ES2232660T3 - Adaptador de vehiculo espacial. - Google Patents
Adaptador de vehiculo espacial.Info
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Abstract
Adaptador de vehículo espacial (4) que comprende una estructura de pared envolvente (14, 15) en un primer extremo definido por una primera corona y un segundo extremo definido por una segunda corona donde la estructura de pared está dispuesta para soportar una segunda parte del vehículo (3) en una primera parte del vehículo (2), y donde la estructura de la pared (14, 15) en la primera corona puede fijarse a la primera parte del vehículo y en la segunda corona se puede conectar de forma desmontable con la segunda parte del vehículo, caracterizado por el hecho de que el adaptador (4) comprende al menos dos partes del adaptador, donde una primera parte del adaptador (13) incluye la primera corona y donde una segunda parte del adaptador (12) incluye la segunda corona, por el hecho de que las partes del adaptador (13, 12) están conectadas entre sí de forma desmontable y de que la segunda parte (12) del adaptador presenta en su interior unos medios de montaje (18) previstos para el equipamiento.
Description
Adaptador de vehículo espacial.
La presente invención se refiere a un adaptador
de vehículo espacial para el soporte de una segunda parte del
vehículo sobre una primera parte del vehículo según el preámbulo de
la reivindicación 1.
La invención se refiere también a un método para
la separación de las partes del vehículo dentro de un vehículo
espacial que incluye el adaptador del vehículo espacial y la
primera y segunda parte del vehículo.
Se utiliza un cohete portador para el lanzamiento
de un vehículo así como para el lanzamiento de satélites al
espacio. El cohete portador consiste en varios motores, los cuales
propulsan a la vez el cohete de manera a llevarlo hasta un punto
orbital donde el satélite se separa del cohete portador. Durante el
lanzamiento, cuando se deteriora un motor de cohete portador, lo
sustituye el siguiente, tras lo cual una parte del cohete portador
que comprende el motor deteriorado se separa del resto del cohete
portador.
Mediante una conexión atornillada, se instala un
adaptador de cohete portador encima del motor que propulsa la parte
final del recorrido del cohete portador hasta el punto orbital
donde se tiene que separar el satélite. El adaptador de cohete
portador actúa como una interfaz entre el cohete portador y las
partes estructurales cilíndricas del satélite, donde una brida de
fijación que comprende unas zapatas y una correa proporcionan una
conexión desmontable entre un adaptador de cohete portador y un
satélite. En estado ensamblado, las zapatas sostienen las partes
estructurales cilíndricas del satélite y el adaptador de cohete
portador, al mismo tiempo que la correa es pretensada alrededor de
las zapatas de tal modo que éstas ejercen unas fuerzas compresivas
sobre las partes estructurales y el adaptador. Durante la separación
del satélite, se activa un mecanismo de abertura en la brida de
fijación, con el que se abre la brida de fijación y el satélite se
libera del adaptador del cohete portador con la ayuda de unos
muelles de separación. El adaptador del cohete portador presenta la
forma de una superficie envolvente de un cilindro rectilíneo, o de
la superficie envolvente de un cono truncado recto, circular,
rectilíneo, con una de sus coronas, como se ha descrito
anteriormente, montada sobre el motor superior mediante, por
ejemplo una conexión atornillada, mientras que la otra corona con
nervios no puede moverse gracias al ajuste de la brida de fijación
con respecto a las partes estructurales circulares con nervios del
satélite.
La patente
EP-A2-1002717 muestra un ejemplo de
vehículo espacial de una técnica precedente que comprende una
primera y segunda parte de vehículo, que están conectadas con la
interposición de una estructura intermedia.
También se conoce una disposición que incluye un
satélite más pequeño entre el adaptador del cohete portador y el
satélite principal. Este satélite más pequeño puede extenderse
hacia abajo del espacio interno del adaptador. El satélite más
pequeño es desmontable del satélite principal y puede separarse de
este último después de la separación del cohete portador.
La presente invención según la reivindicación 1
proporciona un adaptador de vehículo espacial que comprende una
estructura de pared envolvente en una primera extremidad definida
por una primera corona y una segunda extremidad definida por una
segunda corona. La estructura de pared está dispuesta para soportar
una segunda parte del vehículo sobre una primera parte del
vehículo. Además, la estructura de pared puede fijarse a nivel de la
primera corona con la primera parte del vehículo y puede conectarse
de forma desmontable a nivel de la segunda corona con la segunda
parte del vehículo. La estructura de la pared está construida por
ejemplo en forma de cono truncado. El adaptador del vehículo
espacial está caracterizado por el hecho de que el adaptador
comprende al menos dos partes del adaptador, donde una primera
parte del adaptador incluye la primera corona y donde una segunda
parte del adaptador incluye la segunda corona. El adaptador del
vehículo espacial también está caracterizado por el hecho de que
las partes del adaptador están conectadas entre sí de forma
desmontable, y de que la segunda parte del adaptador posee en su
interior unos medios destinados al montaje del equipamiento.
Según una forma de realización preferida de la
invención el equipamiento incluye un equipamiento para un satélite
independiente, en forma de paneles solares, sistemas de propulsión,
sistemas de control y ordenadores a bordo. El equipamiento puede
incluir también una carga útil como un hardware y un software para
la ejecución de una o más tareas. En una forma de realización
alternativa, el equipamiento está previsto para una operación en el
espacio y se forman unos pequeños satélites independientes diseñados
para liberarse de la parte del adaptador mencionada más arriba
después de la separación. En otra forma de realización, se combinan
las dos formas de realización mencionadas anteriormente.
La presente invención incluye también un vehículo
espacial, que comprende una primera parte del vehículo, una segunda
parte del vehículo, y un adaptador según la reivindicación 1 para
la conexión de forma desmontable de la segunda parte del vehículo
con la primera parte del vehículo. La primera parte del vehículo es
por ejemplo un cohete portador y la segunda parte del vehículo es
por ejemplo un satélite. En una forma de realización preferida de la
invención, el adaptador está dividido en dos partes del adaptador.
En otra forma de realización el adaptador está dividido en
distintos lugares y comprende así, distintas partes del adaptador
desmontables conectadas entre sí.
Además, la invención según la reivindicación 10
se refiere a un método para separar las partes del vehículo dentro
del vehículo espacial. El método está caracterizado por el hecho de
que la segunda parte del vehículo se separa del vehículo espacial
tras lo cual las partes del adaptador se separan unas de otras
donde la parte de adaptador previamente fijada en la segunda parte
del vehículo se separa del resto del vehículo espacial.
El adaptador del vehículo espacial y el método
representado por la invención presenta varias ventajas en
comparación con la tecnología conocida anteriormente. El adaptador
inventivo permite obtener al menos un satélite más que lanzar con
cada activación del cohete sin necesidad de modificar la estructura
del cohete portador destinado a ajustarse en el adaptador o en una
estructura equivalente sobre el satélite. La influencia del satélite
adicional sobre el satélite principal durante la fase de
lanzamiento y la fase de separación es insignificante. Además, se
puede enviar un mayor volumen de carga útil en cada lanzamiento de
cohete, sin que tenga repercusiones sobre el volumen original de la
carga útil. La utilidad del adaptador del vehículo espacial también
es importante con respecto del peso, ya que el adaptador se incluye
en el vehículo espacial sin tener en cuenta si se va a utilizar o
no en forma de estructura de satélite después de la separación del
satélite.
La fig. 1 ilustra esquemáticamente un ejemplo de
vehículo espacial.
La fig. 2 es un dibujo en perspectiva de un
adaptador en el vehículo espacial de la fig. 1.
La fig. 3 es un dibujo en perspectiva de una
parte del adaptador de la fig. 2.
La fig. 4 muestra una vista en sección
transversal de un ajuste de la brida de fijación en el vehículo
espacial.
La fig. 5A muestra la parte del adaptador de la
fig 3 desde arriba y la fig. 5B muestra la parte correspondiente
del adaptador en una forma de realización alternativa, también
vista desde arriba.
En la fig 1, el número 1 designa un vehículo
espacial que comprende un cohete portador 2 y una parte desmontable
del vehículo 3, en forma de satélite en el ejemplo de la presente.
El cohete portador 2 está construido con varios motores (no
mostrados), que accionan a la vez el vehículo espacial 1 para
llevarlo hasta un punto orbital donde el satélite 3 se separa del
cohete portador 2. Durante el lanzamiento, cuando un motor de
cohete portador se deteriora, el siguiente lo sustituye, y así una
parte del cohete portador que comprende el motor deteriorado se
separa del resto del cohete portador. Se instala un adaptador 4
sobre el motor del cohete portador 2, el cual propulsa el vehículo
espacial 1, al final de su recorrido, hacia el punto orbital donde
se tiene que separar el satélite 3. El satélite 3 está montado
encima del adaptador 4; el adaptador 4 actúa como una interfaz
entre el cohete portador 2 y el satélite 3. El adaptador 4
comprende una parte del adaptador superior 12, la cual, como se
describirá a continuación de manera más detallada, está fijada de
forma desmontable en unas partes estructurales cilíndricas 11 del
satélite 3, y una parte del adaptador inferior 13 está fijada, por
ejemplo fijándose con pernos, remachándose, colándose, o
combinándose, sobre la última sección del motor del cohete
portador.
Cada parte del cohete portador 12, 13 de la fig.
2 comprende una pared 14, 15 en forma de superficie envolvente de
cono truncado rectilíneo, circular, rectilíneo, donde el radio de
la pared de la parte del adaptador superior 12 de la corona
inferior 16 coincide esencialmente con el radio de la pared de la
parte del adaptador inferior 13 de la corona superior 17. En el
ejemplo mostrado, el ángulo de inclinación de la pared del
adaptador superior 14 es superior al ángulo de inclinación de la
pared del adaptador inferior 15. En una forma de realización
alternativa, los ángulos de inclinación de ambas paredes del
adaptador 14, 15 son del mismo tamaño, mientras que en otra forma de
realización el ángulo de inclinación de la pared del adaptador
superior 14 es inferior al ángulo de inclinación de la pared del
adaptador inferior 15. En el ejemplo mostrado, la pared del
adaptador inferior 15 es más larga que la del superior; en una
forma de realización alternativa, las paredes del adaptador poseen
las mismas longitudes y en otra forma de realización, la pared del
adaptador superior es más larga que la del inferior. Además de estar
dividido, el adaptador 4 está construido según unas medidas
convencionales para adaptarse al cohete portador y a las interfaces
estándar con satélites, y con el mismo rendimiento con respecto a
la resistencia, etc. en forma de adaptadores convencionales ya
existentes.
En la fig. 4, la pared 14 de la parte superior
del adaptador 12 en su corona inferior 16 está provista con un
saliente 6 construido, que puede estar integrado en la pared 14,
como una parte suya o como una parte separada, fijada por medio de
un remache por ejemplo, en la corona inferior 16 de la pared 14. De
forma similar, la pared 15 de la parte del adaptador inferior 13 en
su corona superior 17 está provista con un saliente 7 alrededor de
la parte exterior. Una brida de fijación 8 que comprende unos
salientes 6,7 de zapatas 10 situados en intervalos regulares y una
correa 9 que rodea las zapatas une las partes 12, 13 del adaptador
4. Un mecanismo de abertura (no mostrado) en la brida de fijación,
cuando está activado, está dispuesto para abrir la brida de
fijación, de tal modo que las partes del adaptador 12, 13 presenten
una conexión desmontable entre sí.
La corona superior 10 mostrada en la fig. 2
presenta también un saliente alrededor de la parte exterior, y las
partes estructurales cilíndricas 11 del satélite 3 están provistas
con salientes. Una brida de fijación como la que está descrita en la
fig. 4 forma una conexión desmontable entre el satélite y la parte
del adaptador 12, donde las zapatas reposan contra las partes
estructurales cilíndricas 11 del satélite y la parte del adaptador
12, al mismo tiempo que una correa es pretensada alrededor de las
zapatas de tal modo que éstas ejercen unas fuerzas compresivas
sobre el satélite y el adaptador, impidiendo de esta manera que
éstos se muevan uno con respecto al otro.
En la fig. 3 y 5A, la parte del adaptador 12
presenta en su interior unas posiciones de fijación 18 destinadas a
varios equipamientos. La cantidad y complejidad del equipamiento
puede variar, y puede, por ejemplo, incluir todo el equipamiento
necesario para un satélite independiente, en forma de paneles
solares, sistemas de propulsión, sistemas de control y ordenadores a
bordo. Estas posiciones de fijación 18 no requeridas para una
operación de satélite pueden ser utilizadas en la carga útil, por
ejemplo para el hardware y el software para la ejecución de una o
más funciones. La figura 5B muestra una configuración alternativa
de las posiciones 18 en la parte del adaptador; y la única
limitación es que las posiciones 18 no deben invadir el espacio
reservado a las partes en forma de partes protuberantes del
satélite y/o del cohete portador. En una forma de realización
alternativa, cada una de las distintas posiciones de montaje 18
está ocupada por un pequeño satélite independiente, de tal modo que
después de la separación de la brida de fijación, se utiliza la
parte del adaptador 12 en forma de "distribuidor" para la
liberación de pequeños satélites. La parte del adaptador 12 posee
preferiblemente un sistema de control y un sistema de propulsión
para conducir la parte del adaptador 12 hasta una posición que es
específica de cada pequeño satélite y donde se libera el satélite.
Aparte de actuar en forma de interfaz entre el módulo del motor
superior del cohete de soporte superior y el satélite 3, y de ser
también una estructura de soporte de la carga para el satélite 3,
una parte 12 del adaptador 4 con el equipamiento contenido en su
interior, constituye un vehículo espacial independiente tras la
separación de la brida de fijación.
El vehículo espacial descrito anteriormente está
diseñado para funcionar como se describe a continuación. Cuando el
último motor del cohete portador está deteriorado y el satélite 3
ha adoptado su recorrido deseado, un mecanismo de abertura en la
brida de fijación entre el satélite y la parte del adaptador
superior se activa, abriéndose así la brida de fijación y el
satélite 3 se separa del adaptador 4, y quedándose libre para
adoptar su recorrido en el espacio. Posteriormente, se abre la
brida de fijación que une las partes del adaptador, a partir de lo
cual la parte del adaptador 12 puede abandonar el cohete portador y
adoptar un recorrido en el espacio ayudado por el equipamiento en
las posiciones previstas.
Claims (10)
1. Adaptador de vehículo espacial (4) que
comprende una estructura de pared envolvente (14, 15) en un primer
extremo definido por una primera corona y un segundo extremo
definido por una segunda corona donde la estructura de pared está
dispuesta para soportar una segunda parte del vehículo (3) en una
primera parte del vehículo (2), y donde la estructura de la pared
(14, 15) en la primera corona puede fijarse a la primera parte del
vehículo y en la segunda corona se puede conectar de forma
desmontable con la segunda parte del vehículo, caracterizado
por el hecho de que el adaptador (4) comprende al menos dos partes
del adaptador, donde una primera parte del adaptador (13) incluye
la primera corona y donde una segunda parte del adaptador (12)
incluye la segunda corona, por el hecho de que las partes del
adaptador (13, 12) están conectadas entre sí de forma desmontable y
de que la segunda parte (12) del adaptador presenta en su interior
unos medios de montaje (18) previstos para el equipamiento.
2. Adaptador según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que el equipamiento consiste
en un equipamiento para un satélite independiente, en forma de
paneles solares, sistemas de propulsión, sistemas de control y
ordenadores a bordo.
3. Adaptador según la reivindicación 2,
caracterizado por el hecho de que el equipamiento incluye
también una carga útil.
4. Adaptador según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que el equipamiento incluye
satélites independientes.
5. Adaptador según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que la primera parte del
adaptador (13) está conectada de forma desmontable con la segunda
parte del adaptador (12).
6. Adaptador según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que la estructura de la pared
(14, 15) está construida en forma de cono truncado.
7. Vehículo espacial (1), que comprende una
primera parte del vehículo (2), una segunda parte del vehículo (3),
y un adaptador (4) según la reivindicación 1 para una conexión en
forma desmontable de la segunda parte del vehículo (3) con la
primera parte del vehículo (2).
8. Vehículo espacial según la reivindicación 7,
caracterizado por el hecho de que la primera parte del
vehículo (2) es un cohete portador.
9. Vehículo espacial según la reivindicación 7,
caracterizado por el hecho de que la segunda parte del
vehículo (3) es un satélite.
10. Método para la separación de las partes del
vehículo en el interior del vehículo espacial según la
reivindicación 7, caracterizado por el hecho de que la
segunda parte del vehículo (3) se separa del vehículo espacial (1)
y de que posteriormente, las partes del adaptador se separan la una
de la otra, separándose la parte del adaptador (12) del resto del
vehículo espacial.
Applications Claiming Priority (2)
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