ES2902830T3 - Anillo adaptador de carga útil - Google Patents
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Abstract
Dispensador (1) de naves espaciales ligeras, que consiste en una estructura de anillo con varios puertos (2) de carga útil, siendo la superficie (3) de la estructura de anillo al menos parcialmente esférica.
Description
DESCRIPCIÓN
Anillo adaptador de carga útil
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un dispensador de naves espaciales ligeras, especialmente para el lanzamiento de satélites pequeños.
Antecedentes de la invención
La demanda de lanzamientos de pequeñas naves espaciales requiere múltiples sistemas de lanzamiento eficaces, fia bles y asequibles, que deben evitar los posibles riesgos para la nave espacial principal.
Actualmente hay fabricantes que ofrecen sistemas de lanzamiento llave en mano para naves espaciales pequeñas en el rango de 20 kg a 300 kg (micro y mini-satélites). Se conocen ya varios sistemas referidos a los distribuidores o dispen sadores de satélites pequeños.
Hay un sistema denominado ESPA (adaptador de carga útil secundaria EELV, “EELV Secondary Payload Adapter” en inglés; siendo EELV “Evolved Expendable Launch Vehicle”), desarrollado por CSA Engineering, Inc., que utiliza un con cepto de anillo metálico, basado en un cilindro monolítico grueso de aleación de aluminio, con varios puertos, y que fue construido por primera vez en 2001. El artículo "Adapter Ring for Small Satellites on Responsive Launch Vehicles" (Joseph R. Maly, Vann M. Stavast, Gregory E. Sandford, Michael E. Evert, CSA Engineering, Inc. ; 7th Responsive Space Conference, 27-30 de abril 2009, Los Angeles, California), describe un adaptador modular de carga útil múltiple para pequeños vehículos de lanzamiento basado en el anillo ESPA.
El documento US 8789797 B2 se refiere a adaptadores de carga útil que incluyen conjuntos de antena, conjuntos de satélite y sistemas y métodos relacionados ("Payload adapters including antenna assemblies, satellite assemblies and related systems and methods", en inglés). Describe un adaptador de carga útil con una estructura de anillo que tiene una abertura. Una pared lateral circular se extiende entre los extremos opuestos de la estructura de anillo, y la estructu ra de anillo puede incluir varios puertos de carga útil.
El documento EP 2407384 B1, ("Dual evolved expendable launch vehicle (EELV) secondary payload adaptor (ESPA) port small satellite design"), describe un aparato y un método que proporcionan un volumen de carga útil para satélites más grandes. En una o más realizaciones, el aparato y el método incluyen una pluralidad de componentes de satélites pequeños, un anillo adaptador de carga útil, y al menos un sistema de bisagra pivotante. En al menos una realización, la pluralidad de componentes de satélites pequeños incluye al menos una carga útil, un bus, y / o un panel solar. Los com ponentes de satélites pequeños están montados sobre el anillo adaptador de carga útil. Al menos un sistema de bisagra pivotante conecta entre sí al menos dos de los componentes de satélites pequeños. Con el despliegue de los compo nentes de satélites pequeños desde el anillo adaptador de carga útil, al menos un sistema de bisagra pivotante une al menos dos componentes de satélites pequeños, creando así al menos un satélite único más grande.
El documento US 8720830 B1, ("Efficient Solar Panel Wing-Stowage on a Space Launch Vehicle"), describe un conjunto adaptador para interconexión con un vehículo de lanzamiento, que comprende una estructura con un adaptador. Gene ralmente, el conjunto adaptador se coloca entre dos componentes separables de un vehículo de lanzamiento a lo largo de un eje longitudinal del vehículo de lanzamiento para interconectar los componentes de manera estructural. En una realización, un panel solar que tiene un estado guardado y un estado desplegado está interconectado con el conjunto adaptador. En un estado guardado, el panel solar se puede colocar dentro del espacio interior del conjunto adaptador para utilizar el espacio dentro del vehículo de lanzamiento que de otro modo no sería utilizado totalmente.
El documento US 5613653 A se refiere a un distribuidor de múltiples satélites para lanzador ("Multisatellite distributor for launcher", en inglés), y describe un distribuidor situado en la parte superior de un lanzador de satélites. El lanzador tiene una superficie de protección externa. Los satélites se agrupan en torno a un cubo central y son colocados simétricamen te a intervalos angulares y en dos niveles. Los satélites se mantienen en su lugar en el cubo central por medio de unida des de interfaz, que tienen mecanismos de fijación / liberación mecánicos e interfaces eléctricas entre el satélite y el lanzador.
El documento US 8393582 B1 presenta un sistema de lanzamiento que incluye una carga útil secundaria. La carga útil secundaria incluye al menos un módulo que se apoya en un anillo adaptador que se utiliza comúnmente para asegurar una etapa superior a una carga útil primaria.
El documento US 2014/131521 A1 se refiere a un sistema adaptador para el despliegue de pequeños satélites. Utiliza una placa adaptadora de vehículos de lanzamiento acoplada de forma operativa a un vehículo de lanzamiento.
Aunque hay varios sistemas de lanzamiento para naves espaciales pequeñas, existe la necesidad de proporcionar dis pensadores alternativos que permiten una mejor adaptación a los mecanismos estándar.
Sumario de la invención
Por lo tanto, el objeto de la invención es proporcionar un dispensador de naves espaciales ligeras que resuelva el incon veniente anteriormente mencionado.
La invención proporciona un dispensador de naves espaciales ligeras, que consiste en una estructura de anillo con varios puertos de carga útil, caracterizado por que el dispensador ligero está hecho de materiales compuestos y por que la superficie de la estructura de anillo es al menos parcialmente esférica.
La principal ventaja de esta configuración es que el cambio de forma permite una mejor fijación de los satélites peque ños o naves espaciales que tienen que ser lanzados.
Otras características y ventajas de la presente invención se deducirán partir de la siguiente descripción detallada de realizaciones ilustrativas y no limitativas de su objeto en relación con las figuras adjuntas.
Breve descripción de los dibujos
La Fig. 1 muestra una vista en perspectiva de un dispensador de naves espaciales ligeras de la invención.
La Fig. 2 muestra una vista en perspectiva de otra realización de un dispensador de naves espaciales ligeras de la in vención.
La Fig. 3 muestra una vista de una nave espacial principal montada en un dispensador de naves espaciales ligeras de la invención.
Descripción detallada de la invención
La figura 1 muestra un dispensador 1 de naves espaciales ligeras que consiste en una estructura de anillo con varios puertos 2 de carga útil. La estructura de anillo tiene dos extremos opuestos, y una superficie 3 se extiende entre estos dos extremos opuestos.
La superficie 3 del dispensador 1 de naves espaciales ligeras puede ser al menos parcialmente esférica. En la realiza ción de la figura 1, la superficie 3 del dispensador 1 de naves espaciales ligeras es completamente esférica.
La Figura 2 muestra un dispensador 1 de naves espaciales ligeras. Un adaptador 5 se coloca sobre uno de los extremos de la estructura de anillo.
La Figura 3 muestra una nave espacial principal 4 montada en el dispensador 1 de naves espaciales ligeras de la figura 2. En la figura 3 también puede verse que el adaptador 5 está conectado a la nave espacial principal 4, y puede tener una forma cónica. La figura 3 también muestra un pequeño satélite 6, que puede ser acoplado en su correspondiente puerto 2 de carga útil.
Según otra realización, los puertos 2 de carga útil comprenden soportes secundarios con rebordes.
El uso de materiales compuestos para la fabricación del dispensador 1 de naves espaciales permite la reducción de peso. Por ejemplo, una configuración ESPA de una altura de 1,05 m y 6 puertos de 610 mm de diámetro pesa unos 168 kg. Para una configuración de acuerdo con la invención (por ejemplo, utilizando epoxi / M40J) el peso sería de unos 120 kg.
Mediante el uso de materiales compuestos, el dispensador 1 puede proporcionar una importante reducción de masa con respecto a los dispensadores existentes con el concepto de anillo ESPA. Eso permite un aumento potencial de las ma sas de las naves espaciales.
Además, el uso de técnicas de fabricación automáticas (tales como AFP, Automated Fiber Placement, en inglés) para materiales compuestos permitiría la reducción de costes.
Aunque la presente invención se ha descrito enteramente en relación con realizaciones preferidas, es evidente que pueden introducirse modificaciones dentro de su alcance, no considerando éste como limitado por estas realizaciones, sino por el contenido de las siguientes reivindicaciones.
Claims (5)
- REIVINDICACIONES1 Dispensador (1) de naves espaciales ligeras, que consiste en una estructura de anillo con varios puertos (2) de carga útil, caracterizado por que el dispensador (1) ligero está hecho de materiales compuestos y por que la superficie (3) de la estructura de anillo es al menos parcialmente esférica.
- 2.- Dispensador (1) de naves espaciales ligeras, según la reivindicación 1, en el que la superficie (3) de la estructura de anillo es completamente esférica.
- 3. - Dispensador (1) de naves espaciales ligeras, según la reivindicación 1 o 2, en el que la estructura es una estructura de material compuesto en su totalidad.
- 4. - Dispensador (1) de naves espaciales ligeras, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que los puertos (2) de carga útil comprenden soportes secundarios con rebordes.
- 5. - Dispensador (1) de naves espaciales ligeras, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende un adaptador (5) sobre uno de los extremos de la estructura de anillo.
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