DE1506146C - Ausfahrbarer Sonnenzellenträger - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen ausfahrbaren rungsform der Erfindung, bei welcher eine nach-Sonnenzellenträger, der in einem Behälter angeordnet giebige Matrix in Kombination mit einer verlängerist, zur Verwendung in Raumfahrzeugen und baren Einrichtung in der Lagerungsstellung wiederSatelliten, gegeben ist,

In der USA.-Patentschrift 3 004 735 ist eine Vor- 5 Fig. 4 eine schäubildliche Ansicht eines Satelliten,

richtung zum Feststellen von Partikeln beschrieben. welcher mit der Ausführungsform der Erfindung ge-

Diese Vorrichtung weist einen Auffangkörper auf, maß F i g. 3 versehen ist, wobei die nachgiebige

der in einer Rakete enthalten ist und der ausgestoßen Matrix und die verlängerbare Einrichtung in ausge-

wird, wenn der Nasenkegel der Rakete eine vorbe- fahrener Stellung wiedergegeben sind,

stimmte Höhe erreicht. Nach dem Ausstoßen mittels io F i g. 5 ein Teilschnittbild der Sonnenzellenanord-

einer Feder wird der Auffangkörper durch sich rund nung gemäß F i g. 4,

um seinen Umfang und diagonal durch ihn hindurch- Fig. 6 ein Schnittbild eines Teleskoprohres der

erstreckenden aufblasbaren Schläuchen entfaltet. Das verlängerbaren Einrichtung gemäß F i g. 3 in der ein-

Ausstoßen mittels einer Feder kann jedoch leicht zu gefahrenen Stellung,

einer Beschädigung der Oberflächen des ausgefahre- 15 F i g. 7 eine teilweise im Schnitt gehaltene Ansicht nen Teils führen, insbesondere wenn diese empfind- des Teleskoprohres in seiner ausgefahrenen Stellung. Hch sind. Weiterhin würde die Abstützung eines aus- In den Fig. Γ und 2 ist eine Matrix 11 wiederfahrbaren Sonnenzellenträger der eingangs genann- gegeben, die aus p-n-Halbleitersonnenzellen 12 gebilten Art in einer im wesentlichen flachen Ebene mittels det ist, welche eine positive Materialschicht bzw. gasgefüllter Schläuche den Raumbedarf unerwünscht 20 p-Schicht 13 und eine negative Materialschicht bzw. vergrößern. . . n-Schicht 14 aufweisen und welche durch Verbin-Falls beim Ausfahren aus der Rakete oder beim dungsteile 16 aus Streckmetall elektrisch und mecha-Auftreffen von Raumteilchen die Schläuche beschä- nisch miteinander verbunden sind.
digt würden, würde das Gas entweichen und der Wie in F i g. 5 gezeigt, wird der flexible Streck-Auffangkörper würde sich entweder nicht richtig ent- 25 metallstreifen 16 an einer flexiblen Honigwabenfalten oder eine unerwünschte Stellung einnehmen. unterlage (Grundkörper) 55 durch einen flexiblen In der USA.-Patentschrift 3 144 215 ist eine auf- Kleber 23', wie z. B. bei Raumtemperatur vernetzenwickelbare ausziehbare Antenne beschrieben, die den Silikonkautschuk, befestigt, wodurch ein flexibler einen dünnen Metallstreifen aufweist, dessen Länge Streifenaufbau als Abstützung für die Sonnenzellen wesentlich größer als seine Breite ist, und der so 30 geschaffen wird.

vorgeformt ist, daß er die Form eines Rohres an- Die Sonnenzellen sind durch die Streckmetallvernimmt, wenn der Metallstreifen von einer Rolle frei- bindungsstreifen 16 fest als auch etwas elastisch vergegeben wird. Eine solche Ausführung ist für Sonnen- bunden.

zellenträger ebenfalls nicht geeignet. Ein Ausführungsbeispiel des Sonnenzellenträgers Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen 35 in Verbindung mit einem Satelliten ist in den F i g. 3 Sonnenzellenträger so zu gestalten, daß er in einem und 4 wiedergegeben. In Fig. 4 ist ein Satellit 20 mit Raumfahrzeug gut verstaubar und leicht ausfahrbar drei solcher Sonnenzellenträger 40' wiedergegeben, ist. Diese Aufgabe wird bei einem Sonnenzellenträger jedoch kann eine größere oder kleinere Anzahl verder eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der wendet werden, was von der Gestaltung des Satelliten Sonnenzellenträger aus einem biegsamen Streifen be- 40 und seinen Energieanforderungen abhängt. An drei steht, der in dem Behälter aufgerollt ist, und daß Seiten des Satelliten 20 ist jeweils eine Kammer 30 eine verlängerbare Einrichtung mit dem Sonnen- od. dgl. eingebaut, die eine Innenwand 31 aufweist, zellenträger verbunden ist. an der zwei frei drehbare Rollen 39,41 mit Lage-Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt darin, rungen 25 bzw. 35 befestigt sind, wobei die Rollen daß der Sonnenzellenträger in einem verhältnismäßig 45 39, 41 parallel zueinander und in einem Abstand kleinen Behälter gelagert und aus diesem sicher voneinander angeordnet sind. Zwischen den Rollen herausbewegt werden kann, ohne daß dabei die 39 und 41 und parallel zu ihnen ist eine verlänger-Sonnenzellen beschädigt werden könnten. bare Einrichtung 34 vorgesehen, die zwei parallele Weiter wird durch die Erfindung ein flexibler Teleskoprohre 36,37, die im wesentlichen recht-Sonnenzellenträger geschaffen, durch den eine gute 50 winklig zu der Wand 31 befestigt sind, und eine elektrische Leitfähigkeit von Zelle zu Zelle und/oder Querstange38 (Fig. 3) aufweist, die zwischen den von Zellengruppe zu Zellengruppe erhalten wird, Außenenden der Teleskoprohre 36 und 37 angeordwobei die Vorrichtung lediglich in einem minimalen net und mit diesen verbunden ist.
Ausmaß zu dem Gewicht der Anlage beiträgt. Der Sonnenzellenträger 40' ist auf die Rollen 39,41 Nach einer Ausf ühningsform der Erfindung wird 55 aufgewickelt (32, 33) und über die Querstange 38 geein Streckmetallstreifen als biegsamer Streifen für die zogen. Wie in F i g. 5 wiedergegeben, ist ein Grundeine Sonnenzellenmatrix bildenden Sonnenzellen ver- körper 55 beispielsweise aus Glasfasergewebe, das wendet. Das Streckmetall ist derart ausgewählt, daß mit Silikonkautschuk überzogen ist, mit der Unterseite es eine Abmessung hat, bei welcher es sowohl biegsam der Matrix 11' verbunden, und zwar mittels eines als auch etwas federnd ist. 60 Klebemittels 23', beispielsweise eines bei Raumin der nachfolgenden Beschreibung wird ein Aus- temperatur vernetzenden Silikonkautschuks. Der führungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeich- überzogene Glasfaserstoff verleiht der Matrix 11' nungen erläutert. Es zeigt genügende Festigkeit und schützt die Sonnenzellen, Fig. 1 eine Ansicht der Unterseite einer Sonnen- indem er zwischen den aufgerollten Lagen des zellenmatrix, 65 Sonnenzellenträgers 40' als weiches Dämpfungskissen

F i g. 2 eine Draufsicht auf die obere Seite der wirkt.

Sonnenzellenmatrix gemäß Fig. 1, Im wesentlichen in der Mitte des Sonnenzellen-

F i g. 3 eine schaubildliche Ansicht einer Ausfüh- trägers 40' und in Berührung mit der Stange 38 ist

ein starrer Stützteil 42 angeordnet, mit welchem die Querstange 38 verbunden ist.

Während des Starts und des Fluges des Satelliten innerhalb der Atmosphäre müssen alle Zusatzeinrichtungen u. dgl. innerhalb oder nahe dem Satellitenkörper angeordnet sein, um die Anordnung einer stromlinienförmigen Umhüllung um den Satelliten herum zu ermöglichen, so daß der Flugkörper einen minimalen Luftwiderstand bietet. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, kann der biegsame Sonnenzellenträger 40' diese Anforderungen erfüllen. In F i g. 3 ist die Kammer 30 in geöffneter Stellung wiedergegeben, jedoch kann sie durch eine Klappe od. dgl. verschlossen werden, die durch Verriegelungsteile an Ort und Stelle gehalten wird, wie sie in der genannten USA.-Patentschrift beschrieben sind, wobei die Klappe von die zu einem gewünschten Zeitpunkt von dem Satelliten abgeworfen werden kann.

Wenn der Satellit 20 von der Trägerrakete getrennt und auf seine Kreisflugbahn gebracht wird, wird die so Klappe der Kammer 30, wenn eine solche verwendet . wird, von dem Satelliten 20 abgeworfen. Danach >' werden die Teleskoprohre 36, 37 durch z. B. mechanisch, hydraulisch oder gasbetätigte Einrichtungen in ihre äußerste ausgefahrene Stellung bewegt, as Eine derartige Einrichtung, nämlich eine gasbetätigte Einrichtung, wird nachstehend im einzelnen beschrieben. Wenn die Teleskoprohre 36, 37 ausgefahren sind, d. h. wickelt sich der Sonnenzellenträger 40' von den Rollen 39, 41 ab und bildet einen Aufbau, wie er in F i g. 4 wiedergegeben ist.

In F i g. 6 ist eines der Teleskoprohre 36 und 37 in. einer nichtausgefahrenen Stellung wiedergegeben, wobei eine Kohlendioxydpatrone 43 in dem Rohr in einem Behälter 60 angeordnet ist, welcher Öffnungen 61 aufweist, um den Durchgang von Kohlendioxyd zu ermöglichen, welches aus der Patrone 43 austritt. Wenn die Kohlendioxydpatrone 43 durch eine Betätigungseinrichtung 44 durchstoßen wird, entweicht das CO₂-GaS und drückt das Teleskoprohr in seine vollständig ausgefahrene Stellung.

Um zu gewährleisten, daß die Teleskoprohre 36,37 in ihrer vollständig ausgefahrenen Stellung verbleiben, ist eine Einrichtung vorgesehen, um die verschiedenen Abschnitte 48 der Teleskoprohre 36,37 an ihren Verbindungsstellen 57 miteinander zu verbinden. In F i g. 7 ist eine solche Einrichtung wiedergegeben, bei welcher Epoxyharz verwendet wird. Ein ungehärteres viskoses Epoxyharz 46 und ein mit einem Amin als Füllstoff versehener viskoser Härter 47 sind als Überzug auf die Außenfläche 50 jedes Abschnitts 48 der Teleskoprohre 36, 37 aufgebracht, um eine Mehrzahl von abwechselnden ringförmigen Abschnitten einer Dicke von etwa 0,0254 bis 0,0508 mm einer Breite von etwa 1,58 mm und einem Abstand zwischen ihnen von etwa 6,35 bis 12,7 mm zu bilden. Durch Überziehen der Außenflächen 50 der Abschnitte 48 wird eine Aktivierung des Epoxymaterials verhindert, bis das ungehärtete Epoxyharz 46 und der Härter 47 miteinander in Berührung kommen und sich mischen.

Wenn die Teleskoprohre 36, 37 mittels des CO₂-Gases nach außen gedruckt werden, bewegt sich jeder innere Abschnitt 48 in Längsrichtung von jedem benachbarten ihn umgebenden äußeren Abschnitt 48 weg, und die Innenteile 52 der Flansche 49 der äußeren Abschnitte 48 streifen das ungehärtete Epoxyharz und den Härter 47 von den Außenflächen 50 ab, um sie miteinander zu mischen. Bis jedes Teleskoprohr 36, 37 vollständig ausgezogen ist und die Innenteile 52 der Flansche 49 in Berührung mit Außenteilen 53 von Flanschen 54 kommen, haben sich das ungehärtete Epoxyharz 46 und der Härter 47 genügend miteinander gemischt, so daß sie reagieren und ein gehärtetes Epoxyharz 63 bilden, welches die Flansche 49 und 54 an Verbindungsstellen 57 miteinander verbindet.

Vorstehend wurde eine neue Arbeitsweise zum Halten der Teleskoprohre 36,37 in ausgefahrener Stellung beschrieben, jedoch können andere Arbeitsweisen gleich gut angewendet werden. Beispielsweise kann das CO,-Gas selbst die Teleskoprohre 36, 37 in ihrer ausgefahrenen Stellung halten, wenn alle Verbindungsstellen 57 der Rohrabschnitte 48, welche die Teleskoprohre 36, 37 bilden, genügend dicht ausgeführt sind.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Ausfahrbarer Sonnenzellenträger, der in einem Behälter angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Sonnenzellenträger (40') aus einem biegsamen Streifen (16) besteht, der in dem Behälter (30) aufgerollt ist und daß eine verlängerbare Einrichtung (34) mit dem Sonnenzellenträger (40') verbunden ist.

2. Sonnenzellenträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der biegsame Streifen (16) ein Streckmetallstreifen ist.

3. Sonnenzellenträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen (16) auf einer Rolle (39 oder 41), die drehbar in dem Behälter (30) angeordnet ist, aufgerollt ist.

4. Sonnenzellenträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen (16) auf ein Rollenpaar (39, 41) aufgerollt ist und die verlängerbare Einrichtung (34) in dem Behälter (30) zwischen den Rollen (39, 41) angeordnet ist.

5. Sonnenzellenträger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die verlängerbare Einrichtung (34) aus auseinanderschiebbaren Rohren (36, 37) besteht.

6. Sonnenzellenträger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (36,37) durch ein Druckmittel ausfahrbar sind.

7. Sonnenzellenträger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittel zum Ausfahren der Rohre (36, 37) Gas ist, das in den Rohren in einer Patrone (43) enthalten ist.

8. Sonnenzellenträger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (36, 37) eine Halteeinrichtung (46 bis 54) aufweisen, die sie in ihrer ausgefahrenen Stellung hält, wobei die Halteeinrichtung ringförmige Abschnitte aus einem ungehärteten viskosen Epoxyharz (46) und einem mit einem Amin als Füllstoff versehenen viskosen Härter (47) aufweist, die abwechselnd auf der Außenfläche (50) jedes Rohres (36, 37) aufgebracht sind und sich beim Auseinanderschieben der Rohre vermischen und nach dem Aushärten die Rohre fest miteinander verbinden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen