ES2649186T3

ES2649186T3 - Conjunto de apunte de un instrumento

Info

Publication number: ES2649186T3
Application number: ES16150513.6T
Authority: ES
Inventors: Yannick BAUDASSÉ; Stéphane VÉZAIN; Paul Mouille; Didier Stanek
Original assignee: Thales SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 2015-01-14
Filing date: 2016-01-08
Publication date: 2018-01-10
Anticipated expiration: 2036-01-08
Also published as: JP6633393B2; EP3045396B1; FR3031502B1; CA2917535C; CA2917535A1; EP3045396A1; FR3031502A1; US9676502B2; JP2016130127A; US20160200456A1

Abstract

Conjunto de apunte que comprende un instrumento (11) y un dispositivo de apunte (10), comprendiendo el dispositivo de apunte (10): - un bastidor (12), - una parte móvil (13) que comprende una plataforma (14), estando el instrumento (11) fijado sobre la plataforma (14), teniendo la parte móvil (13) y el instrumento (11) un centro de gravedad (G), siendo la parte móvil (13), móvil en rotación con respecto al bastidor (12) según un primer eje de rotación (Z), y comprendiendo un soporte (20) configurado para cooperar con la plataforma (14) para permitir que la plataforma (14) sea móvil en rotación con respecto al bastidor (12) alrededor de un segundo eje de rotación (Y) perpendicular al primer eje de rotación (Z), y móvil en rotación con respecto al bastidor (12) según el primer eje (Z), intersecándose los primer y segundo ejes de rotación (Z, Y) en un punto de intersección (O), coincidiendo el punto de intersección (O) con el centro de gravedad (G) de la parte móvil (13) y del instrumento (11), caracterizado porque el soporte (20) comprende una parte flexible configurada para compensar dilataciones diferenciales según el segundo eje de rotación (Y) entre el soporte (20) y la plataforma (14).

Description

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DESCRIPCION

Conjunto de apunte de un instrumento

La invencion se refiere a un conjunto de apunte que comprende un instrumento y un dispositivo de apunte del instrumento tal como una antena, un espejo, una tobera. La invencion puede aplicarse al sector espacial pero encuentra aplicacion en otros sectores diferentes tales como la navegacion o el posicionamiento de un instrumento cualquiera con respecto a otro. Se toma como ejemplo una aplicacion espacial de la invencion.

En las aplicaciones espaciales, es necesario poder orientar ciertos elementos de un satelite o de un vetuculo espacial, tales como una antena o un mastil, en una direccion predeterminada para, por ejemplo, dirigirlos hacia una estrella fija, conservar un apunte hacia un punto en la superficie de la tierra, o bien incluso barrer una zona particular en la superficie de la tierra o de un astro cualquiera. Basandose en el mismo principio, es necesario posicionar un satelite durante la puesta en orbita. Un satelite es propulsado por una o varias toberas para propulsion electrica o para propulsion qrnmica. Se habla tambien de tobera electrica o tobera qrnmica. La orientacion de cada tobera permite posicionar el satelite en la posicion deseada. Es necesario, por lo tanto, orientar cada tobera en funcion de la posicion deseada del satelite. Cada tobera esta orientada con ayuda de un dispositivo llamado dispositivo de apunte.

Hoy en dfa, los nuevos dispositivos de apunte de toberas para propulsion electrica necesitar estar fiabilizados y ser mas competitivos en terminos de costes y plazos de entrega. Para ello, es necesario poder reducir el numero de componentes del dispositivo de apunte, lo que tiene un efecto directo sobre la reduccion del coste, del periodo de fabricacion y de ensamblaje, de integracion y de prueba.

Actualmente, los dispositivos de apunte de toberas para propulsion electrica estan compuestos por cardan motorizado desviado con respecto a la masa a mover, es decir con respecto a la tobera y a la plataforma en la que esta fijada la tobera. Se puede citar especialmente la solicitud WO 2013/098386 que se refiere a una plataforma estabilizada que comprende una estructura portante rotatoria con respecto a un armazon segun un eje principal, que tiene una estructura portada rotatoria con respecto a la estructura portante segun un eje secundario, que comprende un soporte guiado en rotacion por un cojinete central dispuesto a un solo lado del soporte segun el eje de rotacion secundaria. Dicha configuracion impone la presencia de un mecanismo de apilamiento suplementario para mantener el conjunto en la configuracion apilada. De hecho, la fase de lanzamiento del satelite se acompana de vibraciones, y es preciso mantener, por lo tanto, el conjunto formado por la plataforma desviada y la tobera durante la fase de lanzamiento par un mecanismo de apilamiento.

En las especificaciones, se exige posicionar los componentes de propulsion en cierta configuracion espedfica para poder, en caso de avena del mecanismo de apilamiento, funcionar en modo danado. Esta exigencia impone posiciones variables de los componentes segun los diferentes tipos de plataformas en las que estan montados los dispositivos de apunte. Un mecanismo de apilamiento estandar impide este tipo de montaje multi-posiciones.

Asimismo, para las fases de ajustes y de prueba en tierra previamente al lanzamiento del satelite, es necesario poder mover las toberas en posiciones extremas para asegurarse del buen funcionamiento de los componentes. El par generado por el desvfo de las toberas supera la capacidad de motorizacion de los motorreductores e impone el uso de mecanismos de compensacion complejo y oneroso.

Finalmente, la colocacion de un mecanismo de apilamiento conlleva un sobrecoste asf como un aumento importante de la masa en el satelite, lo que va contra la solucion deseada.

La invencion pretende paliar todos o parte de los problemas citados anteriormente proponiendo un conjunto de apunte de un instrumento que comprende un dispositivo de apunte del instrumento con disposicion de los ejes de rotacion del dispositivo que permite anular, o como mmimo, limitar fuertemente, las cargas aplicadas al dispositivo durante la fase de lanzamiento. La invencion presenta la ventaja de no necesitar un mecanismo de apilamiento.

A tal efecto, la invencion tiene por objeto un conjunto de apunte que comprende un instrumento y un dispositivo de apunte, comprendiendo el dispositivo de apunte:

- un bastidor,

- una parte movil que comprende una plataforma, estando el instrumento fijado sobre la plataforma, teniendo la parte movil y el instrumento un centro de gravedad,

siendo la parte movil, movil en rotacion con respecto al bastidor segun un primer eje de rotacion, y comprendiendo un soporte configurado para cooperar con la plataforma para permitir que la plataforma sea movil en rotacion con respecto al bastidor alrededor de un segundo eje de rotacion perpendicular al primer eje de rotacion, y movil en rotacion con respecto al bastidor segun el primer eje, intersecandose los primer y segundo ejes de rotacion en un punto de interseccion, coincidiendo el punto de interseccion con el centro de gravedad de la parte movil y del instrumento, caracterizado porque el soporte comprende una parte flexible configurada para compensar dilataciones diferenciales segun el segundo eje de rotacion entre el soporte y la plataforma.

Segun un modo de realizacion, la plataforma es movil en rotacion con respecto al bastidor alrededor de un tercer eje

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de rotacion perpendicular al primer y segundo ejes de rotacion, intersecandose el tercer eje de rotacion con los primer y segundo ejes de rotacion en el punto de interseccion.

Ventajosamente, segun el modo de realizacion anterior, el soporte esta configurado para cooperar con la plataforma para permitir que la plataforma sea movil en rotacion con respecto al bastidor alrededor del tercer eje de rotacion.

Ventajosamente, la plataforma es movil en rotacion con respecto al bastidor alrededor del tercer eje de rotacion con una amplitud de 360°.

Ventajosamente, el soporte comprende un brazo en forma de U, teniendo el brazo dos extremos y una parte central, estando un primero de los dos extremos unido a la parte central por una primera rama y estando un segundo de los dos extremos unido a la parte central por una segunda rama, siendo movil la parte central en rotacion con respecto al bastidor segun el primer eje de rotacion. La plataforma esta posicionada entre los dos extremos del brazo, y los dos extremos estan configurados para permitir la rotacion de la plataforma con respecto al bastidor alrededor del segundo eje de rotacion y la segunda rama forma la parte flexible del soporte.

Ventajosamente, el dispositivo de apunte comprende un primer accionador asociado al primer eje de rotacion y que permite la rotacion de la parte movil con respecto al bastidor.

Ventajosamente, el dispositivo de apunte comprende un segundo accionador asociado al segundo eje de rotacion y que permite la rotacion de la plataforma con respecto al bastidor.

Segun un modo de realizacion, el instrumento es una tobera.

Segun otro modo de realizacion, el dispositivo de apunte comprende un conductor destinado a alimentar la tobera, uniendo el conductor la parte movil al bastidor. El conductor comprende una primera parte enrollada alrededor del primer eje de rotacion entre el bastidor y la parte movil.

Segun otro modo de realizacion, el conductor comprende una segunda parte enrollada alrededor del segundo eje de rotacion a nivel del soporte.

La invencion tambien se refiere a cualquier equipo espacial que comprende un conjunto de apunte tal como se ha descrito en esta solicitud.

La invencion se entendera mejor y otras ventajas surgiran con la lectura de la descripcion detallada de un modo de realizacion dado a modo de ejemplo, descripcion ilustrada por el dibujo en el que:

- la figura 1 representa un primer modo de realizacion de un dispositivo de apunte del conjunto de apunte segun la invencion,

- la figura 2 ilustra dos conexiones de pivote del dispositivo de apunte segun la invencion,

- las figuras 3a y 3b representan esquematicamente dos modos de realizacion de la disposicion de los ejes de rotacion del dispositivo de apunte segun la invencion,

- la figura 4 representa dos accionadores asociados a dos ejes de rotacion del dispositivo de apunte segun la invencion,

- la figura 5 representa esquematicamente los accionadores del dispositivo de apunte segun la invencion,

- la figura 6 ilustra un modo de realizacion de cableado de alimentacion del dispositivo de apunte segun la

invencion,

- la figura 7 muestra un modo de realizacion del dispositivo de apunte de una tobera de propulsion electrica,

- la figura 8 representa otro modo de realizacion del dispositivo de apunte segun la invencion,

- la figura 9 representa otro modo de realizacion del dispositivo de apunte segun la invencion.

En aras de la claridad, los mismos elementos llevaran las mismas referencias en las diferentes figuras.

En la descripcion de la presente solicitud, la invencion se describe en el marco de una aplicacion espacial. Como se cito anteriormente, la invencion puede aplicarse a cualquier otro sector tecnico que necesite la implementacion de un dispositivo de apunte de un instrumento cualquiera.

La figura 1 representa un primer modo de realizacion de un dispositivo de apunte 10 del conjunto de apunte segun la invencion. El dispositivo de apunte 10 esta destinado a hacer apuntar un instrumento 11 en una direccion predeterminada. En el marco de una aplicacion espacial, el instrumento 11 puede ser, por ejemplo, una antena que se desea apuntar hacia un punto determinado en la superficie de la Tierra. El instrumento 11 tambien puede ser una tobera, cuya orientacion permite el posicionamiento de un satelite en el que esta montada. Es necesario, por lo tanto, orientar la tobera en funcion de la posicion deseada del satelite.

El dispositivo de apunte 10 comprende un bastidor 12. El bastidor 12, en el ejemplo de satelite, esta fijado sobre el satelite. El dispositivo de apunte 10 comprende una parte movil 13 que comprende una plataforma 14, estando el instrumento 11 fijado sobre la plataforma 14. La parte movil 13 y el instrumento tienen un centro de gravedad G. La parte movil 13 es movil en rotacion con respecto al bastidor 12 segun un primer eje de rotacion Z. La plataforma 14 es, por su parte, movil en rotacion con respecto al bastidor 12 alrededor de un segundo eje de rotacion Y

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perpendicular al primer eje de rotacion Z. Dicho de otra manera, la parte movil 13 comprende dos conexiones de pivote, una primera conexion de pivote que esta alrededor del eje Z y una segunda conexion de pivote alrededor del eje Y. Intersecandose los primer y segundo ejes de rotacion Z, Y en un punto de interseccion O. Segun la invencion, el punto de interseccion O de los ejes de rotacion Y, Z coincide con el centro de gravedad G de la parte movil 13 y del instrumento. Dicho de otra manera, la parte movil 13 y el instrumento 11 forman un conjunto cuyo centro de gravedad G se confunde con el punto de interseccion O de los dos ejes de rotacion Y, Z.

La parte movil 13 comprende un soporte 20. El soporte 20 esta configurado para cooperar con la plataforma 14 para permitir a la plataforma 14 ser movil en rotacion con respecto al bastidor 12 segun el primer eje de rotacion Z y ser movil en rotacion con respecto al bastidor 12 alrededor del segundo eje de rotacion Y.

La figura 2 ilustra dos conexiones de pivote del dispositivo de apunte 10 segun la invencion. La primera conexion de pivote 15 de la parte movil 13 alrededor del eje Z se obtiene mediante un par de dos rodamientos. Se habla entonces de montaje en voladizo. La segunda conexion de pivote que permite la rotacion de la plataforma 14 y, por lo tanto, del instrumento 11 alrededor del eje Y se obtiene mediante dos pares de rodamientos 16, 17 montados en cojinetes. Dicho de otra manera, en esta configuracion, los dos extremos 27, 28 del brazo 26 del soporte 20 reciben, cada uno, una conexion de pivote que permite la rotacion de la plataforma 14 alrededor del segundo eje de rotacion Y. Es perfectamente posible prever un montaje en cojinetes sobre el primer eje de rotacion Z y/o un montaje en voladizo sobre el segundo eje de rotacion Y. Se observara, sin embargo, que la configuracion del montaje en voladizo sobre el primer eje de rotacion Z y un montaje en cojinetes sobre el segundo eje de rotacion Y es particularmente ventajosa, especialmente en el caso en el que el instrumento 11 es una tobera, permitiendo esta configuracion limitar la ocultacion del campo visual hacia el espacio, al tiempo que se mejora el entorno termico de la tobera.

Segun un modo de realizacion ventajoso, el soporte 20 puede comprender una parte ngida y una parte flexible, estando la parte flexible configurada para compensar dilataciones diferenciales segun el segundo eje de rotacion Y entre el bastidor 12 y la plataforma 14. Como se ha explicado anteriormente y se ve en la figura 9, el montaje de la segunda conexion de pivote se denomina montaje en cojinete, encontrandose los sistemas de guiado 16, 17 a uno y otro lado del objeto 11 a guiar. En el caso de un montaje en cojinete, la distancia entre los dos sistemas de guiado 16, 17 es generalmente importante y, por lo tanto, cuando las piezas son sometidas a fuertes oscilaciones de temperatura, aparecen deformaciones diferenciales entre las piezas. La adicion de flexibilidad hace al montaje isostatico. Estando los rodamientos 16, 17 montados pretensados tanto sobre su eje como sobre su medio respectivo, estos no admiten ningun movimiento siguiendo su eje. La flexibilidad es siguiendo la direccion del eje de rotacion, es decir el segundo eje de rotacion Y. Esta permite proteger los componentes de guiado (tales como los rodamientos 16, 17) de los movimientos diferenciales entre la parte portada (la plataforma 14) y la parte portante (el bastidor 12). La parte flexible esta destinada a compensar las dilataciones diferenciales entre el bastidor 12 y la plataforma 14 siguiendo el eje de rotacion Y, indicadas mediante las flechas 50, 51. La parte flexible es capaz de hacer un movimiento 53 segun el eje de rotacion Y, como se indica en la figura 9 mediante las lmeas discontinuas, cuando el dispositivo 10 experimenta variaciones termicas. La parte flexible recupera los esfuerzos en el plano normal al eje de rotacion Y. La parte ngida recupera, por su parte, las cargas siguiendo todos los ejes.

La parte flexible se obtiene generalmente mediante una lamina flexible 52, compuesta por una base ngida atornillada a un soporte ngido (la parte central 29 del brazo 26 en la figura 0) y por un medio ngido en su parte opuesta capaz de recibir un rodamiento 17 por ejemplo. No se abandona el marco de la invencion si se utiliza, en lugar de una lamina flexible, una placa flexible o cualquier otro elemento lineal dotado de cierta flexibilidad.

Tambien es posible, cuando el volumen lo permite, realizar una membrana compuesta por dos coronas ngidas unidas entre sf por un fino disco deformable siguiendo el eje de las coronas. Los materiales utilizados son habitualmente acero inoxidable, aleaciones de cobre o titanio.

La capacidad de flexion de la lamina flexible es generalmente del orden de varias decimas de milfmetro en la parte superior de la lamina a nivel de los rodamientos 16, 17. Esta capacidad de flexion puede pasar a un milfmetro en el caso de piezas utilizadas muy largas. Por ejemplo, para un diferencial de temperatura de 50 a 70°C y una distancia entre los rodamientos de 200 a 300 mm, la lamina flexible tiene una capacidad de flexion de aproximadamente 0,3 mm.

El soporte 20 comprende un brazo 26 en forma de U, teniendo el brazo 26 dos extremos 27, 28 y una parte central 29, siendo movil la parte central 29 en rotacion con respecto al bastidor 12 segun el primer eje de rotacion Z. La plataforma 14 esta situada entre los dos extremos 27, 28 del brazo 26, y los dos extremos 27, 28 estan configurados para permitir la rotacion de la plataforma 14 con respecto al bastidor 12 alrededor del segundo eje de rotacion Y. Gracias a su forma de U, el brazo 26 permite al instrumento 11 apuntar libremente en la direccion deseada, sin ningun obstaculo en su direccion de apunte, independientemente de las rotaciones alrededor de los ejes Y y Z de la plataforma 14. El brazo 26 tiene forma de U. Se entiende por forma de U cualquier forma asimilable a una U, es decir, cualquier forma que tenga un parte central 29 que se extiende segun una direccion y que termina en dos extremos que se extienden en otra direccion sustancialmente perpendicularmente a la direccion de la parte central 29. En el extremo, el brazo 26 tambien puede tener sustancialmente la forma de un semidrculo. El brazo 26 esta configurado para permitir la rotacion de la plataforma 14 posicionada entre sus dos extremos 27, 28.

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El soporte 20 aporta una rigidez suplementaria al dispositivo de apunte 10. Tambien constituye un soporte para las conexiones de pivote.

La parte flexible constituye una flexibilidad que puede situarse en diferentes lugares en la trayectoria de rigidez. El objetivo de esta flexibilidad es proteger a los rodamientos que son elementos fragiles frente a las fuerzas provocadas por la dilatacion de los diferentes elementos guiados. De este modo, la parte central 29 y la primera rama pueden formar la parte ngida del soporte 20 y la segunda rama puede formar la parte flexible del soporte 20.

La figura 3a representa esquematicamente un modo de realizacion de la disposicion de los ejes de rotacion del dispositivo de apunte 10 segun la invencion. Solamente se representa la parte movil 13 del dispositivo de apunte 10. Como se explico anteriormente, uno de los objetivos de la invencion es reducir el numero de componentes del dispositivo de apunte, y especialmente prescindir un dispositivo de apilamiento. Durante la fase de lanzamiento, el dispositivo de apunte es sometido a aceleraciones debidas a las vibraciones del lanzamiento. Un dispositivo de apilamiento permite mantener el dispositivo de apunte en su configuracion. La disposicion de los ejes de rotacion del dispositivo de apunte 10 tal como se representa en la figura 3a permite garantizar la recuperacion de las cargas por los elementos existentes y librarse de este modo de un sistema espedfico. Como se ilustra en la figura 3a, a cada conexion de pivote se le aplican cargas que se pueden disociar en fuerzas marcadas como F y en momentos marcados como M. De este modo, si se considera un marco de referencia ortonormal (O, X, Y, Z), siendo O el punto de interseccion ya definido, siendo Y el segundo eje de rotacion, siendo Z el primer eje de rotacion y siendo X un eje perpendicular a los ejes Y y Z, a cada conexion de pivote se le asocian cargas marcadas como Fx, Fy, Fz, representando Fx la proyeccion de la fuerza F en el marco de referencia ortonormal (O, X, Y, Z) respectivamente segun el eje X, el eje Y y el eje Z. Por otra parte, la parte movil 13 tambien esta sometida a momentos Mx, My, Mz respectivamente segun los ejes X, Y y Z. Con su centro de gravedad G coincidiendo con el punto de interseccion O de sus ejes de rotacion Y y Z, las cargas marcadas como Fx, Fy, Fz y Mx son recuperadas mtegramente por las conexiones de pivote de la parte movil 13.

La figura 3b representa esquematicamente otro modo de realizacion de la disposicion de los ejes de rotacion del dispositivo de apunte 10 segun la invencion. El modo de realizacion de la figura 3b es identico al de la figura 3a. En el modo de realizacion de la figura 3b, la plataforma 14 es, ademas, movil en rotacion con respecto al bastidor 12 alrededor de un tercer eje de rotacion X perpendicular al primer y segundo ejes de rotacion Y, Z, intersecandose el tercer eje de rotacion X con los primer y segundo ejes de rotacion Z, Y en el punto de interseccion O. Como para el modo de realizacion presentado en la figura 3a, la disposicion de los ejes de rotacion del dispositivo de apunte 10 tal como se representa en la figura 3b permite garantizar, de manera analoga entre el eje X y el eje Y, la recuperacion de las cargas por los elementos existentes, y librarse de este modo de un sistema espedfico.

En el modo de realizacion de la figura 3b, el soporte 20 esta configurado para cooperar con la plataforma 14 para permitir a la plataforma 14 ser movil en rotacion con respecto al bastidor 12 alrededor del segundo eje de rotacion Y y del tercer eje de rotacion X y movil en rotacion con respecto al bastidor 12 segun el primer eje de rotacion Z.

La plataforma 14 puede ser movil en rotacion con respecto al bastidor 12 alrededor del tercer eje de rotacion X con una amplitud de 360°. De hecho, el soporte 20 esta configurado para cooperar con la plataforma 14 para permitir a la plataforma 14 ser movil en rotacion con respecto al bastidor 12 alrededor del segundo eje de rotacion Y y del tercer eje de rotacion X y movil en rotacion con respecto al bastidor 12 segun el primer eje de rotacion Z. Ademas, el instrumento 11 esta configurado para permitir la rotacion de la plataforma 14 y del instrumento 11 alrededor del tercer eje de rotacion X. Esta rotacion puede ser completa pero tambien puede ser de 90° o 120° segun el apunte deseado. Como se representa en la figura 3b, la plataforma 14 y el instrumento 11 estan posicionados entre los extremos 27, 28 del brazo 26. El soporte 20 puede comprender, de manera analoga, un segundo brazo fijado al brazo 26 de forma que el segundo brazo tenga dos extremos posicionados a lo largo del eje X, a uno y otro lado de la plataforma 14 y del instrumento 11.

La figura 4 representa dos accionadores asociados a dos ejes de rotacion del dispositivo de apunte segun la invencion. El dispositivo de apunte 10 comprende un primer accionador 18 asociado al primer eje de rotacion Z y que permite la rotacion de la parte movil 13 con respecto al bastidor 12. El accionador 18 comprende un primer motorreductor y un primer sensor angular. El dispositivo de apunte 10 comprende un segundo accionador 19

asociado al segundo eje de rotacion Y y que permite la rotacion de la plataforma con respecto al bastidor. El

accionador 19, asimismo, comprende un segundo motorreductor y un segundo sensor angular. Los dos sensores angulares detectan, cada uno, una posicion angular, la de la parte movil 13 y la de la plataforma 14, que permiten determinar la posicion real del instrumento 11. Se efectua una comparacion entre la posicion real y la posicion deseada del instrumento 11. Si la posicion real difiere de la posicion deseada, los accionadores 18 y 19 son activados de forma que los motorreductores permitan la rotacion de la parte movil 13 y de la plataforma 14 para posicionar el instrumento 14 en la posicion deseada. El soporte 20 es la interfase de montaje para los

motorreductores. Es el soporte 20 el que recibe las paradas mecanicas para limitar la rotacion de los dos ejes Y y Z.

La figura 5 representa esquematicamente los accionadores 18 y 19 del dispositivo de apunte 10 segun la invencion. Anteriormente, se ha visto que las cargas marcadas como Fx, Fy, Fz y Mx son recuperadas mtegramente por las conexiones de pivote de la parte movil 13. Los momentos residuales My y Mz, ambos dos vinculados a la eventual deslocalizacion del centro de gravedad G con respecto al eje de rotacion, son, por su parte, recuperados por los

accionadores 18 y 19.

Los accionadores 18, 19 pueden comprender un motorreductor con engranajes (tal como un tren epicicloidal), llamado primer reductor y un reductor de cuchilla, llamado segundo reductor o reductor secundario. El reductor de cuchilla presenta la ventaja de un desvfo del motorreductor con respecto a la fuente de calor inducida por la tobera.

5 Tambien presenta la ventaja de poder reducir los juegos angulares del primer reductor garantizando de este modo una mejor precision. Finalmente, el reductor secundario de cuchilla puede aumentar el par de motorizacion y la irreversibilidad bajo carga.

El dispositivo de apunte 10 comprende tambien topes mecanicos 30 que permiten limitar las rotaciones, respectivamente segun los ejes Y y Z.

10 La figura 6 ilustra un modo de realizacion de cableado de alimentacion del dispositivo de apunte 10 segun la invencion. En el caso en el que el instrumento 11 es una tobera, esta debe ser alimentada, ya sea electrica o qmmicamente. El dispositivo de apunte 10 comprende un conductor 21 destinado a alimentar la tobera, uniendo el conductor 21 la parte movil 13 al bastidor 12. El conductor 21 comprende una primera parte enrollada 22 alrededor del primer eje de rotacion Z entre el bastidor 12 y la parte movil 13. Se habla en el presente documento de manera 15 general de un conductor 21 destinado a la alimentacion de la tobera, pero mas exactamente, el dispositivo de apunte 10 puede constar de conductores 21 destinados, cada uno, a la alimentacion qrnmica, flmdica y/o electrica de la tobera (segun el tipo de propulsion de la tobera). El conductor 21 puede consistir, por ejemplo, en un tubo o tubena destinada a alimentar la tobera con un fluido en el caso de una tobera de propulsion qrnmica. El conductor 21 tambien puede ser un conductor electrico en el caso de una tobera de propulsion electrica. Mas generalmente, el 20 conductor 21 es un conductor para una doble alimentacion (electrica y flmdica).

El conductor 21 comprende una segunda parte enrollada 23 alrededor del segundo eje de rotacion Y a nivel del soporte 20. La parte del conductor 21 situada entre la primera parte enrollada 22 y la segunda parte enrollada 23 del conductor 21 esta fijada al soporte 20.

Tambien es posible prever otras configuraciones de posicionamiento del conductor 21 entre el bastidor 12 y la 25 tobera. No obstante, la configuracion descrita permite tener un conductor en un volumen muy reducido y sin obstaculizar las movilidades en rotacion del dispositivo de apunte 10 de la tobera.

La figura 7 muestra un modo de realizacion del dispositivo de apunte 10 de una tobera de propulsion electrica 24. La tobera de propulsion electrica 24 apunta en una direccion que se marca como X'. Es conocido que la mayor parte del plasma es expulsado en un cono 25 de aproximadamente 45 grados alrededor del eje X'. Ademas, de manera 30 ventajosa, el dispositivo de apunte 10 no debe tener componentes en el plano de la tobera 24. De hecho, durante el funcionamiento, la tobera 24 genera energfa radiante. Es preciso, por lo tanto, limitar el campo visual de la tobera con los componentes del dispositivo de apunte 10, y maximizar tanto como sea posible su exposicion al entorno espacial. Como se ha explicado anteriormente en la descripcion de la figura 2, una configuracion optima en terminos de compacidad del dispositivo de apunte 10, de disponibilidad de volumen y de factor de visualizacion de la tobera 35 se ha obtenido con un montaje en voladizo sobre el primer eje de rotacion Z y un montaje en cojinetes de los rodamientos montados a uno y otro lado de la parte movil 13. Ademas, el soporte 20 esta configurado para permitir que la tobera este plenamente orientada hacia el entorno espacial. Finalmente, es posible inclinar el bastidor 12 como se representa en la figura 8. En este otro modo de realizacion del dispositivo de apunte 10, la inclinacion del bastidor 20 permite que la tobera 24 este orientada hacia el espacio sin que ningun componente del dispositivo de 40 apunte 10 se encuentre en el cono 25 de plasma.

Al ser el dispositivo de apunte 10 un dispositivo compacto que puede comprender una tobera que genera flujos termicos radiantes y conductores, los componentes del dispositivo de apunte 10 estan expuestos a estos flujos. Para mejorar la vida util de estos componentes, es posible protegerlos termicamente cubriendolos con una capa de aislamiento termico.

45 La invencion tambien se refiere a cualquier equipo espacial que comprenda un dispositivo de apunte 10 tal como se ha descrito anteriormente.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Conjunto de apunte que comprende un instrumento (11) y un dispositivo de apunte (10), comprendiendo el dispositivo de apunte (10):

- un bastidor (12),

- una parte movil (13) que comprende una plataforma (14), estando el instrumento (11) fijado sobre la plataforma (14), teniendo la parte movil (13) y el instrumento (11) un centro de gravedad (G),

siendo la parte movil (13), movil en rotacion con respecto al bastidor (12) segun un primer eje de rotacion (Z), y comprendiendo un soporte (20) configurado para cooperar con la plataforma (14) para permitir que la plataforma (14) sea movil en rotacion con respecto al bastidor (12) alrededor de un segundo eje de rotacion (Y) perpendicular al primer eje de rotacion (Z), y movil en rotacion con respecto al bastidor (12) segun el primer eje (Z), intersecandose los primer y segundo ejes de rotacion (Z, Y) en un punto de interseccion (O), coincidiendo el punto de interseccion (O) con el centro de gravedad (G) de la parte movil (13) y del instrumento (11), caracterizado porque el soporte (20) comprende una parte flexible configurada para compensar dilataciones diferenciales segun el segundo eje de rotacion (Y) entre el soporte (20) y la plataforma (14).
2. Conjunto de apunte segun la reivindicacion 1, caracterizado porque la plataforma (14) es movil en rotacion con respecto al bastidor (12) alrededor de un tercer eje de rotacion (X) perpendicular al primer y segundo ejes de rotacion (Y, Z), intersecandose el tercer eje de rotacion (X) con los primer y segundo ejes de rotacion (Z, Y) en el punto de interseccion (O).
3. Conjunto de apunte segun la reivindicacion 2, caracterizado porque el soporte (20) esta configurado para cooperar con la plataforma (14) para permitir que la plataforma (14) sea movil en rotacion con respecto al bastidor (12) alrededor del tercer eje de rotacion (X).
4. Conjunto de apunte segun una cualquiera de las reivindicaciones 2 o 3, caracterizado porque la plataforma (14) es movil en rotacion con respecto al bastidor (12) alrededor del tercer eje de rotacion (X) con una amplitud de 360°.
5. Conjunto de apunte segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque el soporte (20) comprende un brazo (26) en forma de U, teniendo el brazo (26) dos extremos (27, 28) y una parte central (29), estando un primero de los dos extremos (27) unido a la parte central (29) por una primera rama y estando un segundo de los dos extremos (28) unido a la parte central (29) por una segunda rama, siendo movil la parte central (29) en rotacion con respecto al bastidor (12) segun el primer eje de rotacion (Z), porque la plataforma (14) esta situada entre los dos extremos (27, 28) del brazo (26), porque los dos extremos (27, 28) estan configurados para permitir la rotacion de la plataforma (14) con respecto al bastidor (12) alrededor del segundo eje de rotacion (Y), y porque la segunda rama forma la parte flexible del soporte (20).
6. Conjunto de apunte segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de apunte (10) comprende un primer accionador (18) asociado al primer eje de rotacion (Z) y que permite la rotacion de la parte movil (13) con respecto al bastidor (12).
7. Conjunto de apunte segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de apunte (10) comprende un segundo accionador (19) asociado al segundo eje de rotacion (Y) y que permite la rotacion de la plataforma (14) con respecto al bastidor (12).
8. Conjunto de apunte segun una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el instrumento (11) es una tobera.
9. Conjunto de apunte segun la reivindicacion 8, caracterizado porque el dispositivo de apunte (10) comprende un conductor (21) destinado a alimentar la tobera, uniendo el conductor (21) la parte movil (13) al bastidor (12), porque el conductor (21) comprende una primera parte enrollada (22) alrededor del primer eje de rotacion (Z) entre el bastidor (12) y la parte movil (13).
10. Conjunto de apunte segun una de las reivindicaciones 8 o 9, caracterizado porque el dispositivo de apunte (10) comprende un conductor (21) destinado a alimentar la tobera, uniendo el conductor (21) la parte movil (13) al bastidor (12), porque el conductor (21) comprende una segunda parte enrollada (23) alrededor del segundo eje de rotacion (Y) a nivel del soporte (20).
11. Equipo espacial que comprende un conjunto de apunte segun una de las reivindicaciones anteriores.