ES2248370T3 - Conjunto modular de rueda de reaccion para proteger la electronica en un satelite. - Google Patents

Abstract

Un conjunto de rueda de reacción, que comprende: un recinto metálico (12) que comprende superficies opuestas primera y segunda (14), un par de ruedas (10) de reacción, situadas cada una en dichas superficies opuestas primera y segunda (14) y teniendo un eje (10a) de rotación normal a dichas superficies (14), y una placa (22) de circuito situada en el recinto (12) y situada entre dicho par de ruedas (10) de reacción.

Description

Conjunto modular de rueda de reacción para proteger la electrónica en un satélite.

Antecedentes

Esta invención se refiere a satélites, en particular que utilizan conjuntos de rueda de reacción (RWA) para proporcionar un apantallamiento de radiación para la electrónica en un satélite y simplificar la integración de los RWA y de la electrónica en un sistema de satélite.

Un RWA comprende un rotor metálico denso y la electrónica para cambiar la velocidad de su rotación. En un satélite se despliega una pluralidad de RWAs a lo largo de diferentes ejes de rotor produciendo un momento angular añadido cuyas dirección y magnitud se varían, cambiando la velocidad de los RWAs, para cambiar la actitud del satélite esféricamente (girar el satélite).

Típicamente, los RWAs se sitúan en diferentes lugares en el área de carga útil del satélite y se conectan mediante cables a la electrónica asociada. La electrónica necesita ser apantallada de la radiación ambiental encontrada en el espacio y la técnica común es colocar la electrónica en un contenedor metálico.

Sumario de la invención

Un objeto de la presente invención es proporcionar un conjunto modular de rueda de reacción con la electrónica en el interior y protegida de la radiación. Tal conjunto de rueda de reacción se define en la reivindicación 1.

De acuerdo con la invención, los rotores se utilizan para apantallar la electrónica. En particular, los RWAs están dispuestos alrededor de un recinto para la electrónica, según sus respectivas orientaciones requeridas de ejes no normales, para proporcionar un control completo de la actitud; la electrónica, en placas de circuito, está situada con el recinto; y los giradores de RWA, los cuales son gruesos en comparación con el alojamiento, proporcionan una barrera entre las placas de circuito y la radiación exterior fuera del recinto. Conectadores para la electrónica están situados en una superficie entre los RWAs y proporcionan una barrera para un extremo de las placas de circuito. Las placas de circuito están orientadas en el interior del recinto de modo que los RWAs apantallan la superficie (área de máxima exposición de la electrónica) de las placas de circuito.

Una característica de la presente invención es que el conjunto de RWA puede ser instalado como una unidad individual en un satélite, reduciendo los costes de integración. Otra característica es que el peso total del paquete de RWA (electrónica y ruedas de reacción) se reduce en comparación con los enfoques tradicionales en los que cada rueda de reacción se monta separadamente de la electrónica. La invención aprovecha las cualidades de apantallamiento de radiación de los rotores.

Otros objetos, beneficios y características de la invención resultarán evidentes para un experto en la técnica a partir del dibujo y de la siguiente descripción.

Breve descripción del dibujo

La figura 1 es una perspectiva de un conjunto modular de rueda de reacción de acuerdo con la presente invención.

La figura 2 es un corte a lo largo de la línea 2-2 en la figura 1.

Descripción

En la figura 1, cuatro ruedas de reacción (RW) 10 están dispuestas alrededor de un recinto 12, cada una sobre una pared metálica 14 inclinada o en pendiente, proporcionando al recinto una forma en perspectiva algo similar a un iglú. En sección, figura 2, el recinto se parece a una pirámide con una parte superior plana. Cada RW contiene el girador, no mostrado pero mencionado anteriormente, y el eje rotacional, por ejemplo el eje 10a de cada rotor (su vector asociado de momento angular) apunta en una dirección (normal a la pared 14) entre el horizonte H y el zenit Z. Conectadores electrónicos 16 están situados en la superficie metálica superior 18. Soportes 20 están unidos a las paredes 14 para unir el recinto 12 a una superficie de un satélite o vehículo espacial, no mostrado. El recinto y las RWs comprenden el RWA o conjunto de rueda de reacción.

Las cuatro superficies o paredes 14, a las que están unidos los RWAs 10, pueden estar estampadas a partir de una pieza metálica individual, junto con la superficie superior 16, proporcionando al recinto una forma que se asemeja a un iglú y en forma de tejado en sección, como se muestra en la figura 2. El área superficial y la forma diametral de la pared 14 y el RWA 10 son sustancialmente los mismos. El área superficial de la pared 14, en otras palabras, es solo lo suficientemente grande como para soportar la rueda de reacción.

Con referencia a la figura 2, una pluralidad de placas 22 de circuito, que contienen cada una componentes 24, tales como un módulo multi-chip en la superficie superior 22a, están orientadas verticalmente dentro del recinto 12. Por cuestiones prácticas, algunas veces los componentes están situados en las superficies superior e inferior. Cada placa 22 de circuito está enchufada en un bus o ranura 26 de tarjeta y conectada mediante un cable 28 a un conectador 16.

Las superficies superior 22a e inferior 22b de cada placa 22 están dentro de la sombra de los RWAs 10. Para ser más precisos, la radiación R del exterior del recinto 12 es desviada o absorbida por el RWA 30 o el RWA 32. De manera similar, los RWAs 34 y 36 apantallan los bordes verticales de las placas. Sin embargo, se puede apreciar que el área de exposición y dañado posibles máximos está en esas superficies inferior y superior, donde los componentes están típicamente conectados. Es posible situar placas adicionales, ortogonales a las placas 22, en cuyo caso los RWAs 34 y 36 apantallarían las superficies inferior y superior (que contienen componentes, tales como los componentes 24) de esas placas y los RWAs 30 y 32 apantallarían los bordes verticales.

La superficie 18, así como los conectadores 16, apantallan los bordes superiores (horizontales) 22c de las placas, pero según se ha explicado antes, el área superficial de ese ángulo de exposición es pequeña. De igual modo, los bordes inferiores 22d, también un área pequeña expuesta a la radiación R, están apantallados por un suelo metálico separable 38, a través del cual se accede al interior.

Un experto en la técnica puede realizar modificaciones, en la totalidad o en parte, a la realización descrita de la invención y sus diversas funciones y componentes sin salir del alcance de la invención.

Claims (7)

1. Un conjunto de rueda de reacción, que comprende:

un recinto metálico (12) que comprende superficies opuestas primera y segunda (14),

un par de ruedas (10) de reacción, situadas cada una en dichas superficies opuestas primera y segunda (14) y teniendo un eje (10a) de rotación normal a dichas superficies (14), y

una placa (22) de circuito situada en el recinto (12) y situada entre dicho par de ruedas (10) de reacción.

2. El conjunto de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende adicionalmente:

unas superficies opuestas tercera y cuarta (14) que conectan dichas superficies primera y segunda (14), y

un segundo par de ruedas (10) de reacción, una en cada una de dichas superficies opuestas tercera y cuarta (14) y teniendo un eje (10a) de rotación normal a dichas superficies (14).

3. El conjunto de acuerdo con la reivindicación 3, en el que:

una sección de dicho recinto metálico (12), en un plano que pasa a través de dichas superficies opuestas primera y segunda (14), aparece como una pirámide con una parte superior plana y una base que conecta dichas superficies opuestas primera y segunda (14), y

una sección de dicho recinto metálico (12), en un plano que pasa a través de dichas superficies opuestas tercera y cuarta (14), aparece como una pirámide con una parte superior plana y una base que conecta dichas superficies opuestas tercera y cuarta (14).

4. El conjunto de acuerdo con la reivindicación 3, en el que dicha parte superior contiene un conectador (16) conectado eléctricamente a dicha placa (22) de circuito.

5. El conjunto de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el diámetro de dichas superficies primera y segunda (14) al menos iguala el diámetro de cada una de dicho par de ruedas (10) de reacción.

6. El conjunto de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la forma de dichas superficies primera y segunda (14) es solo lo suficientemente grande como para soportar completamente cada una de dicho par de ruedas (10) de reacción.

7. El conjunto de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el conjunto es modular y en el que el recinto metálico (12) comprende adicionalmente:

una base, y

una parte superior que es paralela a dicha base;

y en el que:

la primera superficie opuesta (14) se extiende con un ángulo desde dicha base hasta dicha parte superior, y

la segunda superficie opuesta (14) se extiende con dicho ángulo desde dicha base hasta dicha parte superior;

y en el que el recinto metálico comprende todavía adicionalmente:

una tercera superficie opuesta (14) que conecta dichas superficies opuestas primera y segunda (14) y se extiende con dicho ángulo desde dicha base hasta dicha parte superior, y

una cuarta superficie opuesta (14), opuesta a dicha tercera pared, que conecta dichas superficies opuestas primera y segunda y se extiende con un ángulo desde dicha base hasta dicha parte superior,

una rueda (10) de reacción situada en cada una de dichas superficies opuestas primera, segunda, tercera y cuarta (14), girando una rueda en cada una de dichas ruedas (10) de reacción sobre un eje (10a) que es normal a la superficie opuesta (14) sobre la que está situada la rueda (10) de reacción,

una pluralidad de placas (22) de circuito situadas dentro de dicho recinto (12), orientadas de modo que el plano de cada placa (22) se extiende verticalmente entre dicha base y dicha parte superior.