DE2163510A1

DE2163510A1 -

Info

Publication number: DE2163510A1
Application number: DE19712163510
Authority: DE
Original assignee: Comsat Corp
Current assignee: Comsat Corp
Priority date: 1971-12-21
Filing date: 1971-12-21
Publication date: 1972-07-13

Description

"Entfaltbare Sonnenenergieanordnung für Weltraumkraftfahrzeuge" Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Sonnenenergieanordnung für Raumfahrzeuge und insbesondere Raumfahrzeuge zur Verwendung beim Weltraumfunkdienst, bei welchem ein großer Energiebedarf durch selbstregelnde Sonnenenergieumsetzungseinrichtungen gedeckt wird. "Deployable Solar Power Array for Spacecraft" Die The present invention relates to a solar power arrangement for spacecraft and in particular spacecraft for use in space communications, in which a large energy requirement through self-regulating solar energy conversion devices is covered.

Bei Nachrichtensystemen bzw. dem Funkdienst eingesetzte Raumschiffe erfordern große Kraftanlagen zur Versorgung der verschiedenen Steuerteilsysteme mit Energie, wie z.B. der zur Fluglageregelung verwendeten, sowie zum Decken des Bedarfs der Komponenten des gesamten Nachrichtensystems oder der Weltraumfunkstellen des Satelliten-Fernmeldedienstes. Sonnenenergiezellen in Form von nichtentfaltbaren sowie entfaltbaren Anordnungen sind zur Umsetzung der Sonnenenergie direkt in elektrische Energie verwandelt worden. Die Verwendung flexibler Sonnenbatterieschubanordnungen ermöglicht eine Innenanbringung der Sonnenzelleneinschubanordnung, d.Spaceships used in communication systems or radio services require large power plants to supply the various control subsystems with energy, such as that used for flight attitude control, as well as for covering the Requirements of the components of the entire messaging system or the Space stations of the satellite telecommunications service. Solar energy cells in the form of non-deployable as well as deployable arrangements are for converting solar energy directly into electrical Energy has been transformed. The use of flexible solar battery thrust assemblies enables the solar cell drawer assembly to be mounted inside, i.

h. innerhalb des Raumflugkörpers bzw. neben diesem Körper beim Abschuß des Raumfahrzeuges, wobei die flexiblen Ein schubanordnungen nach Erzelung der Flugbahn und Fluglage oder Orientierung des Raumflugkörpers bei seinem Einsatz im Satellitenfunkdienst vom Flugkörper radial nach außen entfaltet werden. Bei einem der nutzbareren Ausrollvorschlägen für etne etfaltbare flexible Sonnenenergiezelleneinschubanordnung auf einer Trommel gelagert, die am Raumflugkörper befestigt ist, wobei die elektrische Energie durch den Rollmechanismus über Schleifringe oder dergl. übertragen wird.H. inside the spacecraft or next to this body during launch of the spacecraft, with the flexible push-in assemblies after establishing the trajectory and attitude or orientation of the spacecraft when deployed in satellite communications be deployed radially outward by the missile. With one of the more useful rollout proposals for a foldable, flexible solar energy cell slide-in arrangement on a drum stored, which is attached to the spacecraft, the electrical energy through the rolling mechanism is transmitted via slip rings or the like.

Nicht nur die Ausrollvorrichtungen dieser Art sind durch die Notwendigkeit der die Energie aus der Anordnung übertragenden Schleifringe kompliziert gemacht, sondern auch die Dimension des Raum flugkörpers und sein Gewicht wird wesentlich größer, wobei sich auch zwangsläufige Einrichtungen zum Entfalten und zum Erzielen der Einschubanordnungen auf Befehl erfordern. Sie beeinträchtigen die Stabilisierung des Raumflugkörpers und erhöhen wesentlich die Kosten für seine Herstellung.Not only the roll-out devices of this type are by necessity complicated the slip rings transferring the energy from the assembly, but also the dimensions of the spacecraft and its weight become important larger, with inevitable facilities for unfolding and achieving of drawer arrangements require on command. They affect the stabilization of the spacecraft and significantly increases the cost of its manufacture.

Die vorliegende Erfindung ist auf eine nicht kostspielige, gewichtsmäßig leichte, kompakte, entfaltbare und einziehbare flexible Sonnenzelleneinschubanordnung zur Verwendung bei einem Raumflugkörper oder dergl. gerichtet. Die entfaltbare und einzichbare Anordnung weist eine Anzahl flexibler Sonnenzelleneinschubanordnungen auf, wobei ihre Innenenden in Nebeneinanderstellung mit der Seitenwand des Raumflugkörpers entlang einer zu seiner Spinachse parallelen Linie fest verbunden sind. Rollenbalken sind mit den entgegengesetzten Enden jeder Einschubanordnung verbunden. Ein sich vom Körper des Raumschiffes radial nach außen bewegbarer ausziehbarer Teil ist mit den Rollerbalken vorsehen, die mit diesem ausziehbaren Teil klebbar verbunden und um eine Balkenachse drehbar sind. Ein durch Federn betätigter Negatormotor ist an-einem Ende am zylindrischen Gehäuse und mit dem anderen Ende am Außenumfang des Rollerbalkens befestigt, so daß beim Entfalten der Sonnenzelleneinschubanordnungen, die um den Außenumfang der Rollerbalken herumgewickelt sind, die Nagatorfeder aufgezogen wird. Eine Bewegung der Rollerbalken aus der entfalteten Strage radial nach innen in Richtung auf den Körper des Raumschiffes, wird durch die gespeicherte Energie des Motors mit in der aufgezogenen Feder erzielt. Der Motor mit der aufgezogenen Feder liefert ferner eine konstante Spannung auf die Sonnenzellenanordnung, deren Innenende mit dem Flugkörper fest verbunden ist und somit die Anziehkraft liefert.The present invention is inexpensive, in terms of weight lightweight, compact, deployable and retractable flexible solar cell drawer assembly for use in a spacecraft or the like. Directed. The unfoldable and Einichbaren arrangement comprises a number of flexible solar cell slide-in arrangements with their inner ends juxtaposed with the side wall of the spacecraft are firmly connected along a line parallel to its spin axis. Roller bar are with the opposite Connected ends of each drawer assembly. An extendable part that can be moved radially outward from the body of the spaceship is provided with the roller bars, which are glued to this extendable part and are rotatable about a beam axis. A spring operated negator motor is at one end on the cylindrical housing and at the other end on the outer circumference of the Roller bar attached so that when unfolding the solar cell insert assemblies, which are wrapped around the outer circumference of the roller bars, the Nagatorfeder wound up will. A movement of the roller bars radially inward from the unfolded stretcher towards the body of the spaceship, is driven by the stored energy of the motor achieved with in the wound spring. The engine with the wound up The spring also provides a constant voltage to the solar cell assembly, whose Inner end is firmly connected to the missile and thus provides the pulling force.

Haltestifte, die vom Raumflugkörper einwärts des Seitenwandschlitzes getragen sind, durch welchen sich die flexible Einschubanordnung erstreckt, treten in entsprechende, automatisch Anschluß herstellende Löcher in den Enden des Rollenbalkens ein, um die aufgerollte Sonnenzelleneinschubanordnung beim Abschuß des Raum flugkörpers oder beim weiteren manövrieren des Flugkörpers nach Erzielung seiner Flugbahn in der erforderlichen Stellung zu halten.Retaining pins from the spacecraft inward of the sidewall slot are carried through which the flexible drawer assembly extends into corresponding, automatically connecting holes in the ends of the roller bar one to the rolled-up solar cell insert assembly when launching the space missile or when further maneuvering the missile after reaching its trajectory in to hold the required position.

In den beigefügten Zeichnungen zeigen: Fig. 1 Eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Nachrichtenraumflugkörpers mit der flexiblen Sonnenzelleneinschubanordnung in der entfalteten Lage; Fig. 2 Eine Teilschnittansicht eines Teils der in Fig. 1 gezeigten Anordnung, wobei die Rollenbalkenanordnung und der Negatormotor zum Einziehen derselben ersichtlich sind; Fig. 3 Eine Schnittansicht der Anordnung der Fig. 2 entlang der Linien 33; Fig. 4 Eine Schnittansicht des in Fig. 2 gezeigten rechten Rollenbalkens entlang der Linienführung 40; Fig. 5 Eine Teilschnittansicht einer Rollenbalkenanordnung in Form einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführung.The attached drawings show: FIG. 1 a perspective View of a communications space missile according to the invention with the flexible plug-in solar cell arrangement in the unfolded position; Fig. 2 is a partial sectional view of part of the in Fig. 1, the roller bar assembly and the negator motor for Retraction of the same can be seen; Fig. 3 is a sectional view the arrangement of Figure 2 along lines 33; 4 is a sectional view of the in Fig. 2 right roller bar shown along the line 40; Fig. 5 a Partial sectional view of a roller bar arrangement in the form of a second according to the invention Execution.

Die erfindungsgemäße entfaltbare Sonnenzellenanordnung, die nach Wunsch einziehbar ist, ist in Fig. 1 bei einem Spinorientierten, zylindrischen Raumflugkörper 10 verwendet, der einen zylindrischen Körper 12 aufweist, wobei Nachrichtensystemkomponenten 14 oberhalb und um die Längsachse des Raumflugkörper angeordnet sind. Die Sonnenzellenanordnung weist drei identische flexible Sonnenzelleneinschubanordnungen 18, 18 und 18f auf, die ausziehbar, d.h. entfaltbar sind, und zwar aus dem Inneren des Raumflugkörpers durch enge Längsschlitze 20 hindurch, die sich entlang der Längsausdehnung des zylindrischen Körpers 12 und parallel zur Aciise des Raumflugkörpers erstrecken. Jede Anordnung weist einen radial ausziehbaren Teil 22 in-Form eines Neben fußes oder einer ausziehbaren Hohlwelle auf, die z. B. ein leichtes Metallrohr oder eine Reihe Teleskoprohre und Tragteile am anderen Ende bilden kann, sowie ein zylindrisches Metallgehäuse 24, das wiederum eine Rollenbalkenanordnung 26 drehbar stützt. Die Anordnung 26 bildet paarweise angeordnete. Rollenbalken 28 und 30> die sich von dem zylindrischen Metallgehäuse 24 an jeder Seite derselben nach außen erstrecken und um eine Achse drehbar angeordnet sind, die sich durch das zylindrische Metallgehäuse erstreckt, sowie im rechten Winkel zu den Nebenfuß oder dem Rohr 22. Jede Sonnenzellenanordnung weist ferner linke und rechte Sonnenzelleneinschubanordnungen 32 und 34 auf. Die Außenkanten der Einschubanordnungen 32 und 34 sind unmittelbar mit dem Außenumfang entsprechender Rollenbalken 28 und 30 durch geeignete Verbindungsmittel, zie z.B. einen Klebstoff oder dergl., unmittelbar verbunden.The deployable solar cell assembly according to the invention, as desired is retractable, is in Fig. 1 in a spin-oriented, cylindrical spacecraft 10 is used, which has a cylindrical body 12, wherein message system components 14 are arranged above and around the longitudinal axis of the spacecraft. The solar cell arrangement has three identical flexible solar cell insert assemblies 18, 18 and 18f, which can be extended, i.e. unfolded, from inside the spacecraft through narrow longitudinal slots 20, which extend along the longitudinal extent of the cylindrical Body 12 and extend parallel to the axis of the spacecraft. Any arrangement has a radially extendable part 22 in the form of a secondary foot or an extendable Hollow shaft on the z. B. a light metal tube or a series of telescopic tubes and Can form support parts at the other end, as well as a cylindrical metal housing 24, which in turn rotatably supports a roller beam assembly 26. The arrangement 26 forms arranged in pairs. Roller bars 28 and 30> extending from the cylindrical Metal housings 24 on each side thereof extend outwardly and about an axis are rotatably arranged, which extends through the cylindrical metal housing, as well as at right angles to the secondary foot or tube 22. Each solar cell assembly further includes left and right solar cell drawer assemblies 32 and 34. the Outer edges of the drawer assemblies 32 and 34 are flush with the outer periphery more appropriate Roller bars 28 and 30 using suitable connecting means, For example, an adhesive or the like., directly connected.

Die Innenkante der rechteckigen flexiblen Sonnenzelleneinschubanordnungen 32 und 34 sind mit dem Raum flugkörper in der zylindrischen Seitenwand 12 (durch nicht gezeigte Mittel) fest verbunden.The inside edge of the rectangular flexible solar panel assembly 32 and 34 are with the space missile in the cylindrical side wall 12 (through means not shown) firmly connected.

Die flexiblen Sonnenzellenanordnungen können beispielswnise eine flexible Plastikfilmunterlage verwenden, welche aus dünnem Film bestehende Sonnenzellen aus übergängen des P/N-Typs trägt, die auf die Unterlage durch aufdämpfen oder dergleichen aufgetragen sind. Die aus einem dünnem Film bestehenden Sonnenzellen können polykristallinem Kadmiumsulfid gebildet sein, wodurch bedeutsame Vorteile in Bezug auf Gewicht und Kosten zusammen mit einer Verbesserung des Verhältnisses Kraft/Gewicht gegenüber den Sonnenzellenmaterialien nach dem Stande der Technik erzielt werden. Die aus dem dünnen Kadmiumsulfidfilm bestehenden Sonnenzellen selbst bilden keinen Teil der vorliegenden Erfindung und gehören der in der US-Patentanmeldung 681 127 offenbarten Art, die für Wilfred J. Billerbecli am 2. Nov. 1967 eingereicht und auf dieselbe AnmeLderin übertragen wurde, Das Hauptmerkmal der vorliegenden Erfindung besteht in dem einziehbaren Entfaltungssystem, die den ausziehbaren Nebenfußstützteil 22 zum Stützen der paarweise angeordneten Rollenbalken 28 und 30 zur Drehbewegung um ihre Achsen herum verwendet. Dies erleichtert das Umwickeln der aus dünnem Film bestehenden Sonnenzellenanordnungen 32 und 34 um die Außenumfänge entsprechender Balken während der Einziehung der Einschubanordnungen sowie das Abwickeln derselben während der Entfaltung. Die ausziehbare Welle 22 erstreckt sich radial vom zylindrischen Körper 12 und durch die Schlitze 20 hindurch, welche dieselbe aufnehmen. In dieser Hinsicht ist das Metallgehäuse 24 mit der Welle 22 durch eine Doppelflarschverbindung 38 verbunden, wobei der eine Flansch durch die Welle 22 und der andere durch den Rollenstangenadapte 40 getragen ist. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, das der Stangenadapter 40 zwei Platten 42 bildet, die ich nach oben erstecken und an einem Ende mit dem oberen Flansch der Flanschanordnung 38 und an dem entgegengesetzten Ende mit dem Außenumfang des Metallgehäuses 24 bei 44 verschweißt sind. Bei der Aus füflrungs form der Fig. 2 weist das zylindrische Metallgehäuse 24 bei 46 an jedem Ende eine Bohrung und ein Gewinde auf und nimmt mit Gewinden versehene zylindrische Metallbuchsen 48 auf, die einen Radialflansch 50 am Außenende aufweisen. Der Flansch 5n liegt an der äußeren Laufbahn oder dem äußeren Laufring 52 jeder als Leichtgewichtsmetall Kugellager 54 an. Der Innenlaufring 56 jedes Kugellagers nimmt ein Rohr oder eine Welle 58 auf, die sich ganz durch das Metallgehäuse 24 erstreckt. Das Rohr 58 ist mit gepaarten Schultern 60 versehen, an welche die inneren Kugellagerlaufringe 56 anstoßen, um das Rohr 58 in Bezug auf das Gehäuse 24 zu älten. Aus Teflon bestehende endkappen 62, die an äußeren konzentrischen Hülsen 64 befestigt sind, wirken wiederum in Verbindung mit äußeren aus Teflon bestehenden Endkappen 66 zur Vervollständigung der Rollenbalkenanordnung 26.The flexible solar cell arrangements can, for example, be flexible Use plastic film backing, which is made of thin film solar cells Transitions of the P / N type, which are applied to the base by steaming or the like are applied. The solar cells made of a thin film can be polycrystalline Cadmium sulfide can be formed, which gives significant advantages in terms of weight and Cost along with an improvement in the strength / weight ratio versus state-of-the-art solar cell materials. From the thin film of cadmium sulfide itself does not form part of the solar cells of the present invention and include that disclosed in U.S. Patent Application No. 681,127 Art filed for Wilfred J. Billerbecli on Nov. 2, 1967 and on the same Applicant has been assigned, The main feature of the present invention consists in the retractable deployment system that includes the extendable minor foot support portion 22 to support the paired roller bars 28 and 30 for rotational movement used their axes around. This makes it easier to wrap the thin film existing solar cell assemblies 32 and 34 to the outer perimeters corresponding Bars during the retraction of the drawer arrangements as well as the unwinding of the same during unfolding. The extendable shaft 22 extends radially from the cylindrical Body 12 and through the slots 20, which record the same. In this regard, metal housing 24 is double-flanged to shaft 22 38 connected, one flange through the shaft 22 and the other through the Roller rod adapter 40 is carried. From Fig. 3 it can be seen that the rod adapter 40 forms two plates 42, which I stretch upwards and at one end with the upper flange of the flange assembly 38 and at the opposite end to the The outer periphery of the metal housing 24 is welded at 44. At the execution In the form of Fig. 2, the cylindrical metal housing 24 has one at 46 at each end Bore and thread and accepts threaded cylindrical metal bushings 48, which have a radial flange 50 at the outer end. The flange 5n lies on the outer raceway or race 52, each as lightweight metal Ball bearing 54 on. The inner race 56 of each ball bearing accepts a tube or tube Shaft 58 which extends completely through the metal housing 24. The tube 58 is provided with paired shoulders 60 to which the inner ball bearing races 56 to älten the tube 58 with respect to the housing 24. Made of Teflon end caps 62 attached to outer concentric sleeves 64, in turn, act in conjunction with outer Teflon end caps 66 to complete the roller bar assembly 26.

Die Außenkanten der Sonnenzellenanordnungen 32 und 34 sind bei 36 am Außenumfang des Außenrohres 64 des rechten bzw. linken Rollenbalkens 28 bzw. 30 befestigt. Simit können sich die Rollenbalken in rechten Winkeln zur sich radial erstreckenden Hohlwellenstütze 22 frei drehen, während die Hohlwellenstütze 22 und das Metallgehäuse 24 ortsfest gehalten werden.The outer edges of the solar cell assemblies 32 and 34 are at 36 on the outer circumference of the outer tube 64 of the right and left roller bar 28 or 30 attached. Simit can be the roller bars at right angles to themselves radially extending hollow shaft support 22 rotate freely, while the hollow shaft support 22 and the metal housing 24 are held stationary.

Eine zwangsschlüssige Einrichtung, wie .B. ein geeigneter Elektromotor (der nicht gezeigt ist) innerhalb des zylindnschen Körpers 12 ist mit der Hohlwelle 22 mechanisch verbunden, um dieselbe auszuziehen und die Rollenbalkenanordnung 26 zu entfalten. Während der Entfaltung und des radialen Ausziehens der Hohlwelle 22 dreht sich die Balkenanordnung 26 umd die Achse 68 (Fig. 3) im Uhrzeigersinn, wie mit dem Pfeil gezeigt, wobei sich infolge der Einschränkung der Innenkante der Sonnenzellenspiegel 32 und 34 die Spiegel oder Felder lediglich von dem Außenumfang der Außenrohre 64 abwickeln und somit Komponente auf der linken und der rechten Balkenrollenanordnungen 28 und 30 bilden.A compulsory device such as .B. a suitable electric motor (which is not shown) inside the cylindrical body 12 is with the hollow shaft 22 mechanically connected to extend the same and the roller beam assembly 26 to unfold. During deployment and radial extension the bar assembly 26 rotates about the axis 68 (FIG. 3) in the hollow shaft 22 Clockwise as shown by the arrow, as a result of the restriction of the Inner edge of the solar cell mirror 32 and 34, the mirror or fields only from unwind the outer circumference of the outer tubes 64 and thus component on the left and the right beam roller assemblies 28 and 30 form.

Eine Einrichtung ist vorgesehen, um die Ausrollvorrichtung durch Verwendung eines im allgemeinen bei 70 gezeigten Negatormotors mit einer Schraubfeder einziehbar zu machen. In dieser Hinsicht bildet der Motor eine Schraubenfeder 72, wovon sich ein Ende 74 durch einen Schlitz 76 innerhalb des zylindrischen Metallgehäuses 24 erstreckt, während sich die entgegengesetzten Enden 78 durch einen Schlitz 80 innerhalb der Welle 58 der drehbaren Balkenanordnung 26 erstrecken.A device is provided to use the roll-out device an inverter motor shown generally at 70 is retractable with a coil spring close. In this regard, the motor forms a coil spring 72, of which one end 74 through a slot 76 within the cylindrical metal housing 24 while the opposite ends 78 extend through a slot 80 within the shaft 58 of the rotatable beam assembly 26 extend.

m die Negatorfeder 72 (d.h. die an ihren Ende aufgerollte Zugfeder mit negativer Federcharakteristik) richtig in Stellung zu halten, sind Teflonhinterlagstücke 73, die kreisringförmig sind, und Durchmesser aufweisen, die der Welle 58 und dem Inneren des Metallgehäuses 24 entsprechen, durch Verwendung von Sicherungsringen 75 in Stellung gehalten, die in entsprechende Kreisumfangsnuten 77 innerhalb des Innenumfanges der Welle 58 eingreifen. Die Außenumfangskanten der Teflonstücke 73 sind mit dem Inneren des zylindrischen Metallgehäuses 24 unmittelbar verbunden.m the negator spring 72 (i.e. the tension spring rolled up at its end with negative spring characteristics) are to be held correctly in position using Teflon backing pieces 73, which are circular, and have diameters that correspond to the shaft 58 and the Corresponding interior of the metal housing 24 by using retaining rings 75 held in position in corresponding circumferential grooves 77 within the Engage the inner circumference of the shaft 58. The outer peripheral edges of the Teflon pieces 73 are directly connected to the interior of the cylindrical metal housing 24.

Die Funktion des Schraubenfedernegatormotors 70 ist jener eines Rouleaus ähnlich, insofern als während der zwangsläufigen Entfaltung der Sonnenzellenfläche die Negatorfeder durch die Drehung des linken bzw. des rechten Rollenbalkens 28 bzw. 30 im Uhrzeigersinn, wie durch das Außenrohr 64 bestimmt, aufgezogen wird, während die Sonnenzellenflächen von dem Außenumfang der Außenhülse 64 abgewickelt werden. Das Innenrohr oder die Welle 58 ist vorzugsweise bei 82 durchlöchert, um das Gewicht zu verringern. Nachdem der Balken einmal ausgezogen ist, kann er in seiner äußersten Stellung durch (nicht gezeigte) Mittel verriegelt werden, die der ausziehbaren Hohlwelle 22 zugeordnet sind. Da der Negatormotor sich windet und Energie um die Rollenwelle 58 speichert, wenn der Balken die Rolle entfaltet, wird die auf die Schraubenfeder wirkende Spannung wird auf die Sonnenzellenanordnung übertragen, deren Innenkante mit dem Flugkörper fest verbunden ist, wodurch eine Einziehkraft erzeugt wird, sobald die auf die ausziehbare Hohlwelle -*irkende EinschrånkWng aufgehoben wird. Beim Einziehen des Balkens dreht die im Schraubenfedermotor gespeicherte Energie die Rollenwelle 58, so daß sich die flexiblen Sonnenzellenflächen um den Außenumfang der Rollenbalken 28 und 30 herum nach oben rollen. Alle drei Anordnungen 18, 182 und 18fit bewegen sich zusammen sowohl in die ausgezogene als auch in die entfaltete Stellung. Da der Balken und die Welle sich bynchron drehen, wie aus E1g. 4 ersichtlich, können Schaumstoffabstandshalter 82 eine gewisse Steifheit zwischen dem Außenbalkenrohr 64 und der inneren Rollenwelle 58 erzielen. Bei einer spitzfindigeren Konstruktion kann der Federmotor durch einen Elektromotor ersetzt werden, falls dies tunlicher ist, obwohl er zweifelsohne das Gewicht der Anordnung erhöht.The function of the coil spring negator motor 70 is that of a roller blind similar, insofar as during the inevitable unfolding of the solar cell surface the negator spring by the rotation of the left and right roller bar 28, respectively or 30 clockwise, as determined by the outer tube 64, pulled up will, while the solar cell surfaces are developed from the outer circumference of the outer sleeve 64 will. The inner tube or shaft 58 is preferably perforated at 82 to to decrease the weight. Once the bar has been pulled out, it can be turned into its extreme position by means (not shown) that the extendable hollow shaft 22 are assigned. As the negator motor winds and energy around the roller shaft 58 stores, when the beam unfolds the roller, the on the tension acting on the coil spring is transmitted to the solar cell assembly, whose inner edge is firmly connected to the missile, creating a pull-in force is generated as soon as the restriction acting on the pull-out hollow shaft is lifted will. When the bar is pulled in, the energy stored in the coil spring motor rotates the roller shaft 58, so that the flexible solar cell surfaces around the outer circumference roll the roller bars 28 and 30 around upwards. All three arrangements 18, 182 and 18fit move together in both the extended and the unfolded Position. Since the beam and the shaft rotate byynchronously, as in E1g. 4 can be seen, For example, foam spacers 82 can provide some stiffness between the outer beam tube 64 and the inner roller shaft 58 achieve. With a more subtle construction the spring motor can be replaced by an electric motor, if this is more feasible although it undoubtedly adds to the weight of the assembly.

Die dargestellte Anordnung ohne den Balken und ohne die Sonnenzellenanordnung wiegt weniger als ein Pfund, und da Gewicht der Hauptfaktor für Trägheitsmomente darstellt, ist die Verwendung einer leichten Konstruktion sehr praktisch. Bei diesem System erfolgt das Entfalten leicht, wobei die Anordnung auf Befehl für Änderungen der Lage des Raumflugkörpers eingezogen werden kann und der Abschuß des Raumflugkörpers erleichtert wird. In dieser Hinsicht ist jede rollenförmige Welle 54 mit Endstopfen 84 versehen, die von den Teflonendkappen 66 nach innen angeordnet sind, und jeweils ein konisches Loch 88 aufweisen.The arrangement shown without the bar and without the solar cell arrangement weighs less than a pound, and because weight is the main contributor to moments of inertia it is very convenient to use a lightweight construction. With this one System, deployment is easy, with the arrangement on command for changes the position of the spacecraft can be retracted and the launch of the spacecraft is facilitated. In this regard, each roller shaft 54 is end plugged 84 provided, which are arranged from the Teflon end caps 66 inwardly are, and each have a conical hole 88.

(Nicht gezeigte) einziehbare-Stifte, die innerhalb des Raumflugkörpers angeordnet sind, suchen die automatisch Anschluß herstellenden Löcher 88 während der Bewegung der Balkenanordnung 26 in den zylindrischen Körper 12 des Raumflugkörpers und in Längsausrichtung mit den Stiften. Daher hält die Konstantkraft des Motors, die auf die Anordnung wirkt, ein enges kompaktes Rollen der flexiblen Sonnenzellenflächen auf die entsprechenden Rollenbalken aufrecht, wobei beim Bewegen jeder Anordnung 18, 18§ und 182 in den Raumflugkorperbehälter die einziehbare Stifte aufweisenden Haltevorrichtungen in die automatisch Anschluß herstellenden Löcher in den Endkappen 86 der Anordnung getrieben, um dieselben vor einem nachträglichen Befehl zum Entfalten zu halten. Die Haltevorrichtungen sind zunächst für die Stabilität bei dem Abschuß erforderlich. Eine Schaumstoffpolsterung innerhalb des Behälters gewährleistet an einem Paßsitz und somit eine Vorladebedingung für den Abschuß oder nach der anfänglichen Entfaltung und Einziehung und die weitere Manövrierung des Raum flugkörpers. Der vorliegende Erfindungsgedanke ist nicht auf eine bestimmte Größe oder Konstruktion beschränkt. Mit dem Aufkommen der Sonnenzellen aus dünnem Film können große Anordnungen von Doppelbalken, Doppeimegatoren oder federbelasteten Wellen mit einem niederen Verhältnis Gewicht/Größe ohne weiteres Verwendung finden.Retractable pins (not shown) inserted inside the spacecraft are arranged, seek the automatically connecting holes 88 during the movement of the beam assembly 26 into the cylindrical body 12 of the spacecraft and in longitudinal alignment with the pins. Therefore, the constant force of the motor keeps which acts on the arrangement, a tight, compact rolling of the flexible solar cell surfaces upright on the corresponding roller bars, taking each assembly upright as you move 18, 18§, and 182 in the spacecraft canister having retractable pins Holders in the automatically connecting holes in the end caps 86 of the assembly driven to unfold the same prior to a subsequent order to keep. The holding devices are initially for stability during launch necessary. A foam padding inside the container ensures a snug fit and thus a preload condition for the launch or after the initial one Deployment and retraction and further maneuvering of the spacecraft. Of the present inventive concept is not limited to any particular size or construction limited. With the advent of thin film solar cells, large arrays can be made of double beams, doubleimegators or spring-loaded shafts with a lower one Weight / size ratio can easily be used.

In Fig. 5 ist eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform dargestellt. Gleiche Bestandteile der Ausführungsform der Fig. 2, 3 und 4 sind mit gleichen Bezugzeichen versehen. In diesem Fall sind die einzelnen Flächen 32 und 34 unmittelbar mit dem Außenumfang der hohlen Rollenwelle 58' verbunden.In Fig. 5, another embodiment according to the invention is shown. The same components of the embodiment of FIGS. 2, 3 and 4 are given the same reference numerals Mistake. In this case, the individual surfaces 32 and 34 are directly connected to the Outer periphery of the hollow roller shaft 58 'connected.

Das Metallgehäuse 24 ist in diesem Fall mit kreisringförmigen, polierten, aus Aluminium bestehenden Halteringen 90 mittels geeigneter Stellschrauben 92 verbunden. Statt Kugellager zu verwenden, sind in diesem Falle kreisringförmige Rulonlager 94 in kreisförmigen Ausnehmungen 96 innerhalb der polierten, aus Aluminium bestehenden Lagerhaltestücke 90 aufgenommen, wobei der Innendurchmesser der zylindrischen Lager 94 in der Größenordnung der metallischen Rollenwelle 58' liegt. Ereisumfangsschlitze 96 sind innerhalb der Rolle 58 vorgesehen und nehmen Sicherungsringe 98 auf, um das feststehende Gehäuse 24 in Bezug auf die innere Rolle 58' in Stellung zu halten. Die Teflonhinterlagstücke 73 sind in diesem FaLl durch paarweise vorgesehene Sicherungsringe 100 in Stellung gehalten, die in entsprechenden Kreisumfangsschlitzen innerhalb das inneren des Metallgehäuses 24t aufgenommen sind. Der Negatorfedermotor 70 ist in diesem Falle in jeder Hinsicht den bei der Ausführungsform der Fig. 2 erläuterten gleich. Auch die Arbeitsweise für das Entfalten und Einziehen jedes Rollenbalkens ist identisch.The metal housing 24 is in this case with circular, polished, made of aluminum retaining rings 90 by means of suitable adjusting screws 92 connected. Instead of using ball bearings, they are circular in this case Rulon bearings 94 in circular recesses 96 inside the polished, made of aluminum existing bearing retainer pieces 90 added, the inner diameter of the cylindrical Bearing 94 is on the order of the metallic roller shaft 58 '. Rice circumference slots 96 are provided within the roller 58 and receive retaining rings 98 to to hold the stationary housing 24 in place with respect to the inner roller 58 '. The Teflon backing pieces 73 are in this case by securing rings provided in pairs 100 held in position in corresponding circumferential slots within the interior of the metal case 24t are received. The negator spring motor 70 is in this case those explained in all respects in the embodiment of FIG same. Also the working method for unfolding and retracting each roller bar is equal.

Da es erwünscht ist, daß die Anordnung ein möglichst kleines Gewicht hat, sind die Metallbestandteile entweder aus Aluminium oder aus einer Aluminiummagnesiumlegierung hergestellt, die große Festigkeit und kleines Gewicht. Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 hat das Ersetzen der metallischen Kugellager durch einheitliche Rulonhülsenlager den weiteren Vorteil einer Herabsetzung des Gewichts der Anmeldung, wobei auch das äußere Rollenrohr 64 bei dieser Ausführungsform entfälltSince it is desirable that the assembly be as light as possible the metal components are either made of aluminum or an aluminum-magnesium alloy manufactured that have great strength and small weight. In the embodiment according to Fig. 5 has the replacement of the metallic ball bearings with unitary rulon sleeve bearings the further advantage of reducing the weight of the application, whereby the outer roller tube 64 is omitted in this embodiment

Claims

P a t e n t a n-s p r ü c h e Unfoldable solar cell arrangement for Spacecraft with an extendable support part that extends from the spacecraft to radial outward movement carried by the spacecraft by means of roller bars that move from the outer end of the support member to rotate about an axis are carried, which runs parallel to the longitudinal axis of the missile, at least one flexible solar cell surface, the inner edge of which is attached to the spacecraft, while its outer edge is attached to the outer circumference of the roller beam, and by a negator motor, which is carried by the roller beams to apply tension to the flexible surface to transfer during deployment and to achieve that during retraction of the seat part the said area around the outer circumference of the role behind the exercised Tension is wrapped around.

2. Solar cell arrangement according to claim 1, characterized in that that the extendable support member consists of a light metal tube, that a cylindrical Housing is attached to the outer end of this tube, with its axis at right angles runs to the axis of the pipe, the annular bearing from the metal housing within the same that a rotatable shaft is carried within the metal housing is mounted coaxially on the annular bearings, with their ends from the two sides of the cylindrical metal housing extend outwards and that means for connecting the outer edge of the respective solar cell surfaces with said rotatable shaft on either side of the central metal housing is.

3. Solar cell arrangement according to claim 2, characterized in that that the negator motor has a steal spring which is around the rotatable shaft is wound around, with one end of this spring on the metal housing and the other End of this spring is attached to the rotatable shaft, which makes the extraction of the Support member causes the flexible solar cell surface from the outer circumference of the Wave unwound and the steel negator spring is wound up.

4. Solar cell arrangement according to claim 3, characterized in that that the cylindrical housing is provided with threaded metal bushings at respective ends comprises that the rotatable shaft has a pair of shoulders on the outer periphery and axially inward of the threaded sockets of the metal housing are formed and that ball bearings made of light metal between these shoulders and the bushings are press-fitted so that the shaft is relatively fixed within the Housing is rotatably mounted.

5. Sun cell arrangement according to claim 3, characterized by in pairs provided Teflon backing pieces, which are arranged on each side of the steel negator spring are, and by a locking ring, which is surrounded by circumferential slots within the rotatable shaft is carried to the spring axially with respect to the rotatable shaft to keep.

6. solar cell arrangement according to claim 1, characterized in that which comprises the roller bar assembly as follows: One passing through a stationary one Housing extending rotatable shaft, Teflon end caps attached to the rotatable shaft next to the. Ends of the cylindrical metal housing and at the ends of the rotatable Shaft are arranged, a sleeve that extends between corresponding end caps everyone Side of the fixed metal housing extend to individual Roll bars to form for each solar cell surface, and a means of securing it the outer edge of the solar cell surface on the outer circumference of a corresponding sleeve.

7. solar cell system according to claim 6, characterized in that the outermost end caps at their center have a conical opening for receiving have a retaining pin to the rollable solar cell surface within the Spacecraft when it is launched and before it begins its orbit to keep L e r s e i t e