IT9048203A1

IT9048203A1 - ANTENNA DISPLAY AND POINTING SYSTEM FOR SATELLITE ANTENNAS

Info

Publication number: IT9048203A1
Application number: IT048203A
Authority: IT
Inventors: Paolo Marsili
Original assignee: Selenia Spazio Spa Ora Alenia Spazio S P A
Priority date: 1990-08-01
Filing date: 1990-08-01
Publication date: 1992-02-01
Also published as: IT9048203A0; IT1242348B

Description

"SISTEMA DI DISPIEGAMENE E PUNTAMENTO D'ANTENNA PER ANTENNE DI SATELLITI" "ANTENNA DEPLOYMENT AND AIMING SYSTEM FOR SATELLITE ANTENNAS"

Riassunto Tecnico Technical Summary

Sistema di dispiegamento e puntamento d'antenna particolarmente idoneo per antenne satellitali. Antenna deployment and pointing system particularly suitable for satellite antennas.

Essa trova vantaggiose applicazioni, in generale, come sistema strutturale o struttura di sistemi d'antenna spaziali che, progettati per avere una configurazione di minimo ingombro in fase di lancio, ed essere quindi dispiegati in orbita per assumere la configurazione operativa. It finds advantageous applications, in general, as a structural system or structure of space antenna systems which, designed to have a configuration of minimum encumbrance in the launch phase, and therefore be deployed in orbit to assume the operational configuration.

Il sistema effettua, in modo combinato, funzioni di dispiegamento, di supporto strutturale e di puntamento dei riflettori d'antenna, successivamente alla fase di lancio. The system performs, in a combined way, functions of deployment, structural support and pointing of the antenna reflectors, after the launch phase.

Esso è costituito da (Fig. 1): attuatoci lineari (1), dispositivi di dispiegamento (2) ed elementi di supporto (3). Gli elementi di dispiegamento (2) attuano il dispiegamento del riflettore (A) attorno alle cerniere e assumendo una configurazione ad asta rettilinea dal piede P solidale al satellite al punto 0 del riflettore. In tal modo detto punto 0 resta vincolato, per tutte le operazioni successive al dispiegamento, mantenendo quindi invariata la sua distanza dal punto P del satellite. Gli attuatori lineari (1). spostando i punti e C2 secondo le rette di azione A^ e effettuano rotazioni di puntamento del riflettore (4) rispettivamente attorno alle rette (OC^) e (OC^). It consists of (Fig. 1): linear actuators (1), deployment devices (2) and support elements (3). The deployment elements (2) implement the deployment of the reflector (A) around the hinges and assuming a straight rod configuration from the foot P integral with the satellite at the point 0 of the reflector. In this way, said point 0 remains constrained, for all operations subsequent to deployment, thus maintaining its distance from point P of the satellite unchanged. The linear actuators (1). by moving the points and C2 according to the lines of action A ^ and they carry out pointing rotations of the reflector (4) respectively around the lines (OC ^) and (OC ^).

Gli elementi di supporto (3). completano il collegamento strutturale del riflettore (A) al corpo del satellite (5). The support elements (3). complete the structural connection of the reflector (A) to the body of the satellite (5).

L'invenzione si colloca nel campo elettromeccanico, più precisamente nel campo di antenne per satelliti. The invention is placed in the electromechanical field, more precisely in the field of satellite antennas.

Descrizione dell'invenzione Description of the invention

(Nel corso della descrizione dell'invenzione, verranno usate alcune espressioni in lingua inglese e degli acronimi, ritenendo che l’uso di questi renda più scorrevole e comprensibile la lettura agli esperti nel campo. Per precisione, prima della descrizione, verranno elencati ed esplicitati gli acronimi sia nella lingua inglese da cui essi provengono, sia nella traduzione in lingua italiana ; (In the course of the description of the invention, some expressions in English language and acronyms will be used, considering that the use of these will make the reading more fluent and comprehensible to those skilled in the field. For accuracy, before the description, they will be listed and explained acronyms both in the English language from which they come and in the translation into Italian;

ADM Antenna Deployment Mechanism = Meccanismo di dispiegamento d'antenna; ADM Antenna Deployment Mechanism = Antenna deployment mechanism;

APM Antenna Pointing Mechanism = Meccanismo di puntamento d'antenna ; APM Antenna Pointing Mechanism = Antenna pointing mechanism;

SERL Single Ended Reverse Ledge = Battuta inversa a semplice effetto ; SERL Single Ended Reverse Ledge = Reverse stop with single effect;

DERL Doublé Ended Reverse Ledge = Battuta inversa a doppio effetto ; DERL Doublé Ended Reverse Ledge = Double effect reverse ledge;

RSS Reflector Supporting Structures = Strutture di supporto del riflettore; RSS Reflector Supporting Structures = Reflector support structures;

ADPMSS = Antenna Deployment and Pointing Mechanism and Supporting Structures = Meccanismi di dispiegamento, di puntamento e strutture di supporto dell'antenna: ADPMSS = Antenna Deployment and Pointing Mechanism and Supporting Structures = Antenna Deployment and Pointing Mechanisms and Support Structures:

RL = Reverse Ledge = A Battuta inversa). RL = Reverse Ledge = Reverse stop).

L'invenzione riguarda un insieme di dispositivi meccanici ed elettromeccanici,che da qui in poi chiameremo ADPMSS^che viene nella sua migliore applicazione impiegato in sistemi di antenna a bordo di satelliti, con lo scopo di realizzare il dispiegamento dell'antenna dalla configurazione di lancio a quella operativa e quindi di attuarne il puntamento in base a determinati comandi elettrici. L'invenzione si colloca nel campo elettromeccanico, più in particolare in quello del dispiegamento e del puntamento di antenne a bordo di satelliti. The invention relates to a set of mechanical and electromechanical devices, which from here on we will call ADPMSS ^ which is in its best application used in antenna systems on board satellites, with the aim of realizing the deployment of the antenna from the launch configuration to the operational one and therefore to implement the aiming on the basis of certain electrical commands. The invention is placed in the electromechanical field, more particularly in that of the deployment and pointing of antennas on board satellites.

Nelle precedenti soluzioni il dimensionamento degli elementi strutturali, dovendo questi resistere in larga misura a sollecita-2ioni, JÌ*-momento flettente, ha determinato pesi elevati e bassa rigidezza del collegamento strutturale fra riflettore e satellite. Il dimensionamento ridotto delle basi di appoggio e dei bracci di azionamento degli attuatori ha determinato, rispetto alla soluzione attuale, maggiori sollecitazioni negli accoppiamenti cinematici nonché la richiesta di tolleranza più strette a parità di definizione geometrica. Entrambi questi aspetti agiscono negativamente sulla possibilità di realizzare elevati margini di progetto e quindi elevata affidabilità. In the previous solutions, the sizing of the structural elements, since they have to resist to a large extent to stresses, the bending moment, has determined high weights and low stiffness of the structural connection between reflector and satellite. The reduced sizing of the support bases and the operating arms of the actuators has determined, compared to the current solution, greater stresses in the kinematic couplings as well as the request for tighter tolerances with the same geometric definition. Both of these aspects negatively affect the possibility of achieving high project margins and therefore high reliability.

Il difettoso dispiegamento o puntamento di un'antenna compromette la missione di un satellite vanificando lo scopo per cui il satellite stesso è messo in orbita. The faulty deployment or pointing of an antenna compromises the mission of a satellite, defeating the purpose for which the satellite itself is put into orbit.

1 dispositivi di dispiegamento e puntamento devono possedere requisiti di elevata precisione ed elevata affidabilità con adeguate prestazioni per l’intera vita operativa ed al tempo stesso devono avere un peso ridottissimo. Il peso infatti, per apparati da mettere in orbita, influisce notevolmente sui costi di lancio. The deployment and aiming devices must possess high precision and high reliability requirements with adequate performance for their entire operational life and at the same time must have a very low weight. The weight, in fact, for devices to be put into orbit, has a considerable influence on launch costs.

L'invenzione viene ora descritta a scopo illustrativo e non limitativo, facendo riferimento alle tavole di disegno allegate. Si precisa che gli schemi di massima relativi al sistema rappresentano soluzioni attualmente preferite dall'inventore, ma nulla vieta che molti altri tipi di interpretazione dell'invenzione possano essere realizzati senza per questo sconfinare dalla filosofia generale delle soluzioni presentate. The invention is now described for illustrative and non-limiting purposes, with reference to the attached drawing tables. It should be noted that the general diagrams relating to the system represent solutions currently preferred by the inventor, but nothing prevents many other types of interpretation of the invention from being carried out without thereby encroaching on the general philosophy of the solutions presented.

Fig. 1 Rappresentazione di massima dell'architettura del sistema ADPMSS. In essa sono visibili: Fig. 1 Representation of the architecture of the ADPMSS system. In it are visible:

1 Attuatori lineari: 1 Linear actuators:

2 dispositivi di dispiegamento ADM; 2 ADM deployment devices;

3 elementi strutturali di supporto del riflettore: 3 structural elements supporting the reflector:

4 riflettore d'antenna, in configurazione operativa dopo il dispiegamento; 4 antenna reflector, in operational configuration after deployment;

5 corpo del satellite; 5 body of the satellite;

Cj e C2 cerniere; Cj and C2 hinges;

QQ e Qj cerniere intermedie di dispiegamento rispettivamente in fase di lancio (Qq) e in case operativa (Q^); QQ and Qj intermediate deployment hinges respectively in the launch phase (Qq) and in the operational case (Q ^);

PP asse di rotazione dell'attuatore rotativo di displegamento; P^O asta di displegamento in configurazione operativa; PP axis of rotation of the displacement rotary actuator; P ^ O displacement rod in operational configuration;

0 cerniera superiore per rotazione di displegamento e per rotazioni di puntamento; 0 upper hinge for displacement rotation and aiming rotation;

A^ rette di azione degli attuatori lineari. A ^ lines of action of linear actuators.

Fig. la Altra possibile configurazione del sistema che realizza una diversa cinematica di puntamento: in particolare, la rotazione del riflettore non più attorno al suo centro, ma attorno al fuoco del riflettore. In essa sono visibili: Fig. La Another possible configuration of the system that realizes a different aiming kinematics: in particular, the rotation of the reflector no longer around its center, but around the focus of the reflector. In it are visible:

F fuoco = cerniera sferica; F focus = spherical hinge;

D D' D" punti del traliccio che realizza il dispiegamento raggiungendo la configurazione finale con i due elementi triangolari paralleli D D' D". D D 'D "points of the trellis that realizes the deployment reaching the final configuration with the two parallel triangular elements D D' D".

Nei punti D" viene realizzata una guida lineare con vincolo nella sola direzione ortogonale al pannello del satellite 5. Le rotazioni di puntamento vengono effettuate da due attuatori lineari e agenti e lineari e in configurazione simmetrica agenti secondo le direzioni b^ e b£i oppure in configurazione asimmetrica con il primo attuatore lineare che agisce secondo la direzione B^S e con il secondo attuatore che agisce secondo la direzione SB. At points D "a linear guide is created with a constraint only in the direction orthogonal to the satellite panel 5. The pointing rotations are carried out by two linear actuators acting and linear and in symmetrical configuration acting according to the directions b ^ and b £ i or in asymmetrical configuration with the first linear actuator acting in the direction B ^ S and with the second actuator acting in the direction SB.

Fig. 2a Esempi di dispositivi di battuta inversa in configurazione lineare a semplice effetto (RL1, RL2). In essa sono visibili: Fig. 2a Examples of reverse stop devices in single-acting linear configuration (RL1, RL2). In it are visible:

A riflettore; Reflector;

6 tubo; 6 tube;

7 molla: 7 spring:

8 stelo: 8 stem:

9 molla: 9 spring:

10 albero della cerniera di dispiegamento; 10 deployment hinge shaft;

11 testa regolabile dello stelo 9: 11 adjustable stem head 9:

12 testa dello stelo; 12 stem head;

13 perno del tubo; 13 tube pin;

0 cerniera del riflettore. 0 reflector hinge.

Fig. 2b Esempio di dispositivo di battuta inversa, lineare a doppio effetto. In essa sono visibili: Fig. 2b Example of double-acting linear reverse stop device. In it are visible:

15 stelo/terminazione dell'asta; 15 stem / rod termination;

16 battuta; 16 bar;

17 asta: 17 auction:

18 molla; 18 spring;

19 spalla; 19 shoulder;

20 corpo centrale dello stelo 15: 20 central body of stem 15:

21 spalla; 21 shoulder;

22 molla; 22 spring;

23 testa dello stelo 15. 23 stem head 15.

Fig. 3a.. e 3a0 Caratteristiche forza/spostamento degli SERL. Fig. 3a .. and 3a0 Force / displacement characteristics of SERLs.

Fig. 3b Caratteristica forza spostamento del DERL, Fig.3b Shift force characteristic of the DERL,

Fig 4 Cerniera a gioco ripreso indicata con Q.In essa sono visibili : Fig 4 Hinge with resumed play indicated with Q. It shows:

2U Estremità dello snodo solidale all'albero della cerniera 27; 25 boccola di materiale morbido autolubrificante; 2U End of the joint integral with the shaft of the hinge 27; 25 bush of soft self-lubricating material;

26 estremità dello snodo con ripresa di gioco; 26 ends of the joint with play catch;

27 albero di cerniera; 27 hinge shaft;

28 pistone; 28 piston;

29 molla. 29 spring.

Fig, 5 Dispositivo di smorzamento a sollecitazioni controllate. In essa sono visibili nella Fig. 5a: Fig, 5 Damping device under controlled stresses. In it you can see in Fig. 5a:

30 terminazione dello stelo 40: 30 stem termination 40:

33 testa conica della terminazione 30; 33 conical head of the termination 30;

35 battuta intermedia della terminazione 30: 35 intermediate bar of termination 30:

36 corsoio: 36 slider:

38 molla; 38 spring;

39 asta ; 39 rod;

40 stelo: 40 stem:

nel dettaglio 5b: in detail 5b:

31 zona di flessione interna del corsoio; 31 internal flexion zone of the cursor;

32 zona di flessione esterna del corsoio; 32 external flexion zone of the slide;

34 tampone del corsoio: 34 cursor pad:

36 corsoio; 36 slider;

41 anello terminale del corsoio. 41 terminal ring of the slider.

L'ADPMSS è costituito essenzialmente dagli attuatoti lineari 1 denominati APM (vedi Fig. 1) dai dispositivi di dispiegamento 2 denominati ADM e dagli elementi di supporto 3 denominati R5S . Il riflettore d'antenna 9 nella Figura 1 è mostrato nella configurazione operativa dopo il dispiegamento, mentre, prima del dispiegamento, in configurazione di lancio, esso è accostato al corpo del satellite e collegato ad esso, mediante dispositivi di forza tranciabili, noti nello specifico linguaggio come "Hold Down and Release". Questi elementi di forza hanno il compito di collegare strutturalmente il riflettore 9 al satellite 5, quando vi è accostato. essendo capaci di resistere alle elevate sollecitazioni di lancio. The ADPMSS essentially consists of the linear actuators 1 called APM (see Fig. 1), the deployment devices 2 called ADM and the support elements 3 called R5S. The antenna reflector 9 in Figure 1 is shown in the operational configuration after deployment, while, before deployment, in launch configuration, it is approached to the satellite body and connected to it, by means of shear force devices, specifically known language like "Hold Down and Release". These force elements have the task of structurally connecting the reflector 9 to the satellite 5, when it is approached to it. being able to withstand the high launch stresses.

Completata la fase di lancio, il riflettore viene liberato tranciando i suddetti collegamenti, permettendo così all'ADM 2 di attuare la rotazione del riflettore 9 attorno alle cerniere fino a portarlo in configurazione operativa (Fig. 1). L'ADM 2, per attuare il dispiegamento del riflettore, si serve di dispositivi ad accumulo di energia in mezzi elastici o di altre sorgenti di energia. Esso è caratterizzato dal fatto di assumere, al termine del dispiegamento, la configurazione di asta rettilinea (o sistema di aste rettilinee) venendo a costituire uno o più elementi di un sistema di aste che lavorano solo a trazione e compressione nella funzione di collegamento strutturale del riflettore al satellite in fase operativa. Once the launch phase is complete, the reflector is released by cutting the aforementioned connections, thus allowing the ADM 2 to rotate the reflector 9 around the hinges until it is in the operating configuration (Fig. 1). The ADM 2, to implement the deployment of the reflector, uses energy storage devices in elastic media or other energy sources. It is characterized by the fact that, at the end of the deployment, it assumes the configuration of a rectilinear rod (or system of rectilinear rods), forming one or more elements of a system of rods that work only in traction and compression in the function of structural connection of the reflector to the satellite in the operational phase.

Gli attuatori di displegamento dell'ADM sono costituiti da elementi elastici precaricati, ed applicano una coppia attorno all'asse PP all'asta Po Qo essendo collegati direttamente al satellite. 11 sistema ADPMSS si completa con gli APM 1 sistemati al bordo inferiore del riflettore 9 e solidali al corpo satellite 5, e con i supporti strutturali RSS 3. The detachment actuators of the ADM consist of preloaded elastic elements, and apply a torque around the axis PP to the rod Po Qo being connected directly to the satellite. The ADPMSS system is completed with the APMs 1 placed on the lower edge of the reflector 9 and integral with the satellite body 5, and with the RSS 3 structural supports.

Gli attuatori APM spostano i punti e solidali al riflettore secondo le rette di azione a, a^ ortogonali al piano 0 C^ realizzando le rotazioni di puntamento rispettivamente attorno alle rette OC2 ed OC The APM actuators move the points e integral with the reflector according to the action lines a, a ^ orthogonal to the plane 0 C ^ realizing the pointing rotations respectively around the lines OC2 and OC

1 supporti strutturali RSS. con i due elementi laterali eguali, realizzano il collegamento del riflettore alle due cerniere per i due gradi di libertà lineari nel piano ortogonale alla retta Cj C^ί e. con l'elemento centrale, vincolano la traslazione relativa riflettore/satellite secondo la direzione C 1 RSS structural supports. with the two equal lateral elements, they connect the reflector to the two hinges for the two linear degrees of freedom in the plane orthogonal to the straight line Cj C ^ ί e. with the central element, they constrain the relative translation of the reflector / satellite in the direction C

Quanto è stato scritto prima riguarda l'architettura dell'ADPMSS. Per quanto riguarda gli elementi costruttivi dell'ADPMSS si descrivono innanzitutto i criteri generali applicati nella realizzazione dell'ADPMSS stesso. What has been written above concerns the architecture of the ADPMSS. As regards the constructive elements of the ADPMSS, the general criteria applied in the realization of the ADPMSS itself are described first.

Questi criteri hanno 1'obbiettivo di rendere dimensionabili in modo preciso e riproducibile le sollecitazioni sia in elementi strutturali sia in giunti cinematici, rendendole indipendenti da cause di diversa natura, come dilatazione termica, vibrazione, urto ecc. ci si basa, in analogia a quanto normalmente usato in campo elettronico, su dispositivi che realizzano comportamenti non lineari. In particolare si tratta di dispositivi che possono determinare variazioni molto elevate della rigidezza meccanica al variare della forza applicata. These criteria have the objective of making the stresses both in structural elements and in kinematic joints dimensionable in a precise and reproducible way, making them independent of causes of different nature, such as thermal expansion, vibration, impact, etc. it is based, in analogy to what is normally used in the electronic field, on devices that perform non-linear behaviors. In particular, these are devices that can cause very high variations in mechanical stiffness as the applied force varies.

La rigidezza mantiene il pieno valore degli elementi strutturali fintantoché, la forza applicata a questi, non supera un valore esattamente prestabilito: un generatore a "spostamento costante" (cioè di impedenza meccanica interna trascurabile) applicato ai suddetti elementi strutturali, che richiedesse ulteriori aumenti di forza, non può produrre apprezzabili variazioni di forza perché la rigidezza dei dispositivi in oggetto decade bruscamente a valori molto bassi. The stiffness maintains the full value of the structural elements as long as the force applied to them does not exceed an exactly predetermined value: a generator with "constant displacement" (i.e. of negligible internal mechanical impedance) applied to the aforementioned structural elements, which required further increases in force, cannot produce appreciable variations in force because the stiffness of the devices in question suddenly decays to very low values.

Due esempi costruttivi di questi dispositivi identificati come dispositivi di "battuta inversa". RL ("Reverse Ledge"). sono mostrati nell'applicazione al progetto ADPMSS per la funzione di dispiegamento e per la funzione di supporto st rutturale del riflettore in R, rispettivamente con la figura 2-a e 2-b. Two constructive examples of these devices identified as "reverse stop" devices. RL ("Reverse Ledge"). are shown in the application to the ADPMSS project for the deployment function and for the structural support function of the reflector in R, respectively with Figure 2-a and 2-b.

Nella figura 2-a è mostrato lo schema della terminazione superiore dell'asta P 0 che include due dispositivi RL entrambi a semplice effetto SERI "Single Ended Reverse Ledge". Quello inferiore, RL1, lavora per trazione mentre quello superiore RL2 lavora per compressione. Figure 2-a shows the diagram of the upper termination of the P 0 rod which includes two RL devices, both single-acting SERI "Single Ended Reverse Ledge". The lower one, RL1, works by traction while the upper one RL2 works by compression.

Nella specifica configurazione l'RLl è costituito da due elementi consecutivi della stessa asta: il tubo 6 e lo stelo 8 guidati relativamente a coassialità e dalla molla 7 precaricata che mantiene attiva la battuta 13-12 fra tubo e stelo. L'RL2 è costituito dalla parte più snella dello stelo 8. dall'albero 10 con foro trasversale e dalla molla 9 precaricata che mantiene attiva la battuta 11-10 fra stelo ed albero. In the specific configuration the RL1 consists of two consecutive elements of the same rod: the tube 6 and the rod 8 guided relatively to coaxiality and by the preloaded spring 7 which keeps the stop 13-12 active between the tube and the rod. The RL2 is constituted by the slender part of the rod 8. by the shaft 10 with transverse hole and by the preloaded spring 9 which keeps the stop 11-10 active between the rod and the shaft.

In quest'applicazione vengono esplicate diverse funzioni: In this application several functions are performed:

I Definizione precisa della posizione del riflettore 9 ad esaurimento del transitorio di dispiegamento. In questa condizione infatti, la molla 7 mantiene attiva la battuta delia testa 12 dello stelo 3 contro il fermo 13 e la molla la battuta della testa regolabile 11 contro l’albero 10 che realizza la cerniera in 0 del riflettore 4 (Fig. 1). I Precise definition of the position of the reflector 9 upon exhaustion of the deployment transient. In fact, in this condition, the spring 7 keeps active the abutment of the head 12 of the stem 3 against the stop 13 and the spring the abutment of the adjustable head 11 against the shaft 10 which creates the hinge in 0 of the reflector 4 (Fig. 1) .

II Protezione contro le sollecitazioni di urto al momento dell'arresto del riflettore al termine del dispiegamento. Infatti in questo momento la battuta della testa 12 contro il fermo 12 si apre e contestualmente la forza di precarico della molla 7, che contemporaneamente manteneva attiva la battuta 12-13, comincia ad agire come forza frenante del moto del riflettore 9; determinando il trasferimento dell'energia cinetica del riflettore 4 in energia potenziale elastica della molla 7. Questa energia viene restituita dalla molla 7 al riflettore 4 che assume moto nella direzione opposta ma, al momento della richiusura della battuta 12-13, l'urto di compressione viene, questa volta, impedito dall'apertura della battuta 11-10 e dall'effetto frenante della molla 9. II Protection against impact stresses when stopping the reflector at the end of deployment. In fact, at this moment the stop of the head 12 against the stop 12 opens and at the same time the preload force of the spring 7, which at the same time kept the stop 12-13 active, begins to act as a braking force for the motion of the reflector 9; determining the transfer of the kinetic energy of the reflector 4 into the elastic potential energy of the spring 7. This energy is returned by the spring 7 to the reflector 4 which takes motion in the opposite direction but, when the stop 12-13 is closed again, the impact of This time, compression is prevented by the opening of the stop 11-10 and by the braking effect of the spring 9.

Ili Limitazione delle sollecitazioni durante la fase di lancio. III Limitation of stresses during the launch phase.

In questa condizione il riflettore è direttamente vincolato alla struttura satellite. Le oscillazioni relative riflettore/struttura in associazione alla massa del riflettore di valore elevato, potrebbero causare sollecitazioni molto elevate nelle aste e nei giunti dell'ADM. ma la presenza dei due SERL consente allungamenti ed accorciamenti delle aste stesse limitando le sollecitazioni ai valori corrispondenti al precarico delle molle 7 e 9, valori che sono molto bassi e perfettamente definiti. In this condition the reflector is directly linked to the satellite structure. Relative reflector / structure oscillations in association with the mass of the high value reflector could cause very high stresses in the ADM rods and joints. but the presence of the two SERLs allows elongation and shortening of the rods themselves, limiting the stresses to the values corresponding to the preload of the springs 7 and 9, values which are very low and perfectly defined.

IV Generazione dell'impulso iniziale di dispiegamento. Nella condizione di lancio il collegamento diretto del riflettore al corpo satellite e la geometria dell'ADM sono tali che la molla 9 (Fig. 2-a) risulta ulteriormente compressa e la battuta 11-10 risulta aperta. Pertanto, al momento del suo rilascio, il riflettore subisce l'impulso della molla 9 che determina, sia pure per breve tempo, una coppia elevata, in grado quindi di fornire ulteriori margini per vincere eventuali coppie di primo distacco associate al moto di dispiegamento. IV Generation of the initial deployment impulse. In the launch condition, the direct connection of the reflector to the satellite body and the geometry of the ADM are such that the spring 9 (Fig. 2-a) is further compressed and the stop 11-10 is open. Therefore, at the moment of its release, the reflector undergoes the impulse of the spring 9 which determines, albeit for a short time, a high torque, thus capable of providing further margins for overcoming any initial detachment couples associated with the unfolding motion.

Flessibilizzazione della parte terminale in corrispondenza alla cerniera 0 del riflettore: Indipendentemente dalla presenza dell'albero 10 rappresentato in sezione nella Fig. 2-a, il quale consente la rotazione relativa fra asta e riflettore necessaria al dispiegamento, per garantire le due rotazioni trasversali richieste dalla funzione di puntamento per un numero elevatissimo di cicli e per angoli piccoli, è resa disponibile la flessibilità della parte terminale snella delle stelo 8. Flexibilization of the terminal part in correspondence with the hinge 0 of the reflector: Regardless of the presence of the shaft 10 represented in section in Fig. 2-a, which allows the relative rotation between the rod and the reflector necessary for deployment, to guarantee the two transverse rotations required from the aiming function for a very high number of cycles and for small angles, the flexibility of the slender end part of the stem 8 is made available.

E' di grande rilevanza il fatto che con la semplice disposizione dell'RL2 si ottiene al contempo un dispositivo a grande flessibilità trasversale, realizzata per snellezza, mantenendo praticamente la piena resistenza della sezione utile snella senza incorrere in instabilità per carico di punta. Il carico di compressione infatti, con la disposizione rivendicata non potrà mai insistere sull'elemento snello poiché questo viene automaticamente scollegato dal carico per l’apertura della battuta 11-10 quando il carico stesso supera la precompressione della molla U. It is of great importance that with the simple arrangement of the RL2, at the same time a device with great transversal flexibility is obtained, made for slenderness, practically maintaining the full strength of the slender useful section without incurring instability due to peak load. In fact, the compression load, with the claimed arrangement, can never insist on the slender element since this is automatically disconnected from the load for the opening of the stop 11-10 when the load itself exceeds the prestress of the spring U.

VI Registrabilità fine della lunghezza dell'asta Q0 (Fig. 1) ottenuta realizzando la battuta 11 (Fig. 2-a) mediante dado e controdado sull'estremità superiore filettata dello stelo 8. VI Fine adjustability of the length of the rod Q0 (Fig. 1) obtained by making the stop 11 (Fig. 2-a) by means of a nut and lock nut on the threaded upper end of the rod 8.

E 1 infine da rilevare che la protezione bidirezionale ottenuta mediante adozione di due SERL uno per trazione ed uno per compressione è intrinsecamente esente da giochi. Finally, it should be noted that the bidirectional protection obtained by adopting two SERLs, one for traction and one for compression, is intrinsically free from play.

Nella Fig. 2-b) è mostrato lo schema del dispositivo RL inserito nella connessione strutturale che realizza il vincolo del riflettore in R secondo la direzione C2 (Fig. 1). Tale connessione consiste essenzialmente in un'asta collegata in R al riflettore 4 in C^ oppure al corpo del satellite 5. il dispositivo RL (Fig. 2-b) è costituito dallo stelo 15 che al tempo stesso realizza la terminazione dell'asta, dall’asta stessa 17, dalle due molle 18 e 22, dalle due spalle 19 e 21 e dalla battuta 16 resa solidale all'asta 17 mediante incollaggio o con dispositivi meccanici. In questa configurazione l'RL può operare a doppio effetto cioè sia per trazione che per compressione e verrà identificato come DERL ("Doublé Ended Reverse Ledge"). Fig. 2-b) shows the diagram of the RL device inserted in the structural connection that creates the constraint of the reflector in R according to the direction C2 (Fig. 1). This connection essentially consists of a rod connected in R to the reflector 4 in C ^ or to the body of the satellite 5. the device RL (Fig. 2-b) is constituted by the rod 15 which at the same time carries out the termination of the rod, by the rod 17 itself, by the two springs 18 and 22, by the two shoulders 19 and 21 and by the stop 16 made integral with the rod 17 by gluing or with mechanical devices. In this configuration the RL can operate with double effect, ie both by traction and by compression and will be identified as DERL ("Doublé Ended Reverse Ledge").

Se la forza di compressione supera il precarico della molla 18 la spalla 19 resta appoggiata alla battuta 16, mentre il suo contatto assiale con il corpo centrale 20 dello stelo 15 si apre e lo stelo stesso si sposta verso destra rispetto all'asta 17 corrispondentemente alla compressione della molla 18. Allo stesso tempo dell'apertura del contatto fra spalla 19 e corpo centrale 20, si apre anche il contatto fra battuta 16 e spalla 21 mentre la molla 22 mantiene invariata la sua lunghezza restando contenuta dalla testa 23 dello stelo 15 e dalla spalla 21 che continua a poggiare sul corpo centrale 20. If the compression force exceeds the preload of the spring 18, the shoulder 19 rests against the stop 16, while its axial contact with the central body 20 of the stem 15 opens and the stem itself moves to the right with respect to the rod 17 corresponding to the compression of the spring 18. At the same time as the opening of the contact between the shoulder 19 and the central body 20, the contact between the stop 16 and the shoulder 21 also opens while the spring 22 keeps its length unchanged, remaining contained by the head 23 of the stem 15 and from the shoulder 21 which continues to rest on the central body 20.

Comportamento analogo si ha nel caso in cui la forza di trazione fra lo stelo ed asta supera la forza di precompressione della molla 22. In tal caso questa si accorcia determinando lo spostamento verso sinistra dello stelo 15 rispetto all'asta 17. A similar behavior occurs in the case in which the traction force between the rod and rod exceeds the prestressing force of the spring 22. In this case, this is shortened by causing the rod 15 to move to the left with respect to the rod 17.

II DERL così realizzato può ammettere un gioco assiale relativo fra stelo 15 ed asta 17. Il gioco resta commisurato (ovviamente nel caso che trazione e compressione siano al di sotto delle soglie determinate dal precarico della molla 22 e 19) allo scarto fra la lunghezza assiale della battuta 16 e quella del corpo centrale 20 dello stelo 15. The DERL thus realized can admit a relative axial play between rod 15 and rod 17. The play remains commensurate (obviously in the case that traction and compression are below the thresholds determined by the preload of the spring 22 and 19) to the difference between the axial length of the stop 16 and that of the central body 20 of the stem 15.

La configurazione indicata in Fig. 2-b fornisce un'ottima guida di coassialità fra stelo 15 ed asta 17 consentendo la rotazione relativa fra le due parti. Tale rotazione viene utilizzata durante la fase di dispiegamento del riflettore e può essere ottenuta praticernente. senza attrito, dimensionando la lunghezza della battuta 16 con opportuna tolleranza in difetto rispetto alla lunghezza del corpo 20 dello stelo 15. The configuration indicated in Fig. 2-b provides an excellent coaxial guide between rod 15 and rod 17 allowing relative rotation between the two parts. This rotation is used during the reflector deployment step and can be practically obtained. without friction, by dimensioning the length of the stop 16 with a suitable tolerance in relation to the length of the body 20 of the stem 15.

Nelle figure 3-a e 3-b sono riportate le caratteristiche tipiche forza-spostamento rispettivamente dei SERL di Fig. 2-a e del DERL di Fig. 2-b. Figures 3-a and 3-b show the typical force-displacement characteristics of the SERLs of Fig. 2-a and the DERL of Fig. 2-b, respectively.

Altro dispositivo a comportamento non lineare utilizzato per riprendere il gioco e al tempo stesso definire in modo preciso la sollecitazione fra i due elementi di uno snodo e quindi la coppia d’attrito dello snodo stesso è quello schematizzato in Fig. 4. In esso (snodo) l'estremità 24 solidale all'albero 27 si accoppia con l'altra estremità 26 dello snodo tramite la boccola 25 sottile, di materiale morbido autolubrificante, con tolleranza dimensionata in modo da consentire gioco in tutto il campo di temperature operativo. Il pistone 28 spinto dalla molla 29, opportunamente precaricata. deforma la boccola 25 mantenendo l’albero 27 pressato contro la parete opposta e quindi riprendendo il gioco. In queste condizioni la coppia d'attrito T fra le due estremità dello snodo vale: Another non-linear behavior device used to regain play and at the same time precisely define the stress between the two elements of a joint and therefore the frictional torque of the joint itself is the one shown in Fig. 4. In it (joint ) the end 24 integral with the shaft 27 is coupled with the other end 26 of the joint by means of the thin bushing 25, made of soft self-lubricating material, with a tolerance sized so as to allow play in the whole operating temperature range. The piston 28 pushed by the spring 29, suitably preloaded. deforms the bushing 25 keeping the shaft 27 pressed against the opposite wall and then resuming play. In these conditions, the friction torque T between the two ends of the joint is:

essendo il coefficente d'attrito fra boccola 25 ed albero 27, D il diametro dell'albero 27 e F il precarico della molla 29. Il dispositivo di Fig. 4 è impiegato nella cerniera Q dell'ADM (vedi Fig. 1). being the coefficient of friction between bushing 25 and shaft 27, D the diameter of the shaft 27 and F the preload of the spring 29. The device of Fig. 4 is used in the hinge Q of the ADM (see Fig. 1).

Dispositivi analoghi a quelli rappresentati in Fig. 2-a e 2-b vengono impiegati nell'ADPMSS in corrispondenza ai lati inferiori dei due tralicci laterali 3 (vedi Fig. 1) per isolare gli elementi cinematici degli attuatori 1 dalle sollecitazioni di vibrazione quando il riflettore è collegato al satellite in fase di lancio. Un altro dispositivo basato sui criteri sopra citati è il dispositivo di smorzamento a sollecitazioni controllate, rappresentato in Fig. 5a viene descritto, a titolo esemplificativo e non limitativo nel suo impiego in connessione con il SERL che lavora per allungamento (rappresentato con molla 38, asta 39, stelo 40). Devices similar to those shown in Fig. 2-a and 2-b are used in the ADPMSS in correspondence with the lower sides of the two lateral trusses 3 (see Fig. 1) to isolate the kinematic elements of the actuators 1 from vibration stresses when the reflector it is connected to the satellite being launched. Another device based on the aforementioned criteria is the controlled stress damping device, represented in Fig. 39, stem 40).

Il dispositivo di smorzamento consiste nella terminazione 30 dello stelo 40 e nel corsoio 36. La terminazione 30 è caratterizzata da una battuta intermedia 35 e da una testa conica 33 che realizza anche la battuta del SERL (battuta contro il setto 37 dell'asta 39). Il corsoio 36 rappresentato in sezione in Fig. 5b è caratterizzato dal fatto che la sua continuità circonferenziale è interrotta da tagli radiali per la sua intera lunghezza assiale ad eccezione dell'anello terminale 41. Quest'ultimo, con il suo maggiore spessore, realizza la battuta contro la battuta intermedia 35 dello stelo in modo tale che la corsa relativa fra corsoio e stelo resti delimitata positivamente ed indipendentemente dall'intervento dell’accoppiamento conico fra corsoio e testa 33, The damping device consists of the termination 30 of the stem 40 and the slider 36. The termination 30 is characterized by an intermediate stop 35 and a conical head 33 which also makes the SERL abutment (abutment against the septum 37 of the rod 39) . The slider 36 shown in section in Fig. 5b is characterized by the fact that its circumferential continuity is interrupted by radial cuts for its entire axial length with the exception of the terminal ring 41. The latter, with its greater thickness, creates the abutment against the intermediate stop 35 of the stem in such a way that the relative stroke between the slider and the stem remains positively delimited and independently of the intervention of the conical coupling between the slider and the head 33,

I tagli radiali del corsoio 36 individuano seguenti con flessibilità in senso radiale in corrispondenza alle zone assiali 31 e 32 del corsoio 36. 1 diametri interni del corsoio 36 sono tali che esso risulti guidato ma completamente libero rispetto allo stelo, mentre il diametro esterno del tampone 34 è tale da richiedere una leggera flessione della zona 31 per essere inserito nell'asta 39. Si esercita in tal modo una leggera forza di attrito in senso assiale fra corsoio 36 ed asta 39. (Questa forza d'attrito sarà dimensionata in modo da essere molto più bassa della forza di precarico della molla 38 del SERL). The radial cuts of the slide 36 identify following with flexibility in a radial direction in correspondence with the axial areas 31 and 32 of the slide 36. The internal diameters of the slide 36 are such that it is guided but completely free with respect to the stem, while the external diameter of the plug 34 is such as to require a slight bending of the area 31 to be inserted in the rod 39. In this way a slight friction force is exerted in the axial direction between the slide 36 and the rod 39. (This friction force will be sized so as to be much lower than the spring preload force 38 of the SERL).

In queste condizioni, se si determina un intervento del SERL con spostamento dello stelo 40 rispetto all'asta 39, il corsoio 36 rimane temporaneamente fermo rispetto all'asta 39 determinando l'accoppiamento della testa conica 33 con il corsoio 36. Under these conditions, if an intervention of the SERL occurs with displacement of the stem 40 with respect to the rod 39, the slider 36 remains temporarily stationary with respect to the rod 39 causing the coupling of the conical head 33 with the slider 36.

Stabilendo valori opportuni della conicità in rapporto ai coefficienti d'attrito in gioco, si determina un comportamento autostringente per il quale la testa conica 33 s'inserisce nel corsoio 36 determinando una flessione radiale della zona 32 che aumenta il carico radiale del tampone 34 contro l'asta 39 e quindi la forza assiale d'attrito tra tampone ed asta. By establishing appropriate values of the conicity in relation to the friction coefficients involved, a self-tightening behavior is determined for which the conical head 33 fits into the slider 36 causing a radial bending of the area 32 which increases the radial load of the pad 34 against the rod 39 and therefore the axial frictional force between the plug and rod.

il comportamento autostringente non determina l'inceppamento perché l'entità della flessione radiale della zona 32 resta limitata dall'intervento della battuta fra anello 41 e battuta intermedia 35. Dimensionando opportunamente conicità (testa 33), flessibilità (zona 32) e corsa fra corsoio e stelo, è possibile dimensionare la forza frenante al valore desiderato. the self-tightening behavior does not cause jamming because the extent of the radial bending of zone 32 remains limited by the intervention of the stop between ring 41 and intermediate stop 35. Appropriately dimensioning the taper (head 33), flexibility (zone 32) and stroke between the slide and rod, it is possible to dimension the braking force to the desired value.

Al momento dell'inversione del moto che dovrà ripristinare la battuta fra 33 e 37, il moto stesso non sarà impedito dall'attrito fra tampone 36 ed asta 39 anche se l'attrito è stato dimensionato a valori superiori alla forza della molla 38. Infatti la molla, agendo sullo stelo, determinerà inizialmente il disinserimento della testa conica 33 con conseguente riduzione dell'attrito e quindi determinerà il moto di ritorno dello stelo rispetto all'asta fino al ripristino della battuta fra testa 33 e setto 37. At the moment of the inversion of the motion which will have to restore the stop between 33 and 37, the motion itself will not be impeded by the friction between the pad 36 and the rod 39 even if the friction has been dimensioned to values higher than the force of the spring 38. In fact the spring, acting on the rod, will initially determine the disengagement of the conical head 33 with consequent reduction of friction and therefore will determine the return motion of the rod with respect to the rod until the stop between the head 33 and the septum 37 is restored.

Nell'applicazione descritta, il dispositivo di smorzamento consente la dissipazione dell'energia sviluppata dall'attuatore di dispiegamento del sistema ADPMSS. In the described application, the damping device allows the dissipation of the energy developed by the deployment actuator of the ADPMSS system.

Gli aspetti innovativi nella realizzazione dell'ADPMSS sono: The innovative aspects in the implementation of the ADPMSS are:

A) aspetti relativi all’architettura di sistema; A) aspects relating to the system architecture;

B) aspetti riguardanti dispositivi impiegati nell'ADPMSS secondo quanto descritto di seguito: B) aspects concerning devices used in the ADPMSS as described below:

Al - Gestione combinata delle funzioni di dispiegamento e di puntamento e vincoli distribuiti sia verso il riflettore che verso il corpo del satellite. Al - Combined management of the deployment and pointing functions and constraints distributed both towards the reflector and towards the satellite body.

A2 - Impiego predominante od esclusivo di aste rettilinee (lavorando solo a trazione e compressione determinano la massima efficienza strutturale) in un sistema a traliccio il quale, durante il dispiegamento, evolve fino alla configurazione finale isostatica di massima semplicità del reticolo. Nella specifica applicazione, citata ad esempio a titolo esplicativo e non limitativo, i due seguenti P Q e Q 0, durante il dispiegamento si aprono a compasso attorno alla cerniera in Q fino ad assumere la geometria allineata di unica asta rettilinea PoO. A2 - Predominant or exclusive use of rectilinear rods (working only in traction and compression, they determine the maximum structural efficiency) in a truss system which, during deployment, evolves up to the final isostatic configuration of maximum simplicity of the lattice. In the specific application, cited for example for explanatory and non-limiting purposes, the following two P Q and Q 0, during unfolding, open like a compass around the hinge at Q until they assume the aligned geometry of a single rectilinear rod PoO.

Per chiarezza, durante il dispiegamento, il centro 0 del riflettore descrive l'arco di cerchio OoO attorno all'asse e contemporaneamente la cerniera Q descrive l'arco di cerchio QoQ attorno all'asse PP. For clarity, during deployment, the center 0 of the reflector describes the circular arc OoO around the axis and at the same time the hinge Q describes the circular arc QoQ around the axis PP.

A3 - Separazione e gestione indipendente della funzione di supporto strutturale del riflettore in fase di lancio da quella di supporto strutturale per il dispiegamento ed il puntamento, proteggendo tutte le parti dell'ADPMSS dalle sollecitazioni di lancio. A3 - Separation and independent management of the structural support function of the reflector in the launch phase from that of structural support for deployment and aiming, protecting all parts of the ADPMSS from launch stresses.

A4 - Estensione della base del collegamento riflettore-satellite a triangoli molto ampi, sia verso il riflettore (triangolo C1O C ), sia verso il satellite (triangolo C..P C-) sistemando gli elementi di dispiegamento ADM nella zona anteriore del riflettore senza disturbare le caratteristiche radiative del sistema d'antenna. A4 - Extension of the base of the reflector-satellite connection with very wide triangles, both towards the reflector (triangle C1O C) and towards the satellite (triangle C..P C-) by arranging the ADM deployment elements in the front area of the reflector without disturb the radiative characteristics of the antenna system.

A5 - Gestione dei sei "gradi di libertà" necessari al collegamento per posizionamento e movimentazione del riflettore rispetto al satellite, con vincoli distribuiti non iperstatici, senza singolarità, con elevata definizione geometrica e limitando al massimo il numero dei gradi di libertà relativi a vincoli per punti del riflettore che sono lontani dal satellite. A5 - Management of the six "degrees of freedom" necessary for the connection for positioning and movement of the reflector with respect to the satellite, with distributed non-hyperstatic constraints, without singularities, with high geometric definition and limiting as much as possible the number of degrees of freedom relating to constraints for points of the reflector that are far from the satellite.

Questo è ottenuto, con l'architettura proposta,vincolando un solo grado di libertà nel punto lontano dal satellite che è il centro 0 della rotazione di puntamento del riflettore, mentre gli altri cinque gradi di libertà sono vincolati al bordo inferiore del riflettore molto prossimi al corpo del satellite. This is obtained, with the proposed architecture, by constraining a single degree of freedom at the point far from the satellite which is the center 0 of the reflector pointing rotation, while the other five degrees of freedom are constrained to the lower edge of the reflector very close to body of the satellite.

In particolare si ha la seguente distribuzione di vincoli dei sei gradi di libertà (Fig.1): In particular, we have the following distribution of constraints of the six degrees of freedom (Fig. 1):

un grado di libertà lineare nel punto 0 del riflettore secondo la direzione PO; a linear degree of freedom at the 0 point of the reflector in the direction PO;

due gradi di libertà lineari nel punto del riflettore: secondo la direzione e secondo la direzione ortogonale ad A e alle rette two linear degrees of freedom in the spot of the reflector: according to the direction and according to the direction orthogonal to A and to the straight lines

due gradi di libertà lineari nel punto del riflettore: secondo la direzione e secondo la direzione ortogonale ad Ag e alla retta C two linear degrees of freedom in the spot of the reflector: according to the direction and according to the direction orthogonal to Ag and to the line C

Un grado di libertà lineare nel punto R del riflettore secondo la direzione A linear degree of freedom at the R point of the reflector according to direction

I sei vincoli suddetti sono: The above six constraints are:

uno evolutivo e cinque stazionari per il dSpiegamento. due evolutivi e quattro stazionari per il puntamento, secondo quanto appresso precisato. one evolutionary and five stationary for deployment. two evolutionary and four stationary for pointing, as specified below.

Dispiegamento Unfolding

Evolve il vincolo in 0 secondo una traiettoria circolare con asse It evolves the constraint in 0 according to a circular trajectory with axis

Sono stazionari due vincoli in e due vincoli in C^ (ritenzione dei due spostamenti in senso ortogonale a C1C2)’ è inoltre stazionario un vincolo in R secondo Puntamento Two constraints in and two constraints in C ^ are stationary (retention of the two displacements orthogonal to C1C2) ’a constraint in R is also stationary according to Pointing

Evolvono due vincoli uno in ed uno in C^ nella direzione ortogonale al piano OC. (direzione delle rette a di attuazione degli attuatori lineari). Two constraints evolve, one in and one in C ^ in the direction orthogonal to the OC plane. (direction of the actuation lines a of the linear actuators).

Sono stazionari quattro vincoli: uno in 0 secondo la direzione OP, uno in ed uno in C nella direzione perpendicolare a e contenuta nel piano OC , uno in R secondo C . Four constraints are stationary: one in 0 according to the OP direction, one in and one in C in the direction perpendicular to and contained in the OC plane, one in R according to C.

A6 - Collocazione dei dispositivi di attuazione sia per il dispiegamento (ADM), sia per il puntamento (APM), in parte fissa, direttamente collegati al corpo satellite. A6 - Location of actuation devices for both deployment (ADM) and aiming (APM), partly fixed, directly connected to the satellite body.

B1 - Impiego di dispositivi secondo gli insegnamenti del Brevetto italiano N° 48330A88 per gli attuatori 1 ed in particolare dell'accoppiamento vite madrevite in materiale duro/materiale morbido autolubrificante ingabbiato senza elementi di rotolamento e del dispositivo di precarico a forza costante sull'intera corsa dell'attuatore (molla negativa). Quest'ultimo non è realizzato in versione speculare come era nel citato brevetto, ma in versione singola in modo tale da ottenere anche un precarico perpendicolare per riprendere il gioco delle guide prismatiche dell'attuatore nella direzione perpendicolare alle rette di attuazione "a" ed all'asse B1 - Use of devices according to the teachings of the Italian Patent N ° 48330A88 for the actuators 1 and in particular of the coupling screw nut in hard material / soft self-lubricating material caged without rolling elements and of the preloading device with constant force over the entire stroke actuator (negative spring). The latter is not produced in a mirror version as it was in the aforementioned patent, but in a single version in such a way as to also obtain a perpendicular preload to regain the play of the prismatic guides of the actuator in the direction perpendicular to the actuation lines "a" and to the 'axis

B2 - Impiego di dispositivi limitatori di forza RL sia nella versione a singolo che a doppio effetto nei diversi elementi strutturali secondo quanto richiesto dall'ADPMSS per l'isolamento dalle sollecitazioni di lancio e per eliminare l'urto al completamento del moto di dispiegamento del riflettore. B3 - Impiego di un dispositivo RL per proteggere da instabilità per carico di punta un elemento molto snello in modo da realizzare flessibilità trasversali molto elevate mantenendo un'ottima capacità di reagire in senso assiale per l'elemento snello. B2 - Use of RL force limiting devices both in the single and double-acting version in the various structural elements as required by the ADPMSS for the isolation from the launch stresses and to eliminate the impact upon completion of the deployment motion of the reflector . B3 - Use of an RL device to protect a very slender element from buckling due to buckling in order to achieve very high transverse flexibility while maintaining an excellent ability to react axially for the slender element.

B4 - Impiego di precarico perpendicolare all'asse di cerniera (o secondo l'asse di cerniera con elementi conici) per riprendere il gioco radiale in una cerniera mantenendo indipendenti dalle dilatazioni termiche le sollecitazioni alla superficie di accoppiamento della cerniera stessa. B4 - Use of preload perpendicular to the hinge axis (or according to the hinge axis with conical elements) to regain the radial play in a hinge keeping the stresses on the coupling surface of the hinge independent from thermal expansion.

Per poter superare i problemi che normalmente si presentano per i dispositivi di dispiegamento e puntamento, di impiego spaziale, cosi importanti nell'economia di un sistema spaziale, sono state introdotte le innovazioni citate. In order to overcome the problems that normally arise for the deployment and pointing devices, of space use, so important in the economy of a space system, the mentioned innovations have been introduced.

Con queste innovazioni l'invenzione si propone di soddisfare i requisiti appena citati in modo ottimale sia mediante l’adozione di una valida architettura generale del sistema ADPMSS, che mediante l'adozione di specifici dispositivi semplici ed affidabili per la realizzazione di tutte le funzioni richieste. With these innovations, the invention aims to satisfy the aforementioned requirements in an optimal way both through the adoption of a valid general architecture of the ADPMSS system, and through the adoption of specific simple and reliable devices for the realization of all the required functions. .

L’invenzione consente di ottenere: The invention makes it possible to obtain:

elevata affidabilità; high reliability;

eliminazione di sollecitazioni anomale che possono danneggiare i delicati elementi cinematici, dovuta all'impiego degli RL: elimination of anomalous stresses that can damage the delicate kinematic elements, due to the use of RLs:

realizzazione di ampi margini di progetto dovuta all'architettura a basi ampie che riduce le forze richieste; creation of large project margins due to the architecture with wide bases which reduces the required forces;

protezione contro le sollecitazioni ambientali: la sistemazione in parte fissa sul corpo satellite degli attuatori ADM ed APM riduce sia le escursioni termiche sia i livelli di vibrazione direttamente applicati ed elimina cablaggi flessibili. protection against environmental stresses: the partly fixed arrangement on the satellite body of the ADM and APM actuators reduces both the thermal excursions and the directly applied vibration levels and eliminates flexible wiring.

elevate prestazioni: high performance:

si minimizza la lunghezza dei percorsi strutturali e si aumenta l'ampiezza delle basi di collegamento con notevole aumento della rigidezza dell'interconnessione riflettore-satellite ed un notevole aumento della precisione e della stabilità del collegamento senza richiedere elevate sezioni delle singole aste ed elevate precisioni delle loro lunghezze. E’ da considerare a questo riguardo che per le antenne con puntamento automatico esiste un requisito di rigidezza strutturale per evitare che le frequenze di risonanza strutturali siano prossime alla frequenza della banda passante del ciclo di controllo di puntamento. Potrebbe, in caso contrario, verificarsi un pompaggio di energia degli elementi attivi del ciclo di controllo al sistema risonante strutturale, con aumento ("Build up") delle oscillazioni e conseguente instabilità del sistema. the length of the structural paths is minimized and the width of the connection bases is increased with a considerable increase in the rigidity of the reflector-satellite interconnection and a considerable increase in the precision and stability of the connection without requiring high sections of the individual rods and high precision of the their lengths. In this regard, it should be considered that for antennas with automatic pointing there is a requirement of structural rigidity to avoid that the structural resonance frequencies are close to the frequency of the passband of the pointing control cycle. Otherwise, an energy pumping of the active elements of the control cycle to the structural resonant system could occur, with an increase ("Build up") of the oscillations and consequent instability of the system.

La presenza dei dispositivi RL soddisfa pienamente questo requisito in quanto, come già visto, rende disponibile la piena rigidezza degli elementi strutturali fino a valori elevati delle forze in gioco; valori delle forze che forniscono un margine grande rispetto a quelli che possono essere generati nelle condizioni operative in orbita. The presence of the RL devices fully satisfies this requirement since, as already seen, it makes available the full stiffness of the structural elements up to high values of the forces involved; values of the forces that provide a large margin compared to those that can be generated under operating conditions in orbit.

L'ampiezza delle basi di collegamento consente inoltre valori molto limitati delle forze nei diversi giunti cinematici determinando bassi attriti e basse usure, fornendo quindi garanzia di buon funzionamento con lunga durata di vita. The amplitude of the connection bases also allows very limited values of the forces in the various kinematic joints, resulting in low friction and low wear, thus providing a guarantee of good operation with a long life.

Peso molto ridotto: Very low weight:

gli accorgimenti già menzionati: distribuzione dei vincoli, basi ampie, percorsi ridotti, impiego di aste per trazione e compressione, esclusione di iperstaticità. lontananza dalla singolarità, disaccoppiamento dalle sollecitazioni di lancio, opportunamente messi in atto nel sistema ADPHSS, consentono enormi benefici in termini di riduzione di peso, talché nella specifica realizzazione che prevede dispiegamento e puntamento di un riflettore da due metri di diametro e circa undici chili di peso si riesce a contenere il peso complessivo degli apparati ADPMSS in cinque chili circa, invece dei quindici e più chili dello stesso sistema nelle precedenti configurazioni. the measures already mentioned: distribution of constraints, wide bases, reduced paths, use of rods for traction and compression, exclusion of hyperstaticity. distance from the singularity, decoupling from the launch stresses, appropriately implemented in the ADPHSS system, allow enormous benefits in terms of weight reduction, so that in the specific realization that involves the deployment and aiming of a reflector with a diameter of two meters and about eleven kilos of weight it is possible to contain the total weight of the ADPMSS devices in about five kilos, instead of the fifteen and more kilos of the same system in the previous configurations.

Il sistematico disaccoppiamento delle strutture operative dalle strutture di lancio consente una protezione di tutti gli elementi strutturali e cinematici con ulteriore garanzia di buon funzionamento. The systematic decoupling of the operational structures from the launch structures allows protection of all the structural and kinematic elements with a further guarantee of good functioning.

Claims

Claims Antenna deployment and pointing system, preferentially suitable for satellite use, characterized by the fact of being able to perform in a confined manner, the functions of deployment, pointing and structural support allowing a congenial distribution of the constraint points and extensive connection bases by means of simple structural elements in traction and compression.

Antenna deployment and aiming tank, according to Riv. 1, characterized in that said device, in its best use, is located in the front part of the reflector and that at the end of the deployment it assumes a rectilinear configuration capable of withstanding simple traction and compression stress or traction only.

Antenna deployment and pointing system, according to the Rivv. 1 and 2, characterized by the fact that the ends of the straight element (s) (PoO) connects to the satellite side (Point PO) and the reflector side (Point 0) at points distant from the other constraint points (C1C /), between the reflector and the satellite in such a way that the connection bases are suitably extended. u.

Antenna deployment and pointing system, as per Riw. 1. 2. 3 characterized by the fact that said constraint points converge on axis-points on the reflector and satellite side which are articulations for the deployment and / or pointing rotations.

5. Antenna deployment and pointing system, as per Riw. 1, 2. 3, 4, characterized by the fact that the constraints distribution modalities can be referred to different architectures, implementing different pointing configurations (Fig. 1, Fig. La).

6. Antenna deployment and pointing system, as per previous claims, characterized by the fact that the antenna reflector is itself used as a determining structural element forming part of the system of elements which, as a whole, perform the three basic functions of deployment, pointing and structural support of the antenna.

7. Antenna deployment and pointing system, as per previous Claims, characterized by the fact that the management of the degrees of freedom necessary for the connection for positioning and movement of the reflector, with respect to the satellite, is carried out with distributed, non-hyperstatic constraints, without singularity with high geometric definition, limiting as much as possible the number of degrees of freedom for connecting points of the reflector that are far from the satellite body.

Antenna deployment and pointing system, as per Riw. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, characterized by the fact that the active devices, pointing and deployment actuators, are all connected to the satellite body, i.e. with direct structural and thermal connection and electrical wiring without flexible plinths .

Antenna deployment and pointing system, as per the preceding claims, characterized in that in the single rods or in combination, reverse stop force limiting devices (2a, 2b) are used.

10. Antenna deployment and pointing system, as per Riw. 1, 2, 3, 4, characterized by the fact of using adjustable hinges (Fig. 4) made of self-lubricating material and a preloaded piston at constant force.

11 Antenna deployment and pointing system, as per the preceding claims, characterized by the fact of using a dry friction controlled stress damper (Fig. axial stop for stroke limitation and limited and reversible self-tightening conical coupling.