備えたアンテナを形成する展開可能な構造を提供する。
【解決手段】展開可能な構造は：・各々が実質的に長方形の有用な面を持ち、それらが互いに平行な第一辺において相互に隣接する、一組のアンテナ・パネル１５１〜１５７と、・第一辺に直角な前記アンテナ・パネルの第二辺において、各パネルがアンテナ・パネルに隣接する、少なくとも１つの太陽光発電パネル３３１〜３３４と、・その各々が、アンテナ・パネルの第一辺に対して実質的に平行な軸の周りで、前記アンテナ・パネルを隣接するアンテナ・パネルに対して旋回させることができる、第一の継手システムと、・その各々が、アンテナ・パネルの第二辺と実質的に平行な軸の周りに隣接する太陽光発電パネルを、前記アンテナ・パネルに対して旋回できるようにする、各太陽光発電パネル用の第二の継手システムとを含む。
【解決手段】展開可能な構造は：・各々が実質的に長方形の有用な面を持ち、それらが互いに平行な第一辺において相互に隣接する、一組のアンテナ・パネル１５１〜１５７と、・第一辺に直角な前記アンテナ・パネルの第二辺において、各パネルがアンテナ・パネルに隣接する、少なくとも１つの太陽光発電パネル３３１〜３３４と、・その各々が、アンテナ・パネルの第一辺に対して実質的に平行な軸の周りで、前記アンテナ・パネルを隣接するアンテナ・パネルに対して旋回させることができる、第一の継手システムと、・その各々が、アンテナ・パネルの第二辺と実質的に平行な軸の周りに隣接する太陽光発電パネルを、前記アンテナ・パネルに対して旋回できるようにする、各太陽光発電パネル用の第二の継手システムとを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は人工衛星に装備され得る展開可能な構造の分野に位置する。それは太陽発電機を備えたアンテナを形成するパネルで構成される、１つのそのような展開可能な構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
人工衛星は特にレーダーシステムとして使用される。このため、それらは作動している構成において平らな形をとるレーダーアンテナを含む。この平らなパネルは一般に、人工衛星を軌道に置くための打ち上げロケットのノーズ・コーンの下では、作動している構成に置かれる事ができないような寸法を有する。その結果として、レーダーアンテナは一般にいわゆる展開可能な構造で形成される。そのような構造は、パネルが相互に積み重ねられる、打ち上げ用の格納された構成を取り得るようなやり方で、互いに連結された一組のアンテナ・パネルと、アンテナ・パネルが展開されて平らなパネルを形成する、衛星が軌道に置かれた後の作動している構成とを備える。より正確には、格納された構成において、アンテナ・パネルは衛星の本体の両側で、２つの反対側の面に積み重ねられる。パネルは本体の第三の面に固定された中央のアンテナ・パネルに連結される。衛星は、太陽電池パネルを含む太陽発電機により一般に提供される、電気エネルギー源もまた必要とする。宇宙飛行はエネルギーに関して益々「多くを必要としており」、それらは益々大きな太陽電池パネルを要する。太陽電池パネルの寸法増加は、しかしながら、レーダーアンテナの格納された構成、及び作動している構成の両方に関して問題を提起する。事実、衛星の本体は、その上にアンテナ・パネルが格納された構成で積み重ねられる２つの面が、そこに中央アンテナ・パネルが固定される第三の面よりも広い幅を有する、平行六面体の形の全体容積を形成する。その結果、第三の面の反対面上において、太陽電池パネルを格納するために利用できる容積は、比較的限られる。作動している構成において、太陽電池パネルは展開され、衛星の本体から遠ざけられる。その結果として、アンテナ・パネルと太陽電池パネルとが互いに光を遮る危険性がある。太陽電池パネルは、レーダーアンテナの作動を妨害しがちである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明の１つの目的は特に、アンテナ・パネルと太陽電池パネルとが互いに光を遮ることなく、展開可能な構造及び比較的大きな太陽電池パネルによって形成されたアンテナを、衛星が含み得るようにすることにより、上述の不都合を解消することである。このために、本発明は：
・ 各々が実質的に長方形の有用な面を持ち、それらが互いに平行な第一辺において相互に隣接する、一組のアンテナ・パネルと、
・ 第一辺に直角な前記アンテナ・パネルの第二辺において、各太陽光発電パネルがアンテナ・パネルに隣接する、少なくとも１つの太陽光発電パネルと、
・ その各々が、アンテナ・パネルの第一辺に対して実質的に平行な軸の周りで、前記アンテナ・パネルを隣接するアンテナ・パネルに対して旋回させることができる、第一の継手システムと、
・ その各々が、アンテナ・パネルの第二辺と実質的に平行な軸の周りに隣接する太陽光発電パネルを、前記アンテナ・パネルに対して旋回できるようにする、各太陽光発電パネル用の第二の継手システムと
を含む、衛星が装備し得る展開可能な構造から成る。
【０００４】
本発明はとりわけ、アンテナ・パネル及び太陽電池パネル用に、同じ積み重ね、展開、及び継手システムを提供可能にするという利点を有する。
【０００５】
本発明は添付図に関連して与えられる、以下の記述を読むことによって、より良く理解され、他の利点が明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１Ａ】格納された構成におけるレーダーアンテナを含む人工衛星がその中に設置されている、打ち上げロケットのノーズ・コーンを透視図法で図式的に示す。
【図１Ｂ】格納された構成におけるレーダーアンテナを含む人工衛星がその中に設置されている、打ち上げロケットのノーズ・コーンを断面で図式的に示す。
【図２】作動している構成におけるレーダーアンテナを装備する、図１Ａ及び１Ｂからの人工衛星を透視図法で図式的に示す。
【図３Ａ】格納された構成における、本発明の展開可能な構造の一例を含む人工衛星がその中に設置されている、打ち上げロケットのノーズ・コーンを正面図で図式的に示す。
【図３Ｂ】格納された構成における、本発明の展開可能な構造の一例を含む人工衛星がその中に設置されている、打ち上げロケットのノーズ・コーンを長手断面図で図式的に示す。
【図３Ｃ】格納された構成における、本発明の展開可能な構造の一例を含む人工衛星がその中に設置されている、打ち上げロケットのノーズ・コーンを横断面図で図式的に示す。
【図４】作動している構成における、図３Ａ、３Ｂ及び３Ｃからの展開可能な構造を含む人工衛星を透視図法で図式的に示す。
【図５Ａ】展開可能な構造の２つのパネルを相互に接続できる、継手システムの一例を図式的に示す。
【図５Ｂ】展開可能な構造の２つのパネルを相互に接続できる、継手システムの一例を図式的に示す。
【図５Ｃ】展開可能な構造の２つのパネルを相互に接続できる、継手システムの一例を図式的に示す。
【図５Ｄ】展開可能な構造の２つのパネルを相互に接続できる、継手システムの一例を図式的に示す。
【図６Ａ】図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、及び４からの展開可能な構造に対する、展開の運動学の一例を示す。
【図６Ｂ】図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、及び４からの展開可能な構造に対する、展開の運動学の一例を示す。
【図６Ｃ】図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、及び４からの展開可能な構造に対する、展開の運動学の一例を示す。
【図６Ｄ】図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、及び４からの展開可能な構造に対する、展開の運動学の一例を示す。
【図６Ｅ】図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、及び４からの展開可能な構造に対する、展開の運動学の一例を示す。
【図７】作動している構成における、本発明の展開可能な構造の別の例を含む人工衛星を透視図法で図式的に示す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図１Ａ及び１Ｂは、格納された構成におけるレーダーアンテナを含む人工衛星がその中に設置されている、打ち上げロケットのノーズ・コーンをそれぞれ透視図法及び断面で図式的に示す。打ち上げロケットのノーズ・コーン１０は、中空の円筒部分１１及び円錐部分１２を含む。人工衛星１３は中空の円筒部分１１内に設置されている。人工衛星１３は平行六面体の全体形状の本体１４を含む。本体１４は、展開可能な構造を受けるのに適した４つの外部側面１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ，及び１４Ｄを有する。ここで、人工衛星１３は継手システム１６により互いに連結された、一組のアンテナ・パネル１５１〜１５７で形成される展開可能なアンテナ１５を装備する。アンテナ・パネル１５１〜１５７は、実質的に長方形の形状を有する。第一のアンテナ・パネル１５４は本体１４の面１４Ａに固定される。面１４Ａ及び反対側の面１４Ｃは、面１４Ｂ及び１４Ｄよりも狭い幅を有する。アンテナ・パネル１５４、又は直接的に、人工衛星１３は継手システム１６により、２つの別のアンテナ・パネル１５３及び１５５に接続される。アンテナ・パネル１５３及び１５５は、継手システム１６によってそれぞれ、アンテナ・パネル１５２及びアンテナ・パネル１５６に接続される。アンテナ・パネル１５２及び１５６は、継手システム１６により、それら自体がアンテナ・パネル１５１及び１５７に接続される。図１Ａ及び１Ｂに示す格納された構成において、一方でアンテナ・パネル１５１〜１５３、及び他方で１５５〜１５７は、互いに平行に積み重ねられる。アンテナ・パネル１５１〜１５３は、アンテナ・パネル１５３が本体１４の面１４Ｄの上で支えになるようなやり方で、アンテナ・パネル１５４に対して折り畳まれる。アンテナ・パネル１５５〜１５７は、アンテナ・パネル１５５が本体１４の面１４Ｂの上で支えになるようなやり方で、アンテナ・パネル１５４に対して折り畳まれる。人工衛星１３はまた、延長アーム１８により面１４Ｃに接続された太陽光発電パネル１７を含む太陽発電機を装備する。アンテナ・パネル１５１〜１５７は、相対的に広いアンテナ面を形成可能でなければならない。このために、それらはより広い面１４Ｂ及び１４Ｄの上に積み重ねられる。従って太陽電池パネル１７のために利用できる容積は小さい。太陽電池パネル１７は、それゆえ大きな寸法を持つことが困難になり得る。
【０００８】
図２は、操作用の構成とも呼ばれる、作動している構成における展開可能なアンテナ１５を装備する、人工衛星１３を透視図法で図式的に示す。この構成において、アンテナ・パネル１５４はアンテナ・パネル１５３及び１５５と２つの反対側の辺において隣接している。類似のやり方で、一方でアンテナ・パネル１５１と１５２、及び他方で１５６と１５７は、実質的に平坦で連続する長方形の、全体として有用な表面を形成するような方法で直列に、それぞれアンテナ１５３及び１５５と隣接している。太陽電池パネル１７は、延長アーム１８によって本体１４から遠ざけられる。アンテナ１５と太陽電池パネル１７の向き、及び太陽の相対位置に対する人工衛星１３の幾つかの構成において、太陽電池パネル１７は太陽とアンテナ１５との間に遮蔽物を形成しがちである。アンテナ１５の作動は、それが受ける熱弾性変形のために、そのとき悪化する。
【実施例】
【０００９】
図３Ａ、３Ｂ、及び３Ｃは、格納された構成における、本発明の展開可能な構造の一例を含む人工衛星がその中に設置されている、打ち上げロケットのノーズ・コーンをそれぞれ正面図、縦断面図、及び横断面図で図式的に示す。本発明の人工衛星３１は、それが展開可能なアンテナ１５を形成するアンテナ・パネル１５１〜１５７と、太陽電池パネル３３１〜３３４との双方を含む、展開可能な構造３２を装備している点において、図１Ａ、１Ｂ、及び２に関連して記述されている人工衛星１３とは基本的に異なる。人工衛星３１が装備している展開可能なアンテナ１５は、人工衛星１３が装備しているものと実質的に同一である。第一のアンテナ・パネル１５４は本体１４の面１４Ａに固定される。一方でアンテナ・パネル１５１〜１５３及び他方で１５５〜１５７は、継手システム１６によりアンテナ・パネル１５４の両側に直列に接続される。これらのアンテナ・パネル１５１〜１５３及び１５５〜１５７は、人工衛星１３の本体１４又はアンテナ・パネル１５４のいずれかに固定される。図３Ａ、３Ｂ、及び３Ｃに示す格納された構成において、一方でアンテナ・パネル１５１〜１５３及び他方で１５５〜１５７は、互いに平行に積み重ねられる。アンテナ・パネル１５１〜１５３は、アンテナ・パネル１５３が本体１４の面１４Ｄの上で支えになるようなやり方で、アンテナ・パネル１５４に対して折り畳まれる。アンテナ・パネル１５５〜１５７は、アンテナ・パネル１５５が本体１４の面１４Ｂの上で支えになるようなやり方で、アンテナ・パネル１５４に対して折り畳まれる。展開可能な構造３２は、さらに４つの太陽電池パネル３３１〜３３４を含む。太陽電池パネル３３１及び３３２は、継手システム１９によりアンテナ・パネル１５１に接続される。太陽電池パネル３３３及び３３４は、継手システム１９によりアンテナ・パネル１５７に接続される。図３Ａ、３Ｂ、及び３Ｃに示す格納された構成において、アンテナ・パネル１５１〜１５３及び太陽電池パネル３３１と３３２は互いに平行に積み重ねられ、アンテナ・パネル１５３は本体１４の面１４Ｄの上で支えとなり、そして太陽電池パネル３３２はパネルの積み重ねの最も外側の層を形成する。アンテナ・パネル１５５〜１５７及び太陽電池パネル３３３と３３４は互いに平行に積み重ねられ、アンテナ・パネル１５５は本体１４の面１４Ｂの上で支えとなり、そして太陽電池パネル３３４はパネルの積み重ねの最も外側の層を形成する。この位置は、それらが人工衛星１３を軌道に置く第一の段階において開くことを可能にし、従って人工衛星に電気エネルギーを供給する。この部分的な開放は、人工衛星が存続することを確保し、小さい寸法の展開構造のために、衛星が定位置に置かれる際にその制御を容易にする。太陽電池パネル３３１〜３３４の幅は、打ち上げロケットのノーズ・コーン１０の、中空円筒部分１１内で利用できるスペースに適合するようなやり方で、アンテナ・パネル１５１〜１５７の幅よりも僅かに小さくなり得る。
【００１０】
図４は作動している構成における、展開可能な構造３２を装備した人工衛星３１を透視図法で図式的に示す。この構成において、アンテナ・パネル１５１〜１５７は、実質的に平らで連続する長方形の、全体として有用な表面１５Ａを形成するような方法で、それらの長辺において直列に隣接している。太陽電池パネル３３１及び３３２は、アンテナ・パネル１５１の両側において展開される。アンテナ・パネル１５１は、その短辺の１つにおいて、太陽電池パネル３３１の短辺の１つに隣接し、その反対側では、太陽電池パネル３３２の短辺の１つに隣接している。類似のやり方で、太陽電池パネル３３３及び３３４は、アンテナ・パネル１５７の両側において展開される。アンテナ・パネル１５７は、その短辺の１つにおいて、太陽電池パネル３３３の短辺の１つに隣接し、その反対側では、太陽電池パネル３３４の短辺の１つに隣接している。太陽電池パネル３３１〜３３４は、展開可能なアンテナ１５の有用な表面１５Ａと同じ平面内で必ずしも展開される必要はない。それらは、太陽放射の方角に向けられるようなやり方で、アンテナ・パネルの有用な表面に対して各々が或る角度にあることができる。
【００１１】
格納された構成から作動している構成に進めるように、展開可能な構造３２は継手構造１６及び１９を含む。これらの継手構造システム１６及び１９は、アンテナ・パネル１５１〜１５７の間の接続に対して、及びアンテナ・パネル１５１、１５７と太陽電池パネル３３１〜３３４との接続に対して、構造的に同一であってもよい。それらは同様に、展開可能な構造が２つの異なる直交した方向で展開されるのに適している場合に一般的であるように、異なってもよい。継手１９の一例は、特に仏国特許第２６３５０７７号明細書において見出される。各継手システム１６又は１９は、それらのパネルの有用な表面に実質的に平行な軸の周りに、１つのパネルが他方のパネルに対して旋回できるようにしなければならない。様々なアンテナ・パネル１５１〜１５７の間の継手システム１６の回転軸は実質的に相互に、及びアンテナ・パネル１５１〜１５７の長辺に平行である。アンテナ・パネル１５１、１５７と太陽電池パネル３３１〜３３４との間の継手システム１９の回転軸は、前記パネルの短辺に対して実質的に平行である。
【００１２】
図５Ａ〜５Ｄは、２つのパネルを相互に接続するための継手システムの一例を示す。例としてアンテナ・パネル１５１とアンテナ・パネル１５２との間の継手システム１６が考えられている。図５Ａは、格納された位置に対応する位置における継手システムを示す。図５Ｂ及び５Ｃは、アンテナ・パネル１５１及び１５２が互いに対して展開されている位置における、継手システム１６を示す。図５Ｄは、アンテナ・パネル１５１及び１５２が展開されている、作動の構成に対応する位置における継手システム１６を示す。継手システム１６はアンテナ・パネル１５１が取り付けられるべき第一の部分１６１、アンテナ・パネル１５２が取り付けられるべき第二の部分１６２、及び第三の部分１６３を含む。第二の部分１６２は、第一軸１６４の周りに旋回するため第一の部分１６１に接続される。第三の部分１６３は、第一軸１６４に対して実質的に平行な第二軸１６５の周りに旋回するため第一の部分１６１に接続される。第二の部分１６２は、図５Ｄに示すように作動している構成に対応する位置において、第一の部分１６１の支持面１６７上で支えとなるのに適した、ストッパー１６６を含む。ストッパー１６６及び支持面１６７は、作動している構成に対応する位置に一旦到達すると、第一の部分１６１と第二の部分１６２との間の回転運動の制限を可能にする。第三の部分１６３は、作動している構成に対応する位置において、第二の部分１６２の支持面１６９上で支えとなるのに適した、戻り止めストッパー１６８を含む。戻り止めストッパー１６８及び支持面１６９は、展開された位置に一旦到達すると、格納される位置に向けられた第一の部分１６１と第二の部分１６２との間の回転運動を防止できる。従って継手システム１６は、回転ガイド機能及びパネルのロック機能の双方を有する。それらは同様に、パネルを格納された構成から作動している構成に駆動することにある、駆動機能を有し得る。その駆動トルクは例えば渦巻ばねにより与えられる。パネルの展開は、既知の先行技術である火工装置によって始動させられ得る。
【００１３】
図６Ａ〜６Ｅは、図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ，及び４に示す展開可能な構造に関する、展開の運動力学の一例を示す。図６Ａは、展開可能な構造３２の展開の第一段階における人工衛星３１を示す。この段階において、アンテナ・パネル１５１及び１５７が展開される。それらはアンテナ・パネル１５２及び１５６の長辺に対して実質的に平行な２つの軸の周りで、それぞれアンテナ・パネル１５２及び１５６に対して回転駆動される。太陽電池パネル３３１〜３３４はアンテナ・パネル１５１及び１５７に接続され、それらも又これらの軸の周りで回転駆動される。アンテナ・パネル１５２、１５３、１５５、及び１５６は、衛星３１の本体１４の面１４Ｂ及び１４Ｄに対して、積み重ねられたまま留まる。図６Ｂは、展開可能な構造３２の展開の第二段階における衛星３１を示す。この第二段階は、アンテナ・パネル１５１及び１５７が、アンテナ１５の作動している構成に対応するそれらの位置に到達したときに始まる。アンテナ・パネル１５１及び１５７は、次にアンテナ・パネル１５４と共に平らな表面を形成する。第二段階において、太陽電池パネル３３２及び３３４が展開される。それらは、アンテナ・パネル１５１及び１５７の短辺に対して実質的に平行な２つの軸の周りで、それぞれアンテナ・パネル１５１及び１５７に対して回転駆動される。アンテナ・パネル１５２、１５３、１５５、及び１５６は、本体１４に対して積み重ねられたまま留まる。太陽電池パネル３３２及び３３４は、作動している構成において必要とされる位置にそれらが到達する迄、展開される。太陽電池パネル３３１及び３３３は次に第三段階において展開される。太陽電池パネル３３１及び３３３の開放は、アンテナ・パネル１５１及び１５７を開放するための、継手システム１６をロックすることにより操作され得る。太陽電池パネル３３１及び３３３は、アンテナ・パネル１５１及び１５７の短辺に対して実質的に平行な２つの軸の周りで、それぞれアンテナ・パネル１５１及び１５７に対して回転駆動される。太陽電池パネル３３１及び３３３は、作動している構成において必要とされる位置にそれらが到達する迄、展開される。その位置は図６Ｃに示されている。図６Ｄは、展開可能な構造３２の展開の第四段階における衛星３１を示す。この段階において、まだ展開されていないアンテナ・パネルが展開される。ここで、アンテナ・パネル１５２、１５３、１５５、及び１５６は、それらアンテナ・パネルの長辺に実質的に平行な軸の周りで、アンテナ・パネル１５１、１５４、及び１５７に対して同時に回転駆動される。一方でアンテナ・パネル１５２及び１５３と、他方で１５５及び１５６も又、これらパネルの長辺に対して実質的に平行な２つの軸の周りで、互いに対して回転駆動される。アンテナ・パネル１５２、１５３、１５５、及び１５６は、図６Ｅに示す作動している構成に対応する位置にそれらが到達する迄、展開される。
【００１４】
展開可能な構造３２用の展開の運動力学は、図６Ａ〜６Ｅに関連して述べられているものとは異なり得る。ここでアンテナ・パネル１５２〜１５３と１５５〜１５７、及び太陽電池パネル３３１〜３３４の展開は、アンテナ・パネル１５１及び１５７の展開が終了する前に始動され得る。
【００１５】
展開可能な構造３２は、図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ，及び４に示すものよりも多数の太陽電池パネルを含み得る。図７は作動している構成において１２の太陽電池パネルを含む、本発明の展開可能な構造７２の一例を装備する人工衛星７１を透視図法で図式的に示す。衛星３１の展開可能な構造３２に対して、展開可能な構造７２は、各太陽電池パネル３３１〜３３４の各辺において追加の太陽電池パネルを含む。言い換えれば各太陽電池パネルは、アンテナ・パネル１５１又は１５７の１つに接続された主要な太陽電池パネルと、その主要な太陽電池パネル３３１〜３３４に接続された二次太陽電池パネル３４１〜３４８とを備える。主要な太陽電池パネル３３１は、その長辺の１つにおいて第一の二次太陽電池パネル３４１に隣接し、その反対側において第二の二次太陽電池パネル３４２に隣接する。従って太陽電池パネル３３１、３４１、及び３４２は実質的に平らな長方形の有用な表面を形成する。太陽電池パネル３４２はその短辺において、機械的に接続されることなくアンテナ・パネル１５２に隣接する。類似のやり方で、各々の主要な太陽電池パネル３３２、３３３、及び３３４は、それらの長辺において、第一の二次太陽電池パネル３４３、３４５、及び３４７にそれぞれ隣接し、そして第二の二次太陽電池パネル３４４、３４６、及び３４８にそれぞれ隣接する。
【００１６】
太陽電池パネル３３１〜３３４及び３４１〜３４８は、アンテナ・パネル１５１〜１５７を相互に接続し、そしてアンテナ・パネル１５１、１５７を主要な太陽電池パネル３３１〜３３４に接続しているのと同じ継手システムによって、共に接続され得る。各継手システムは、第二次太陽電池パネル３４１〜３４８を、太陽電池パネルの長辺に平行な軸の周りで、主要な太陽電池パネル３３１〜３３４に対して旋回させることを可能にする。太陽電池パネルを個々に１つのアンテナ・パネルと連結するよりも、相互に連結することの利点は、全ての太陽電池パネルが単一の継手システム、すなわち主要な太陽電池パネル３３１、３３２、３３３、及び３３４とアンテナ・パネル１５１又は１５７との間の継手システムによって、方向付けられ得ることである。太陽電池パネル同士の間の継手システムは、それらが１つの安定した位置、すなわちそれらパネルが同じ平面内にある、作動している構成に対応する位置のみに対して構成されねばならないため、大幅に単純であり得る。格納された構成において、二次太陽電池パネル３４１〜３４８は、それらが接続される主要な太陽電池パネル３３１〜３３４に平行に折り畳まれ得る。展開可能な構造７２の展開は、次に二次太陽電池パネル３４１〜３４８の長辺に対して実質的に平行な軸の周りで、主要な太陽電池パネル３３１〜３３４に対し、それら二次太陽電池パネル３４１〜３４８を回転駆動することから成る、追加の段階を含む。太陽電池パネル３４１〜３４８の開放は、主要な太陽電池パネル３３１〜３３４の開放を可能にする、継手システム１９をロックすることにより操作され得る。主要な太陽電池パネル３３１〜３３４及び二次太陽電池パネル３４１〜３４８は等しく、アンテナ・パネル１５１及び１５７のみを展開することにより、電気エネルギーを供給できるようなやり方で、格納された位置において配置され得る。勿論、本発明による展開可能な構造は、任意のアンテナ・パネル又は任意の太陽電池パネルに接続される、任意の数の太陽電池パネルを含み得る。
【符号の説明】
【００１７】
１０ ノーズ・コーン
１１ 中空の円筒部分
１２ 円錐部分
１３ 人工衛星
１４ 本体
１４Ａ 本体の第一の面
１４Ｂ 本体の面
１４Ｃ 本体の第三の面
１４Ｄ 本体の第二の面
１５ 展開可能なアンテナ
１５Ａ 有用な表面
１５１ アンテナ・パネル
１５２ アンテナ・パネル
１５３ アンテナ・パネル
１５４ アンテナ・パネル
１５５ アンテナ・パネル
１５６ アンテナ・パネル
１５７ アンテナ・パネル
１６ 継手システム
１６１ 第一の部分
１６２ 第二の部分
１６３ 第三の部分
１６４ 第一軸
１６５ 第二軸
１６６ ストッパー
１６７ 第一の部分の支持面
１６８ 戻り止めストッパー
１６９ 第二の部分の支持面
１７ 太陽光発電パネル
１８ 延長アーム
１９ 継手システム
３１ 人工衛星
３２ 展開可能な構造
３３１ 主要な太陽電池パネル
３３２ 主要な太陽電池パネル
３３３ 主要な太陽電池パネル
３３４ 主要な太陽電池パネル
３４１ 二次太陽電池パネル
３４２ 二次太陽電池パネル
３４３ 二次太陽電池パネル
３４４ 二次太陽電池パネル
３４５ 二次太陽電池パネル
３４６ 二次太陽電池パネル
３４７ 二次太陽電池パネル
３４８ 二次太陽電池パネル
７１ 人工衛星
７２ 展開可能な構造
【図１Ａ−１Ｂ】
【技術分野】
【０００１】
本発明は人工衛星に装備され得る展開可能な構造の分野に位置する。それは太陽発電機を備えたアンテナを形成するパネルで構成される、１つのそのような展開可能な構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
人工衛星は特にレーダーシステムとして使用される。このため、それらは作動している構成において平らな形をとるレーダーアンテナを含む。この平らなパネルは一般に、人工衛星を軌道に置くための打ち上げロケットのノーズ・コーンの下では、作動している構成に置かれる事ができないような寸法を有する。その結果として、レーダーアンテナは一般にいわゆる展開可能な構造で形成される。そのような構造は、パネルが相互に積み重ねられる、打ち上げ用の格納された構成を取り得るようなやり方で、互いに連結された一組のアンテナ・パネルと、アンテナ・パネルが展開されて平らなパネルを形成する、衛星が軌道に置かれた後の作動している構成とを備える。より正確には、格納された構成において、アンテナ・パネルは衛星の本体の両側で、２つの反対側の面に積み重ねられる。パネルは本体の第三の面に固定された中央のアンテナ・パネルに連結される。衛星は、太陽電池パネルを含む太陽発電機により一般に提供される、電気エネルギー源もまた必要とする。宇宙飛行はエネルギーに関して益々「多くを必要としており」、それらは益々大きな太陽電池パネルを要する。太陽電池パネルの寸法増加は、しかしながら、レーダーアンテナの格納された構成、及び作動している構成の両方に関して問題を提起する。事実、衛星の本体は、その上にアンテナ・パネルが格納された構成で積み重ねられる２つの面が、そこに中央アンテナ・パネルが固定される第三の面よりも広い幅を有する、平行六面体の形の全体容積を形成する。その結果、第三の面の反対面上において、太陽電池パネルを格納するために利用できる容積は、比較的限られる。作動している構成において、太陽電池パネルは展開され、衛星の本体から遠ざけられる。その結果として、アンテナ・パネルと太陽電池パネルとが互いに光を遮る危険性がある。太陽電池パネルは、レーダーアンテナの作動を妨害しがちである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明の１つの目的は特に、アンテナ・パネルと太陽電池パネルとが互いに光を遮ることなく、展開可能な構造及び比較的大きな太陽電池パネルによって形成されたアンテナを、衛星が含み得るようにすることにより、上述の不都合を解消することである。このために、本発明は：
・ 各々が実質的に長方形の有用な面を持ち、それらが互いに平行な第一辺において相互に隣接する、一組のアンテナ・パネルと、
・ 第一辺に直角な前記アンテナ・パネルの第二辺において、各太陽光発電パネルがアンテナ・パネルに隣接する、少なくとも１つの太陽光発電パネルと、
・ その各々が、アンテナ・パネルの第一辺に対して実質的に平行な軸の周りで、前記アンテナ・パネルを隣接するアンテナ・パネルに対して旋回させることができる、第一の継手システムと、
・ その各々が、アンテナ・パネルの第二辺と実質的に平行な軸の周りに隣接する太陽光発電パネルを、前記アンテナ・パネルに対して旋回できるようにする、各太陽光発電パネル用の第二の継手システムと
を含む、衛星が装備し得る展開可能な構造から成る。
【０００４】
本発明はとりわけ、アンテナ・パネル及び太陽電池パネル用に、同じ積み重ね、展開、及び継手システムを提供可能にするという利点を有する。
【０００５】
本発明は添付図に関連して与えられる、以下の記述を読むことによって、より良く理解され、他の利点が明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１Ａ】格納された構成におけるレーダーアンテナを含む人工衛星がその中に設置されている、打ち上げロケットのノーズ・コーンを透視図法で図式的に示す。
【図１Ｂ】格納された構成におけるレーダーアンテナを含む人工衛星がその中に設置されている、打ち上げロケットのノーズ・コーンを断面で図式的に示す。
【図２】作動している構成におけるレーダーアンテナを装備する、図１Ａ及び１Ｂからの人工衛星を透視図法で図式的に示す。
【図３Ａ】格納された構成における、本発明の展開可能な構造の一例を含む人工衛星がその中に設置されている、打ち上げロケットのノーズ・コーンを正面図で図式的に示す。
【図３Ｂ】格納された構成における、本発明の展開可能な構造の一例を含む人工衛星がその中に設置されている、打ち上げロケットのノーズ・コーンを長手断面図で図式的に示す。
【図３Ｃ】格納された構成における、本発明の展開可能な構造の一例を含む人工衛星がその中に設置されている、打ち上げロケットのノーズ・コーンを横断面図で図式的に示す。
【図４】作動している構成における、図３Ａ、３Ｂ及び３Ｃからの展開可能な構造を含む人工衛星を透視図法で図式的に示す。
【図５Ａ】展開可能な構造の２つのパネルを相互に接続できる、継手システムの一例を図式的に示す。
【図５Ｂ】展開可能な構造の２つのパネルを相互に接続できる、継手システムの一例を図式的に示す。
【図５Ｃ】展開可能な構造の２つのパネルを相互に接続できる、継手システムの一例を図式的に示す。
【図５Ｄ】展開可能な構造の２つのパネルを相互に接続できる、継手システムの一例を図式的に示す。
【図６Ａ】図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、及び４からの展開可能な構造に対する、展開の運動学の一例を示す。
【図６Ｂ】図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、及び４からの展開可能な構造に対する、展開の運動学の一例を示す。
【図６Ｃ】図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、及び４からの展開可能な構造に対する、展開の運動学の一例を示す。
【図６Ｄ】図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、及び４からの展開可能な構造に対する、展開の運動学の一例を示す。
【図６Ｅ】図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、及び４からの展開可能な構造に対する、展開の運動学の一例を示す。
【図７】作動している構成における、本発明の展開可能な構造の別の例を含む人工衛星を透視図法で図式的に示す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図１Ａ及び１Ｂは、格納された構成におけるレーダーアンテナを含む人工衛星がその中に設置されている、打ち上げロケットのノーズ・コーンをそれぞれ透視図法及び断面で図式的に示す。打ち上げロケットのノーズ・コーン１０は、中空の円筒部分１１及び円錐部分１２を含む。人工衛星１３は中空の円筒部分１１内に設置されている。人工衛星１３は平行六面体の全体形状の本体１４を含む。本体１４は、展開可能な構造を受けるのに適した４つの外部側面１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ，及び１４Ｄを有する。ここで、人工衛星１３は継手システム１６により互いに連結された、一組のアンテナ・パネル１５１〜１５７で形成される展開可能なアンテナ１５を装備する。アンテナ・パネル１５１〜１５７は、実質的に長方形の形状を有する。第一のアンテナ・パネル１５４は本体１４の面１４Ａに固定される。面１４Ａ及び反対側の面１４Ｃは、面１４Ｂ及び１４Ｄよりも狭い幅を有する。アンテナ・パネル１５４、又は直接的に、人工衛星１３は継手システム１６により、２つの別のアンテナ・パネル１５３及び１５５に接続される。アンテナ・パネル１５３及び１５５は、継手システム１６によってそれぞれ、アンテナ・パネル１５２及びアンテナ・パネル１５６に接続される。アンテナ・パネル１５２及び１５６は、継手システム１６により、それら自体がアンテナ・パネル１５１及び１５７に接続される。図１Ａ及び１Ｂに示す格納された構成において、一方でアンテナ・パネル１５１〜１５３、及び他方で１５５〜１５７は、互いに平行に積み重ねられる。アンテナ・パネル１５１〜１５３は、アンテナ・パネル１５３が本体１４の面１４Ｄの上で支えになるようなやり方で、アンテナ・パネル１５４に対して折り畳まれる。アンテナ・パネル１５５〜１５７は、アンテナ・パネル１５５が本体１４の面１４Ｂの上で支えになるようなやり方で、アンテナ・パネル１５４に対して折り畳まれる。人工衛星１３はまた、延長アーム１８により面１４Ｃに接続された太陽光発電パネル１７を含む太陽発電機を装備する。アンテナ・パネル１５１〜１５７は、相対的に広いアンテナ面を形成可能でなければならない。このために、それらはより広い面１４Ｂ及び１４Ｄの上に積み重ねられる。従って太陽電池パネル１７のために利用できる容積は小さい。太陽電池パネル１７は、それゆえ大きな寸法を持つことが困難になり得る。
【０００８】
図２は、操作用の構成とも呼ばれる、作動している構成における展開可能なアンテナ１５を装備する、人工衛星１３を透視図法で図式的に示す。この構成において、アンテナ・パネル１５４はアンテナ・パネル１５３及び１５５と２つの反対側の辺において隣接している。類似のやり方で、一方でアンテナ・パネル１５１と１５２、及び他方で１５６と１５７は、実質的に平坦で連続する長方形の、全体として有用な表面を形成するような方法で直列に、それぞれアンテナ１５３及び１５５と隣接している。太陽電池パネル１７は、延長アーム１８によって本体１４から遠ざけられる。アンテナ１５と太陽電池パネル１７の向き、及び太陽の相対位置に対する人工衛星１３の幾つかの構成において、太陽電池パネル１７は太陽とアンテナ１５との間に遮蔽物を形成しがちである。アンテナ１５の作動は、それが受ける熱弾性変形のために、そのとき悪化する。
【実施例】
【０００９】
図３Ａ、３Ｂ、及び３Ｃは、格納された構成における、本発明の展開可能な構造の一例を含む人工衛星がその中に設置されている、打ち上げロケットのノーズ・コーンをそれぞれ正面図、縦断面図、及び横断面図で図式的に示す。本発明の人工衛星３１は、それが展開可能なアンテナ１５を形成するアンテナ・パネル１５１〜１５７と、太陽電池パネル３３１〜３３４との双方を含む、展開可能な構造３２を装備している点において、図１Ａ、１Ｂ、及び２に関連して記述されている人工衛星１３とは基本的に異なる。人工衛星３１が装備している展開可能なアンテナ１５は、人工衛星１３が装備しているものと実質的に同一である。第一のアンテナ・パネル１５４は本体１４の面１４Ａに固定される。一方でアンテナ・パネル１５１〜１５３及び他方で１５５〜１５７は、継手システム１６によりアンテナ・パネル１５４の両側に直列に接続される。これらのアンテナ・パネル１５１〜１５３及び１５５〜１５７は、人工衛星１３の本体１４又はアンテナ・パネル１５４のいずれかに固定される。図３Ａ、３Ｂ、及び３Ｃに示す格納された構成において、一方でアンテナ・パネル１５１〜１５３及び他方で１５５〜１５７は、互いに平行に積み重ねられる。アンテナ・パネル１５１〜１５３は、アンテナ・パネル１５３が本体１４の面１４Ｄの上で支えになるようなやり方で、アンテナ・パネル１５４に対して折り畳まれる。アンテナ・パネル１５５〜１５７は、アンテナ・パネル１５５が本体１４の面１４Ｂの上で支えになるようなやり方で、アンテナ・パネル１５４に対して折り畳まれる。展開可能な構造３２は、さらに４つの太陽電池パネル３３１〜３３４を含む。太陽電池パネル３３１及び３３２は、継手システム１９によりアンテナ・パネル１５１に接続される。太陽電池パネル３３３及び３３４は、継手システム１９によりアンテナ・パネル１５７に接続される。図３Ａ、３Ｂ、及び３Ｃに示す格納された構成において、アンテナ・パネル１５１〜１５３及び太陽電池パネル３３１と３３２は互いに平行に積み重ねられ、アンテナ・パネル１５３は本体１４の面１４Ｄの上で支えとなり、そして太陽電池パネル３３２はパネルの積み重ねの最も外側の層を形成する。アンテナ・パネル１５５〜１５７及び太陽電池パネル３３３と３３４は互いに平行に積み重ねられ、アンテナ・パネル１５５は本体１４の面１４Ｂの上で支えとなり、そして太陽電池パネル３３４はパネルの積み重ねの最も外側の層を形成する。この位置は、それらが人工衛星１３を軌道に置く第一の段階において開くことを可能にし、従って人工衛星に電気エネルギーを供給する。この部分的な開放は、人工衛星が存続することを確保し、小さい寸法の展開構造のために、衛星が定位置に置かれる際にその制御を容易にする。太陽電池パネル３３１〜３３４の幅は、打ち上げロケットのノーズ・コーン１０の、中空円筒部分１１内で利用できるスペースに適合するようなやり方で、アンテナ・パネル１５１〜１５７の幅よりも僅かに小さくなり得る。
【００１０】
図４は作動している構成における、展開可能な構造３２を装備した人工衛星３１を透視図法で図式的に示す。この構成において、アンテナ・パネル１５１〜１５７は、実質的に平らで連続する長方形の、全体として有用な表面１５Ａを形成するような方法で、それらの長辺において直列に隣接している。太陽電池パネル３３１及び３３２は、アンテナ・パネル１５１の両側において展開される。アンテナ・パネル１５１は、その短辺の１つにおいて、太陽電池パネル３３１の短辺の１つに隣接し、その反対側では、太陽電池パネル３３２の短辺の１つに隣接している。類似のやり方で、太陽電池パネル３３３及び３３４は、アンテナ・パネル１５７の両側において展開される。アンテナ・パネル１５７は、その短辺の１つにおいて、太陽電池パネル３３３の短辺の１つに隣接し、その反対側では、太陽電池パネル３３４の短辺の１つに隣接している。太陽電池パネル３３１〜３３４は、展開可能なアンテナ１５の有用な表面１５Ａと同じ平面内で必ずしも展開される必要はない。それらは、太陽放射の方角に向けられるようなやり方で、アンテナ・パネルの有用な表面に対して各々が或る角度にあることができる。
【００１１】
格納された構成から作動している構成に進めるように、展開可能な構造３２は継手構造１６及び１９を含む。これらの継手構造システム１６及び１９は、アンテナ・パネル１５１〜１５７の間の接続に対して、及びアンテナ・パネル１５１、１５７と太陽電池パネル３３１〜３３４との接続に対して、構造的に同一であってもよい。それらは同様に、展開可能な構造が２つの異なる直交した方向で展開されるのに適している場合に一般的であるように、異なってもよい。継手１９の一例は、特に仏国特許第２６３５０７７号明細書において見出される。各継手システム１６又は１９は、それらのパネルの有用な表面に実質的に平行な軸の周りに、１つのパネルが他方のパネルに対して旋回できるようにしなければならない。様々なアンテナ・パネル１５１〜１５７の間の継手システム１６の回転軸は実質的に相互に、及びアンテナ・パネル１５１〜１５７の長辺に平行である。アンテナ・パネル１５１、１５７と太陽電池パネル３３１〜３３４との間の継手システム１９の回転軸は、前記パネルの短辺に対して実質的に平行である。
【００１２】
図５Ａ〜５Ｄは、２つのパネルを相互に接続するための継手システムの一例を示す。例としてアンテナ・パネル１５１とアンテナ・パネル１５２との間の継手システム１６が考えられている。図５Ａは、格納された位置に対応する位置における継手システムを示す。図５Ｂ及び５Ｃは、アンテナ・パネル１５１及び１５２が互いに対して展開されている位置における、継手システム１６を示す。図５Ｄは、アンテナ・パネル１５１及び１５２が展開されている、作動の構成に対応する位置における継手システム１６を示す。継手システム１６はアンテナ・パネル１５１が取り付けられるべき第一の部分１６１、アンテナ・パネル１５２が取り付けられるべき第二の部分１６２、及び第三の部分１６３を含む。第二の部分１６２は、第一軸１６４の周りに旋回するため第一の部分１６１に接続される。第三の部分１６３は、第一軸１６４に対して実質的に平行な第二軸１６５の周りに旋回するため第一の部分１６１に接続される。第二の部分１６２は、図５Ｄに示すように作動している構成に対応する位置において、第一の部分１６１の支持面１６７上で支えとなるのに適した、ストッパー１６６を含む。ストッパー１６６及び支持面１６７は、作動している構成に対応する位置に一旦到達すると、第一の部分１６１と第二の部分１６２との間の回転運動の制限を可能にする。第三の部分１６３は、作動している構成に対応する位置において、第二の部分１６２の支持面１６９上で支えとなるのに適した、戻り止めストッパー１６８を含む。戻り止めストッパー１６８及び支持面１６９は、展開された位置に一旦到達すると、格納される位置に向けられた第一の部分１６１と第二の部分１６２との間の回転運動を防止できる。従って継手システム１６は、回転ガイド機能及びパネルのロック機能の双方を有する。それらは同様に、パネルを格納された構成から作動している構成に駆動することにある、駆動機能を有し得る。その駆動トルクは例えば渦巻ばねにより与えられる。パネルの展開は、既知の先行技術である火工装置によって始動させられ得る。
【００１３】
図６Ａ〜６Ｅは、図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ，及び４に示す展開可能な構造に関する、展開の運動力学の一例を示す。図６Ａは、展開可能な構造３２の展開の第一段階における人工衛星３１を示す。この段階において、アンテナ・パネル１５１及び１５７が展開される。それらはアンテナ・パネル１５２及び１５６の長辺に対して実質的に平行な２つの軸の周りで、それぞれアンテナ・パネル１５２及び１５６に対して回転駆動される。太陽電池パネル３３１〜３３４はアンテナ・パネル１５１及び１５７に接続され、それらも又これらの軸の周りで回転駆動される。アンテナ・パネル１５２、１５３、１５５、及び１５６は、衛星３１の本体１４の面１４Ｂ及び１４Ｄに対して、積み重ねられたまま留まる。図６Ｂは、展開可能な構造３２の展開の第二段階における衛星３１を示す。この第二段階は、アンテナ・パネル１５１及び１５７が、アンテナ１５の作動している構成に対応するそれらの位置に到達したときに始まる。アンテナ・パネル１５１及び１５７は、次にアンテナ・パネル１５４と共に平らな表面を形成する。第二段階において、太陽電池パネル３３２及び３３４が展開される。それらは、アンテナ・パネル１５１及び１５７の短辺に対して実質的に平行な２つの軸の周りで、それぞれアンテナ・パネル１５１及び１５７に対して回転駆動される。アンテナ・パネル１５２、１５３、１５５、及び１５６は、本体１４に対して積み重ねられたまま留まる。太陽電池パネル３３２及び３３４は、作動している構成において必要とされる位置にそれらが到達する迄、展開される。太陽電池パネル３３１及び３３３は次に第三段階において展開される。太陽電池パネル３３１及び３３３の開放は、アンテナ・パネル１５１及び１５７を開放するための、継手システム１６をロックすることにより操作され得る。太陽電池パネル３３１及び３３３は、アンテナ・パネル１５１及び１５７の短辺に対して実質的に平行な２つの軸の周りで、それぞれアンテナ・パネル１５１及び１５７に対して回転駆動される。太陽電池パネル３３１及び３３３は、作動している構成において必要とされる位置にそれらが到達する迄、展開される。その位置は図６Ｃに示されている。図６Ｄは、展開可能な構造３２の展開の第四段階における衛星３１を示す。この段階において、まだ展開されていないアンテナ・パネルが展開される。ここで、アンテナ・パネル１５２、１５３、１５５、及び１５６は、それらアンテナ・パネルの長辺に実質的に平行な軸の周りで、アンテナ・パネル１５１、１５４、及び１５７に対して同時に回転駆動される。一方でアンテナ・パネル１５２及び１５３と、他方で１５５及び１５６も又、これらパネルの長辺に対して実質的に平行な２つの軸の周りで、互いに対して回転駆動される。アンテナ・パネル１５２、１５３、１５５、及び１５６は、図６Ｅに示す作動している構成に対応する位置にそれらが到達する迄、展開される。
【００１４】
展開可能な構造３２用の展開の運動力学は、図６Ａ〜６Ｅに関連して述べられているものとは異なり得る。ここでアンテナ・パネル１５２〜１５３と１５５〜１５７、及び太陽電池パネル３３１〜３３４の展開は、アンテナ・パネル１５１及び１５７の展開が終了する前に始動され得る。
【００１５】
展開可能な構造３２は、図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ，及び４に示すものよりも多数の太陽電池パネルを含み得る。図７は作動している構成において１２の太陽電池パネルを含む、本発明の展開可能な構造７２の一例を装備する人工衛星７１を透視図法で図式的に示す。衛星３１の展開可能な構造３２に対して、展開可能な構造７２は、各太陽電池パネル３３１〜３３４の各辺において追加の太陽電池パネルを含む。言い換えれば各太陽電池パネルは、アンテナ・パネル１５１又は１５７の１つに接続された主要な太陽電池パネルと、その主要な太陽電池パネル３３１〜３３４に接続された二次太陽電池パネル３４１〜３４８とを備える。主要な太陽電池パネル３３１は、その長辺の１つにおいて第一の二次太陽電池パネル３４１に隣接し、その反対側において第二の二次太陽電池パネル３４２に隣接する。従って太陽電池パネル３３１、３４１、及び３４２は実質的に平らな長方形の有用な表面を形成する。太陽電池パネル３４２はその短辺において、機械的に接続されることなくアンテナ・パネル１５２に隣接する。類似のやり方で、各々の主要な太陽電池パネル３３２、３３３、及び３３４は、それらの長辺において、第一の二次太陽電池パネル３４３、３４５、及び３４７にそれぞれ隣接し、そして第二の二次太陽電池パネル３４４、３４６、及び３４８にそれぞれ隣接する。
【００１６】
太陽電池パネル３３１〜３３４及び３４１〜３４８は、アンテナ・パネル１５１〜１５７を相互に接続し、そしてアンテナ・パネル１５１、１５７を主要な太陽電池パネル３３１〜３３４に接続しているのと同じ継手システムによって、共に接続され得る。各継手システムは、第二次太陽電池パネル３４１〜３４８を、太陽電池パネルの長辺に平行な軸の周りで、主要な太陽電池パネル３３１〜３３４に対して旋回させることを可能にする。太陽電池パネルを個々に１つのアンテナ・パネルと連結するよりも、相互に連結することの利点は、全ての太陽電池パネルが単一の継手システム、すなわち主要な太陽電池パネル３３１、３３２、３３３、及び３３４とアンテナ・パネル１５１又は１５７との間の継手システムによって、方向付けられ得ることである。太陽電池パネル同士の間の継手システムは、それらが１つの安定した位置、すなわちそれらパネルが同じ平面内にある、作動している構成に対応する位置のみに対して構成されねばならないため、大幅に単純であり得る。格納された構成において、二次太陽電池パネル３４１〜３４８は、それらが接続される主要な太陽電池パネル３３１〜３３４に平行に折り畳まれ得る。展開可能な構造７２の展開は、次に二次太陽電池パネル３４１〜３４８の長辺に対して実質的に平行な軸の周りで、主要な太陽電池パネル３３１〜３３４に対し、それら二次太陽電池パネル３４１〜３４８を回転駆動することから成る、追加の段階を含む。太陽電池パネル３４１〜３４８の開放は、主要な太陽電池パネル３３１〜３３４の開放を可能にする、継手システム１９をロックすることにより操作され得る。主要な太陽電池パネル３３１〜３３４及び二次太陽電池パネル３４１〜３４８は等しく、アンテナ・パネル１５１及び１５７のみを展開することにより、電気エネルギーを供給できるようなやり方で、格納された位置において配置され得る。勿論、本発明による展開可能な構造は、任意のアンテナ・パネル又は任意の太陽電池パネルに接続される、任意の数の太陽電池パネルを含み得る。
【符号の説明】
【００１７】
１０ ノーズ・コーン
１１ 中空の円筒部分
１２ 円錐部分
１３ 人工衛星
１４ 本体
１４Ａ 本体の第一の面
１４Ｂ 本体の面
１４Ｃ 本体の第三の面
１４Ｄ 本体の第二の面
１５ 展開可能なアンテナ
１５Ａ 有用な表面
１５１ アンテナ・パネル
１５２ アンテナ・パネル
１５３ アンテナ・パネル
１５４ アンテナ・パネル
１５５ アンテナ・パネル
１５６ アンテナ・パネル
１５７ アンテナ・パネル
１６ 継手システム
１６１ 第一の部分
１６２ 第二の部分
１６３ 第三の部分
１６４ 第一軸
１６５ 第二軸
１６６ ストッパー
１６７ 第一の部分の支持面
１６８ 戻り止めストッパー
１６９ 第二の部分の支持面
１７ 太陽光発電パネル
１８ 延長アーム
１９ 継手システム
３１ 人工衛星
３２ 展開可能な構造
３３１ 主要な太陽電池パネル
３３２ 主要な太陽電池パネル
３３３ 主要な太陽電池パネル
３３４ 主要な太陽電池パネル
３４１ 二次太陽電池パネル
３４２ 二次太陽電池パネル
３４３ 二次太陽電池パネル
３４４ 二次太陽電池パネル
３４５ 二次太陽電池パネル
３４６ 二次太陽電池パネル
３４７ 二次太陽電池パネル
３４８ 二次太陽電池パネル
７１ 人工衛星
７２ 展開可能な構造
【図１Ａ−１Ｂ】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人工衛星（７１）が装備し得る展開可能な構造であって、それが：
・ 各々が実質的に長方形の有用な面を持ち、それらが互いに平行な第一辺において相互に隣接する、一組のアンテナ・パネル（１５１〜１５７）と、
・ 前記第一辺に直角な前記アンテナ・パネルの第二辺において、各太陽光発電パネルが実質的に長方形の有用な表面を持ち、アンテナ・パネル（１５１、１５７）に隣接する、少なくとも１つの太陽光発電パネル（３３１〜３３４）と、
・ その各々（１６）が、前記アンテナ・パネル（１５１、１５７）の前記第一辺に対して実質的に平行な軸の周りで、前記アンテナ・パネル（１５１、１５７）を隣接するアンテナ・パネルに対して旋回させることができる、第一の継手システム（１６）と、
・ その各々（１９）が、前記アンテナ・パネル（１５１〜１５７）の前記第二辺と実質的に平行な軸の周りに隣接する太陽光発電パネル（３３１〜３３４）を、前記アンテナ・パネル（１５１〜１５７）に対して旋回できるようにする、各太陽光発電パネル（３３１〜３３４）用の第二の継手システム（１９）とを含み、
少なくとも１つの太陽光発電パネルが、主要な太陽光発電パネル（３３１〜３３４）及び少なくとも１つの二次太陽光発電パネル（３４１〜３４８）を備え、前記主要な太陽光発電パネル（３３１〜３３４）が、関連する前記アンテナ・パネル（１５１〜１５７）に隣接し、各二次太陽光発電パネル（３４１〜３４８）が、前記主要な太陽光発電パネル（３３１〜３３４）が関連する前記アンテナ・パネル（１５１〜１５７）に隣接する前記辺に直角な辺の１つにおいて、前記主要な太陽光発電パネル（３３１〜３３４）に隣接し、前記展開可能な構造（７２）が、各二次太陽光発電パネル（３４１〜３４８）用の第三の継手システム（１６）をさらに含み、前記継手システムの各々が、前記二次太陽光発電パネル（３４１〜３４８）を、それらの隣接する前記辺に実質的に平行な軸の周りで、前記主要な太陽光発電パネル（３３１〜３３４）に対して旋回できるようにすることを特徴とする、展開可能な構造。
【請求項２】
主要な太陽光発電パネル（３３１〜３３４）及び少なくとも１つの二次太陽光発電パネル（３４１〜３４８）を備える、少なくとも１つの太陽光発電パネルが、さらに少なくとも１つの三次太陽光発電パネルを備え、各三次太陽光発電パネルが、前記主要な太陽電池パネルと、二次太陽電池パネルとがそこで相互に隣接する前記辺に対して平行な辺において、二次太陽電池パネル（３４１〜３４８）又は別の三次太陽光発電パネルに隣接し、前記展開可能な構造（７２）がさらに、各三次太陽光発電パネル用の第三の継手システム（１６）を含み、前記継手システムの各々が、前記三次太陽光発電パネルを、前記主要な太陽光発電パネルと二次太陽電池パネル（３４１〜３４８）、及び三次太陽光発電パネルとがそこで相互に隣接する前記辺に対して実質的に平行な軸の周りで、それが隣接する前記太陽光発電パネルに対して旋回できるようにする、請求項１に記載の展開可能な構造。
【請求項３】
格納された構成において、アンテナ・パネル（１５１〜１５３、１５５〜１５７）及び前記太陽電池パネル（３３１〜３３４、３４１〜３４８）が、相互に平行に積み重ねられるようなやり方で、そして作動している構成において、前記アンテナ・パネル（１５１〜１５７）が、実質的に平らで連続する全体として有用な表面（１５Ａ）を形成し、各太陽電池パネル（３３１〜３３４、３４１〜３４８）が実質的に平らで連続する、局部的で有用な表面を形成するようなやり方で構成される、請求項１及び２のいずれか一項に記載の展開可能な構造。
【請求項４】
前記アンテナ・パネルの１つ（１５４）が前記衛星（３１、７１）の本体（１４）の第一の面（１４Ａ）に固定されるのに適合し、第一の部分集合のアンテナ・パネル（１５１〜１５３）及び、前記第一の部分集合の前記アンテナ・パネルの１つに隣接する前記太陽光発電パネル（３３１、３３２）が、前記本体（１４）の第二の面（１４Ｄ）に対して積み重ねられるのに適合し、第二の部分集合のアンテナ・パネル（１５５〜１５７）及び、前記第二の部分集合の前記アンテナ・パネルの１つに隣接する前記太陽光発電パネル（３３３、３３４）が、前記本体（１４）の第三の面（１４Ｃ）に対して積み重ねられるのに適合し、前記本体（１４）の前記第二及び第三の面（１４Ｃ、１４Ｄ）が、前記本体（１４）の前記第一の面（１４Ａ）に対して実質的に直角である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の展開可能な構造。
【請求項５】
前記第一の部分集合の前記アンテナ・パネル（１５１〜１５３）及び、前記第一の部分集合の前記アンテナ・パネルの１つに隣接する前記太陽光発電パネル（３３１、３３２）が、前記太陽光発電パネル（３３１、３３２）の１つが前記パネルの積み重ねの最も外側の層を形成するようなやり方で、積み重ねられるのに適合し、前記第二の部分集合の前記アンテナ・パネル（１５５〜１５７）及び、前記第二の部分集合の前記アンテナ・パネルの１つに隣接する前記太陽光発電パネル（３３３、３３４）が、前記太陽光発電パネル（３３３、３３４）の１つが前記パネルの積み重ねの最も外側の層を形成するようなやり方で、積み重ねられるのに適合している、請求項４に記載の展開可能な構造。
【請求項６】
パネルの積み重ねの最も外側の層を形成する前記太陽光発電パネル（３３１〜３３４）が、それらの有用な表面が外側に向けられるようなやり方で積み重ねられるのに適合している、請求項５に記載の展開可能な構造。
【請求項１】
人工衛星（７１）が装備し得る展開可能な構造であって、それが：
・ 各々が実質的に長方形の有用な面を持ち、それらが互いに平行な第一辺において相互に隣接する、一組のアンテナ・パネル（１５１〜１５７）と、
・ 前記第一辺に直角な前記アンテナ・パネルの第二辺において、各太陽光発電パネルが実質的に長方形の有用な表面を持ち、アンテナ・パネル（１５１、１５７）に隣接する、少なくとも１つの太陽光発電パネル（３３１〜３３４）と、
・ その各々（１６）が、前記アンテナ・パネル（１５１、１５７）の前記第一辺に対して実質的に平行な軸の周りで、前記アンテナ・パネル（１５１、１５７）を隣接するアンテナ・パネルに対して旋回させることができる、第一の継手システム（１６）と、
・ その各々（１９）が、前記アンテナ・パネル（１５１〜１５７）の前記第二辺と実質的に平行な軸の周りに隣接する太陽光発電パネル（３３１〜３３４）を、前記アンテナ・パネル（１５１〜１５７）に対して旋回できるようにする、各太陽光発電パネル（３３１〜３３４）用の第二の継手システム（１９）とを含み、
少なくとも１つの太陽光発電パネルが、主要な太陽光発電パネル（３３１〜３３４）及び少なくとも１つの二次太陽光発電パネル（３４１〜３４８）を備え、前記主要な太陽光発電パネル（３３１〜３３４）が、関連する前記アンテナ・パネル（１５１〜１５７）に隣接し、各二次太陽光発電パネル（３４１〜３４８）が、前記主要な太陽光発電パネル（３３１〜３３４）が関連する前記アンテナ・パネル（１５１〜１５７）に隣接する前記辺に直角な辺の１つにおいて、前記主要な太陽光発電パネル（３３１〜３３４）に隣接し、前記展開可能な構造（７２）が、各二次太陽光発電パネル（３４１〜３４８）用の第三の継手システム（１６）をさらに含み、前記継手システムの各々が、前記二次太陽光発電パネル（３４１〜３４８）を、それらの隣接する前記辺に実質的に平行な軸の周りで、前記主要な太陽光発電パネル（３３１〜３３４）に対して旋回できるようにすることを特徴とする、展開可能な構造。
【請求項２】
主要な太陽光発電パネル（３３１〜３３４）及び少なくとも１つの二次太陽光発電パネル（３４１〜３４８）を備える、少なくとも１つの太陽光発電パネルが、さらに少なくとも１つの三次太陽光発電パネルを備え、各三次太陽光発電パネルが、前記主要な太陽電池パネルと、二次太陽電池パネルとがそこで相互に隣接する前記辺に対して平行な辺において、二次太陽電池パネル（３４１〜３４８）又は別の三次太陽光発電パネルに隣接し、前記展開可能な構造（７２）がさらに、各三次太陽光発電パネル用の第三の継手システム（１６）を含み、前記継手システムの各々が、前記三次太陽光発電パネルを、前記主要な太陽光発電パネルと二次太陽電池パネル（３４１〜３４８）、及び三次太陽光発電パネルとがそこで相互に隣接する前記辺に対して実質的に平行な軸の周りで、それが隣接する前記太陽光発電パネルに対して旋回できるようにする、請求項１に記載の展開可能な構造。
【請求項３】
格納された構成において、アンテナ・パネル（１５１〜１５３、１５５〜１５７）及び前記太陽電池パネル（３３１〜３３４、３４１〜３４８）が、相互に平行に積み重ねられるようなやり方で、そして作動している構成において、前記アンテナ・パネル（１５１〜１５７）が、実質的に平らで連続する全体として有用な表面（１５Ａ）を形成し、各太陽電池パネル（３３１〜３３４、３４１〜３４８）が実質的に平らで連続する、局部的で有用な表面を形成するようなやり方で構成される、請求項１及び２のいずれか一項に記載の展開可能な構造。
【請求項４】
前記アンテナ・パネルの１つ（１５４）が前記衛星（３１、７１）の本体（１４）の第一の面（１４Ａ）に固定されるのに適合し、第一の部分集合のアンテナ・パネル（１５１〜１５３）及び、前記第一の部分集合の前記アンテナ・パネルの１つに隣接する前記太陽光発電パネル（３３１、３３２）が、前記本体（１４）の第二の面（１４Ｄ）に対して積み重ねられるのに適合し、第二の部分集合のアンテナ・パネル（１５５〜１５７）及び、前記第二の部分集合の前記アンテナ・パネルの１つに隣接する前記太陽光発電パネル（３３３、３３４）が、前記本体（１４）の第三の面（１４Ｃ）に対して積み重ねられるのに適合し、前記本体（１４）の前記第二及び第三の面（１４Ｃ、１４Ｄ）が、前記本体（１４）の前記第一の面（１４Ａ）に対して実質的に直角である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の展開可能な構造。
【請求項５】
前記第一の部分集合の前記アンテナ・パネル（１５１〜１５３）及び、前記第一の部分集合の前記アンテナ・パネルの１つに隣接する前記太陽光発電パネル（３３１、３３２）が、前記太陽光発電パネル（３３１、３３２）の１つが前記パネルの積み重ねの最も外側の層を形成するようなやり方で、積み重ねられるのに適合し、前記第二の部分集合の前記アンテナ・パネル（１５５〜１５７）及び、前記第二の部分集合の前記アンテナ・パネルの１つに隣接する前記太陽光発電パネル（３３３、３３４）が、前記太陽光発電パネル（３３３、３３４）の１つが前記パネルの積み重ねの最も外側の層を形成するようなやり方で、積み重ねられるのに適合している、請求項４に記載の展開可能な構造。
【請求項６】
パネルの積み重ねの最も外側の層を形成する前記太陽光発電パネル（３３１〜３３４）が、それらの有用な表面が外側に向けられるようなやり方で積み重ねられるのに適合している、請求項５に記載の展開可能な構造。
【図２】
【図３Ａ−３Ｃ】
【図４】
【図５Ａ−５Ｄ】
【図６Ａ−６Ｂ】
【図６Ｃ−６Ｅ】
【図７】
【図３Ａ−３Ｃ】
【図４】
【図５Ａ−５Ｄ】
【図６Ａ−６Ｂ】
【図６Ｃ−６Ｅ】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１５３３５７（Ｐ２０１２−１５３３５７Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１１−２８４１６８（Ｐ２０１１−２８４１６８）
【出願日】平成２３年１２月２６日（２０１１．１２．２６）
【出願人】（５０５１５７４８５）テールズ (231)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２８４１６８（Ｐ２０１１−２８４１６８）
【出願日】平成２３年１２月２６日（２０１１．１２．２６）
【出願人】（５０５１５７４８５）テールズ (231)
【Ｆターム（参考）】
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