JPS6255297A - Expanding-body holding releasing device for space missile - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、宇宙航行体に塔載される展開物の保持開放装
置に関し、特に人工衛星等に塔載される展開型太陽電池
パネルや展開型アンテナ等の保持開放装置に関するもの
である。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a device for holding and releasing a deployable object mounted on a spacecraft, and particularly for a deployable solar battery panel mounted on an artificial satellite or the like. This invention relates to a device for holding and releasing a type antenna, etc.

［従来の技術］ 一般に宇宙航行体の展開物保持開放装置は、第６図に示
すように収納状態の展開物２３上に設置された保持部２
０と宇宙航行体２１を連結し保持す、る保持要素２２と
、この保持要素２２をロック状態に維持するため宇宙航
行体２１上に設けられた保持開放機構２４及び展開時に
保持要素２２のロック状態を解除する分離要素又は破断
要素２５から構成される。[Prior Art] Generally, a deployable object holding and releasing device for a spacecraft uses a holding section 2 installed on a deployed object 23 in a stored state, as shown in FIG.
A holding element 22 that connects and holds the spacecraft 21 and the holding element 22, a holding/release mechanism 24 provided on the spacecraft 21 to maintain the holding element 22 in a locked state, and a locking of the holding element 22 when deployed. It consists of a separating or breaking element 25 which releases the condition.

従来この種の展開物保持開放装置は人工衛星に塔載され
る折りたたみ式の展開型太陽電池パドル（以下単にパド
ルと表記する）に広く使用されている。Conventionally, this type of unfolded object holding/opening device has been widely used for folding and deployable solar battery paddles (hereinafter simply referred to as paddles) mounted on artificial satellites.

これら従来のパドル保持開放装置の特徴としては以下の
２点が」こげられる。These conventional paddle holding and releasing devices have the following two points.

第１に、パドルの宇宙航行体２１への取り付は作業又は
宇宙航行体２１からの取り外し作業の容・　易性から、
パドル保持開放装置を収納状態パドルの周辺部に配置し
ていること、 第２に、パドルを保持する保持要素２２（例えばボルト
）の分離又は切断のための分離要素、破断要素として個
々の保持開放機構に内蔵された分難破断用火工品を用い
ていることである。Firstly, from the viewpoint of ease of attaching the paddle to the spacecraft 21 or removing it from the spacecraft 21,
a paddle holding and releasing device is arranged at the periphery of the paddle in the stored state; secondly, a separating element for separating or cutting the holding element 22 (for example a bolt) holding the paddle, an individual holding release as a breaking element; It uses a pyrotechnic device built into the mechanism that makes it difficult to break.

［解決すべき問題点１ 一般に宇宙航行体に塔載される展開物保持開放装置にお
いて、その性能の良し悪しを判断する観点として以下の
３点があげられる。[Problem to be Solved 1] The following three points can be cited to judge the performance of a deployable object holding and releasing device generally mounted on a spacecraft.

第１に、打ち」−げ時振動環境が展開物に対して有害な
影響を榮えないように、当該展開物の収納状態における
固有振動数ができるだけ高い値になるように保持できる
こと。First, the natural frequency of the developed object in its stored state can be maintained at a value as high as possible so that the vibration environment during firing does not have a harmful effect on the developed object.

第２に、軌道上において展開物が展開する際、展開物保
持開放装置の開放時動作不良の可能性が少ないこと。す
なわち、展開物保持開放装置の開放動作が高い信頼性を
もって行なわれること。Second, when the deployable object is deployed on the orbit, there is little possibility that the deployable object holding and releasing device will malfunction when opening. That is, the opening operation of the deployable object holding and opening device should be performed with high reliability.

第３に、収納状態展開物の展開物保持開放装置への取付
は及び取外し作業が容易に行なえること。Thirdly, it is easy to attach and remove the stored unfolded object from the unfolded object holding and releasing device.

以上の観点から見た場合、前述した従来型の展開物保持
開放装置は以下に述べる欠点を有している。When viewed from the above point of view, the conventional developed object holding and releasing device described above has the following drawbacks.

現在、展開物は大型化かつ軽量化の傾向□にあり、これ
によって一般的には展開物収納状態における固有振動数
は低下していく傾向を示す。特に従来型の展開物保持開
放装置では、増刊け、取り外し作業の容易性から当該装
置を展開物周辺部に配置し保持しているため、展開物大
型化に伴う固有振動数の低下は更に著しいものとなる。Currently, there is a tendency for deployable objects to become larger and lighter, and as a result, the natural frequency in the stored state of the deployable object generally tends to decrease. In particular, with conventional developed object holding and opening devices, the device is placed and held around the developed object for ease of adding and removing, so the natural frequency decreases even more as the developed object increases in size. Become something.

このため、打ち上げ時振動環境との有害な干渉を避ける
には展開物自身の高剛性化が必要となり、このことは展
開物の重量増加や収納スペースの増加を招く。もとより
、宇宙航行体においては、限られたロケット打ち−Ｌげ
使方及びロケットフェアリング内容積の点から、軽量か
つコンパクトであることが望ましく、上述したような展
開物の重量増加、収納スペース増加は望ましくない欠点
であると言える。Therefore, in order to avoid harmful interference with the vibration environment during launch, it is necessary to increase the rigidity of the deployable object itself, which leads to an increase in the weight of the deployable object and an increase in storage space. Of course, it is desirable for spacecraft to be lightweight and compact due to the limited use of rocket launchers and the internal volume of the rocket fairing. can be said to be an undesirable drawback.

また、一般に展開物は複数個の展開物保持開放装置によ
って保持されるが、従来の展開物保持開放装置は保持要
素の分離又は破断のために個々の装置の保持開放機構に
セパレーションナツト等の火工品を有しており、この火
工品によって保持開放機構のロックを解除するものであ
る。したがって−個の装置においても火工品が点火しな
ければ展開物が展開しないという致命的な支障を生じる
。また、ロック解除の信頼性を確保しようとすれば冗長
系を構成せざるを得ないが、そのためには個々の保持開
放装置に火工品を２個又はそれ以上使用することにより
重量の増加という好ましくない結果を招く。In addition, the developed object is generally held by a plurality of developed object holding and releasing devices, but in the conventional developing object holding and releasing device, a fire bolt such as a separation nut is attached to the holding and releasing mechanism of each device in order to separate or break the holding element. This pyrotechnic device is used to unlock the holding and releasing mechanism. Therefore, even in a single device, a fatal problem arises in that the deployable object cannot be deployed unless the pyrotechnics are ignited. Additionally, in order to ensure the reliability of unlocking, a redundant system must be constructed, but this requires the use of two or more pyrotechnics for each holding/release device, which increases weight. lead to undesirable results.

［問題点の解決手段］ 上記従来の問題点を解決する本発明の宇宙航行体の展開
物保持開放装置は、打ち上げ時には収納され、軌道上に
て展開する宇宙航行体の展開物を保持開放する展開物保
持開放装置ｉおいて、前記展開物を収納状態に保持する
ため宇宙航行体上に取り付けた複数の保持開放機構と前
記展開物上の保持部をプリテンションを与えたクランプ
ケーブルにて結合し、かつ複数個の前記保持開放機構を
結合しロック状態とする一本のリリースケーブルを設け
ると共に、前記リリースケーブルを切断することにより
全ての前記保持開放機構のロックを同時に解除する切断
手段を設けて成り、前記リリースケーブルを切断し、前
記クランプケーブルの張力を取り除くことにより前記展
開物の展開を可能ならしめる構成である。[Means for Solving Problems] The spacecraft holding and releasing device of the present invention, which solves the above-mentioned conventional problems, is stored at the time of launch and holds and releases the deployed object of the spacecraft when it is deployed on orbit. In the developed object holding and releasing device i, a plurality of holding and releasing mechanisms installed on the spacecraft to hold the developed object in a stored state and a holding section on the developed object are connected by a pretensioned clamp cable. Further, a single release cable is provided for connecting the plurality of holding and releasing mechanisms to a locked state, and a cutting means is provided for simultaneously releasing the locks of all of the holding and releasing mechanisms by cutting the release cable. By cutting the release cable and removing the tension of the clamp cable, the deployable object can be expanded.

［実施例］ 以下、本発明につき好適な一実施例を示す図面を参照し
て詳細に説明する。[Embodiment] Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing a preferred embodiment.

第１図から第５図は本発明の一実施例に係る展開型太陽
電池パドルに応用した展開物保持開放装置を示す。FIGS. 1 to 5 show a developed object holding and opening device applied to a deployable solar cell paddle according to an embodiment of the present invention.

このうち、第１図、第２図は保持開放装置の保持状態を
示したものである。収納状態で折りたたまれたパドルｌ
は保持要素であるプリテンションを与えられたクランプ
ケーブル２によって保持される。クランプケーブル２の
端末４はパドル保持部３に結合され、また端末５は宇宙
航行体ｌＯに取り付けられた保持開放機構１１の一部で
あるロックレバ−６ａ一端に取外し可能に結合している
。これによってクランプケーブル２のプリテンションは
維持される。Of these, FIGS. 1 and 2 show the holding state of the holding/release device. Paddle folded in storage
is held by a holding element, a pretensioned clamp cable 2. The terminal end 4 of the clamp cable 2 is connected to the paddle holding part 3, and the terminal end 5 is removably connected to one end of a lock lever 6a which is a part of the holding/release mechanism 11 attached to the spacecraft IO. This maintains the pretension of the clamp cable 2.

ロックレバ−６ａは宇宙航行体１０に固定された固定基
台１３に設けられた軸１４に軸支されている。また、固
定基台１３に設けられた軸１５には第１図及び第２図に
示す如くロックレバ−６ａの他端と接合するロックレバ
−６ｂが軸支され、軸１６にはロックレバ−６ｂと接合
するロックレバ−６Ｃが軸支されている。さらに、固定
基台１３に設けられた軸１７にはストッパ７ａを有する
ストッパ付プーリー７が軸支されている。そして、ロッ
クレバ−６ａ、６ｂ、６ｃ及びストッパ付プーリー７に
は夫々　リコイルバネ８が組み込まれており、常に第３
図及び第４図に示す矢印の向きに回転する力が付与され
ている。The lock lever 6a is pivotally supported by a shaft 14 provided on a fixed base 13 fixed to the spacecraft 10. Further, a lock lever 6b which is connected to the other end of the lock lever 6a is supported on a shaft 15 provided on the fixed base 13, as shown in FIGS. 1 and 2, and a shaft 16 is connected to the lock lever 6b. A lock lever 6C is pivotally supported. Further, a pulley with a stopper 7 having a stopper 7a is supported on a shaft 17 provided on the fixed base 13. A recoil spring 8 is incorporated in each of the lock levers 6a, 6b, 6c and the pulley 7 with a stopper, and the third
A rotating force is applied in the direction of the arrow shown in the figure and FIG.

ストッパ付プーリー７には第２図の矢印Ａ方向のプリテ
ンションを与えられたリリースケーブル９が結合されて
おり、このリリースケーブル９によってストッパ付プー
リー９は図中矢印Ｂ方向に回転され所定の位置に維持さ
れる。そして、第２図に示す如くストッパ付プーリー９
のストッパー７ａにロックレバ−６Ｃの一端が係合し、
そのロックレバ−６Ｃの他端にロックレバ−６ｂの一端
が係合しさらにロックレバ−６ｂの他端にロックレバ−
６ａの一端が係合することにより、ロックレバ−６ａ、
６ｂ、６Ｃは第１図及び第２図に示すロック状態となり
上記クランプケーブル２を介してパドル１の収納状態が
保持される。A release cable 9 pretensioned in the direction of arrow A in FIG. 2 is connected to the pulley 7 with a stopper, and the pulley 9 with a stopper is rotated by this release cable 9 in the direction of arrow B in the figure to a predetermined position. will be maintained. Then, as shown in FIG. 2, a pulley 9 with a stopper is
One end of the lock lever 6C engages with the stopper 7a of the
One end of the lock lever 6b is engaged with the other end of the lock lever 6C, and the other end of the lock lever 6b is engaged with the other end of the lock lever 6b.
By engaging one end of the lock lever 6a,
6b and 6C are in the locked state shown in FIGS. 1 and 2, and the paddle 1 is maintained in the stored state via the clamp cable 2.

上記保持開放機構１１は第５図に示す如く宇宙航行体１
０上に６個取付けられており、リリースケーブル９は宇
宙航行体上に取り付けられた全ての保持開放機構のスＩ
・ツバ付プーリー７を結合しており、またリリースケー
ブル上の一点にはケーブル切断要素として切断用火工品
１２が設置されている。そして、切断用火工品１２によ
ってリリースケーブル９が切断されることによって後述
の如く全ての保持開放機構１１は同時にロック解除状態
となる。The holding/release mechanism 11 is connected to the spacecraft 1 as shown in FIG.
0, and the release cable 9 connects all the holding and releasing mechanisms installed on the spacecraft.
- A collared pulley 7 is connected, and a cutting pyrotechnic device 12 is installed as a cable cutting element at one point on the release cable. When the release cable 9 is cut by the cutting pyrotechnic device 12, all the holding and releasing mechanisms 11 are simultaneously brought into the unlocked state as described later.

第３図、第４図は開放状態を示している。切断用火工品
１２によってリリースケーブル９が切断されることによ
りリリースケーブル９からプリテンションが取り除かれ
ると、根リコイルバネ８のバネ力によりストッパ付プー
リー７が回転し、ストッパ７ａからロックレバ−６Ｃが
はずれ、ロックレバ−６Ｃは　リコイルバネ８により第
４図の矢印方向に回転する。ロックレバ−６ｃが回転す
るとロックレバ−６ｂが外れ、ロックレバ−６ｂが第４
図の矢印方向に回転すると共に、それに伴いロックレバ
−６ａが外れ第３図の矢印方向に回転しロック状態ガ解
除される。これによりロックレバ−６ａからクランプケ
ーブル２の端末５が分離し、パドル１は自由に開放でき
る状態となる。3 and 4 show the open state. When the pretension is removed from the release cable 9 by cutting it with the cutting pyrotechnics 12, the pulley 7 with a stopper rotates due to the spring force of the root recoil spring 8, and the lock lever 6C is disengaged from the stopper 7a. , the lock lever 6C is rotated in the direction of the arrow in FIG. 4 by the recoil spring 8. When the lock lever 6c rotates, the lock lever 6b comes off, and the fourth lock lever 6b
As the lock lever 6a rotates in the direction of the arrow in the figure, the lock lever 6a is released and rotates in the direction of the arrow in FIG. 3, releasing the locked state. As a result, the end 5 of the clamp cable 2 is separated from the lock lever 6a, and the paddle 1 is in a state where it can be freely opened.

［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、展開物保持開放装置にお
いて展開物を保持する保持要素としてプリテンションを
与えたクランプケーブルを使用し、また全ての保持開放
装置の保持開放機構を一本のリリースケーブルで結合し
たものである。これによって以下に述べる効果を得るこ
とができる。[Effects of the Invention] As explained above, the present invention uses a pretensioned clamp cable as a holding element for holding a deployed object in a developed object holding and releasing device, and also improves the holding and releasing mechanism of all holding and releasing devices. They are connected by a single release cable. As a result, the effects described below can be obtained.

第１に、展開物の保持にクランプケーブルを用いること
により展開物上の保持部をコンパクトにできるので、原
則として展開物」−のいかなる場所でも保持できる。こ
れによって展開物上の周辺以外の内部の点を保持するこ
とが可能となり、収納状態展開物の振動振巾を小さく抑
え、かつ大型化に伴う固有振動数低下を小さく抑えるこ
とができる。First, by using a clamp cable to hold the developed object, the holding section on the developed object can be made compact, so that it can be held anywhere on the developed object in principle. This makes it possible to hold internal points other than the periphery on the unfolded object, suppressing the vibration amplitude of the unfolded object in the stored state to a small value, and suppressing a decrease in the natural frequency due to the increase in size.

第２に、全ての展開物保持開放装置の保持開放機構を一
本のリリースケーブルで結合することにより、このリリ
ースケーブル上の一点を切断するだけで全ての展開物保
持開放装置が開放される。Second, by connecting the holding and releasing mechanisms of all the developed object holding and releasing devices with a single release cable, all the developing object holding and releasing devices can be released by simply cutting one point on the release cable.

すなわち展開物を展開させるにはケーブル切断用火工品
が原則として一個だけ作動すればよく、また冗長系を構
成させるとしても２個の火工品で足りる。これにより火
工品の点火不良等の事故の可能性を最小限に抑えること
が可能となり、結果として展開物保持開放装置の開放に
おいて高い信頼性を確保することが可能となる。That is, in principle, only one cable cutting pyrotechnic device is required to operate in order to deploy the deployable object, and even if a redundant system is configured, two pyrotechnic devices are sufficient. This makes it possible to minimize the possibility of accidents such as ignition failure of the pyrotechnics, and as a result, it becomes possible to ensure high reliability in opening the deployable object holding and opening device.

第３に、保持要素として柔軟なりランプケーブルを用い
ることにより、折りたたみ式の展開型太陽電池パドル等
の展開物であっても保持要素と展開物保持部の結合を容
易に行なうことができる。Thirdly, by using a flexible lamp cable as the holding element, the holding element and the developing object holding portion can be easily connected even when the holding element is a deployable object such as a foldable deployable solar battery paddle.

したがって、パドル上の内部の点を保持するとしても、
パドル取付け、取外し作業の容易性は損なわれない。So even if you keep the internal point on the paddle,
The ease of attaching and detaching the paddle is not impaired.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の一実施例に係る展開物保持開放装置の
保持状態における縦断面図、第２図はその平面図、第３
図は一実施例に係る展開物保持部放装置の開放状態にお
ける縦断面図、第４図はその平面図、第５図は保持開放
機構及びケーブル切断用火工品の配置を示した図、第６
図は展開型太陽電池パドルに使用された従来型の展開物
保持開放装置の構成を示した図である。 ｌ：展開型太陽電池パドル ２：クランプケーブル ３：パドル保持部 ６ａ、６ｂ、６ｃ：ロックレバ− ７：ストッパ付プーリー ７ａ：ストッパ　　　　　８：　リコイルバネ９：リリ
ースケーブル　ｌＯ二宇宙航行体１１：保持開放機構　
　　１２：切断用火工品１３：固定基台 １４．１５．１６．１７：軸FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of a developed object holding and releasing device in a holding state according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view thereof, and FIG.
4 is a plan view thereof, and FIG. 5 is a diagram showing the arrangement of the holding and releasing mechanism and the cable cutting pyrotechnics, 6th
The figure shows the configuration of a conventional deployable object holding and releasing device used for a deployable solar cell paddle. l: Deployable solar battery paddle 2: Clamp cable 3: Paddle holding parts 6a, 6b, 6c: Lock lever 7: Pulley with stopper 7a: Stopper 8: Recoil spring 9: Release cable lO2 spacecraft 11: Holding and releasing mechanism
12: Pyrotechnics for cutting 13: Fixed base 14.15.16.17: Axis

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 打ち上げ時には収納され、軌道上にて展開する宇宙航行
体の展開物を保持開放する展開物保持開放装置において
、前記展開物を収納状態に保持するため宇宙航行体上に
取り付けた複数の保持開放機構と前記展開物上の保持部
をプリテンションを与えたクランプケーブルにて結合し
、かつ複数個の前記保持開放機構を結合しロック状態と
する一本のリリースケーブルを設けると共に、前記リリ
ースケーブルを切断することにより全ての前記保持開放
機構のロックを同時に解除する切断手段を設けて成り、
前記リリースケーブルを切断し、前記クランプケーブル
の張力を取り除くことにより前記展開物の展開を可能な
らしめることを特徴とする宇宙航行体の展開物保持開放
装置。In a deployable object holding and releasing device that holds and releases a deployed object of a spacecraft that is stowed at the time of launch and deployed on orbit, a plurality of holding and releasing mechanisms are installed on the spacecraft to hold the deployed object in a stored state. A release cable is provided which connects the holding part on the developed object with a pretensioned clamp cable, and connects the plurality of holding/release mechanisms to a locked state, and cuts the release cable. A cutting means is provided for simultaneously releasing the locks of all the holding and releasing mechanisms by doing so,
A deployable object holding and releasing device for a spacecraft, characterized in that the deployable object can be deployed by cutting the release cable and removing the tension of the clamp cable.