DE1926983A1

DE1926983A1 - Verfahren und Anordnung zum Entfalten und Ausspannen grosser Solarzellenflaechen an rotierenden Raumflugkoerpern

Info

Publication number: DE1926983A1
Application number: DE19691926983
Authority: DE
Inventors: Henning Dipl-Ing Scheel; Rolf Dipl-Ing Tharichen
Original assignee: Scheel henning W dipl-Ing
Current assignee: Scheel henning W dipl-Ing
Priority date: 1969-05-27
Filing date: 1969-05-27
Publication date: 1971-08-12

Description

Patentbeschreibung : Verfahren und Anordnung zum entfalten und Ausspannen großer Solarzellenflächen an rotierenden Raumflugkörpern Viele Raumflugkörper (z.b.Nachrichtensatelliten für Direktempfang) benötigen eine Energieversorgungsanlage hoher Leistung, Bei der Anwendung von Dolarzellen sind dazu viele Quadratmeter große mit Solarzellen belegte Flachen erforderlich. Um eine geringe Masse zu erzielen, sind diese Flächen (i.a.mit Solarzellen beschichtete Kunststoffolien) sehr dünn und entsprechend instabil. Deswegen müssen sie versteift werden.
Bisher wurden dazu z.B.Scherengitter, Teleskopausleger, aufblasuare Ausleger oder feste Rahmen verwandt. Diese Anlagen wurden bisher für nicht-spinstabilisierte Raumflugkörper konzipiert0 sie vorliegende Erfindung betrifft das Entfalten und Ausspannen von großen Solarzellenflächen an rotierenden RaumflugkörpernP Sie verwendet Solarzellenflächen, die am Umfang des Raumflugkörpers raumsparend verstaut sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Anordnung sehen das Entfalten und Ausspannen dieser Solarzellenflächen im Fliehkraftfeld des rotierenden Raumflugkörpers vor. Dazu werden nach Erreichen des Einsatzortes ein Teil der Befestigungen der Solarzellenflachen am Raumflugkörper gelöst. Unter der Wirkung der Lentrifugalkraft bewegen sich die Solarzellenflächen in radialer Richtung von der Rotationsachse des Mauìilugkörpers weg und entfalten sich auf diese Weise. Nach der vollstandigen Entfaltung werden die Solarzellenflächen durch das Zentrifugalkraftfeld st;ndig ausgespannt gehalten.
Ein Ausführungsbeispiel ist in Fig. 1 a bis 1 e dargestellt.
Fig. 1 a und 1 b zeigen zwei Ansichten des hier zylindrisnhen Raumflugkörpers (1) mit den raumsparend verstauten Solarzellenflächen (2), die durch Haltebänder (3) gehalten werden. Nach Erreichen des Einsatzortes werden die Haltebänder (3) an den dafür präparierten Stellen (4) durchgetrennt, und die Solarzellenflächen (2) bewegen sich in radialer wichtung vom Raumflugkörper (1) weg, wie in Fig. 1 c dargestellt. Nach der vollständigen Entfaltung (Fig. 1 d und 1 e) werden die Solarzellenflächen (2) vom Zentrifugalkraftfeld ständig ausgespannt gehalten Die wesentlichen Vorteile gegenüber bisher bekannten Verfahren und Anordnungen sind 1. Es kann auf die schweren, komplizierten und störanfälligen Stützkonstruktionen zum Ausspannen der Solarzellenflächen verzichtet werden.
2. Die Solarzellen beanspruchen nur einen sehr kleinen Stauraum.
3. Die entscheidenden Vorzüge der Spinstabilisierung, wie gleichmäßige Temperaturverteilung, künstliche Schwerkraft und geringer Aufwand sowie große Zuverlässigkeit bei der mageregelung werden ausgenutzt.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Fig. 2 a bis 2 d dargestellt.
Fig. 2 a und 2 b zeigen zwei Ansichten des Raumflugkörpers 1 auf dem die Solarzellenflächen t2) aufgewickelt und durch Bänder (3) gehalten werden. Nach Erreichen des Einsatzortes werden die Bänder (3) an den dafür präparierten stellen (4) durchgetrennt, und die Solarzellenflächen (2) bewegen sich in radialer Richtung vom Raumflugkörper t1) weg, wie in Fig. 2 c dargeste;lt. Nach der vollständigen Entfaltung (Fig. 2 d) werden die Solarzellenflächen (2) vom Zen£ifugalkraftfeld ständig ausgespannt gehalten. -Ein drittes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 7 a bis 3 d dargestellt, Die Entfaltung erfolgt zunächst wie in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen. Der Zustand nach dieser ersten Phase des Entfaltungsvorgangs ist in Fig. 3 a dargestellt. Durch Ausfallen eines Auslegers (3), der vorzugsweise parallel zur Rotationsachse des Haumflugkörpers (1) angeordnet ist, werden die Solarzellenflächen (2) mit Hilfe von Bändern (4) weiter entfaltet. F2g. 3 d zeigt den Lustand nach dieser zweiten Phase des Entfaltungsvorgangs.

Claims

Patentansprüche :

1. Verfahren und Anordnung zum Entfalten und Ausspannen großer ooiarzellenflächen an rotierenden Raumflugkörpern, dadurch gekennzeichnet, daß das Fliehkraftfeld des rotierenden Raumflugkörpers ausgenutzt wird, um die beim Start auf engem Raum verstauten großen bolarzellenflächen am Einsatzort zu entfalten, auszuspannen und ständig ausgerichtet zu halten.

2o Verfahren und Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Solarzellenfläcen (mindestens eine) in der reise verstaut sind, daß sie um den vorzugsweise zylindrischen oder prismatischen Raumflugkörper herum aufgewickelt sind.

3. Verfahren und Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Solarzellenflächen (mindestens eine) in der ,reise verstaut sind, daß sie ziehharmonikaartig zusammengefaltet sind und am Umfang des Raumflugkörpers befestigt und verriegelt sind.

4. Verfahren und Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Solarzellenflächen nicht nur in radialer Richtung zur Rotationsachse des Raumflugkörpers sondern zusätzlich in axialer Richtung durch Hilfvorrichtungen entfaltet werden

5. Verfahren und Anordnung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Solarzellenflächen nicht nur in radialer Richtung zur Rotationsachse des Raumflugkörpers sondern zusatzlich in radialer Richtung durch Hilfsvorrichtungen entfaltet werden.

6. Verfahren-und Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Solarzellenflächen aus Einzelflächen gleicher geometrischer Form aufgebaut sind, die mechanisch miteinander verbunden sind. Die Solarzellenflächen sind so verstaut daß die Einzelflächen vorzugsweise kongruent übereinander geschichtet sindt Leerseite