JP2000170641A - ガスジェット装置 - Google Patents
ガスジェット装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡素な構成により、装置からガスが漏洩する
可能性を最小限に押さえるとともに、推進薬の充填及び
排出作業、装置の試験及び修理等を容易に行うことがで
き、信頼性の高いガスジェット装置を提供する。 【解決手段】 推進薬タンク１と、推進薬タンク１に直
接取り付けられたガスジェットスラスタ４と、推進薬タ
ンク１を三次元方向に回動可能に支持する回動支持機構
とで構成される。回動支持機構は、宇宙航行体の構体２
に回動可能に支持された第１枢軸６と、第１枢軸６の軸
線方向に対して直角な軸線回りに回動可能に支持された
第２枢軸８とを有し、第２枢軸８に推進薬タンク１が着
脱可能に取り付けられることが好適である。
可能性を最小限に押さえるとともに、推進薬の充填及び
排出作業、装置の試験及び修理等を容易に行うことがで
き、信頼性の高いガスジェット装置を提供する。 【解決手段】 推進薬タンク１と、推進薬タンク１に直
接取り付けられたガスジェットスラスタ４と、推進薬タ
ンク１を三次元方向に回動可能に支持する回動支持機構
とで構成される。回動支持機構は、宇宙航行体の構体２
に回動可能に支持された第１枢軸６と、第１枢軸６の軸
線方向に対して直角な軸線回りに回動可能に支持された
第２枢軸８とを有し、第２枢軸８に推進薬タンク１が着
脱可能に取り付けられることが好適である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスジェット装置
に関し、特に、人工衛星等の宇宙航行体の軌道制御や姿
勢制御等に使用されるガスジェット装置に関する。
に関し、特に、人工衛星等の宇宙航行体の軌道制御や姿
勢制御等に使用されるガスジェット装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば、特開昭６３−２５５２０
０号公報に記載されているような人工衛星等の宇宙航行
体の軌道制御や姿勢制御等に使用されるガスジェット装
置には、図４及び図５に示すような構成が採用されてい
る。
０号公報に記載されているような人工衛星等の宇宙航行
体の軌道制御や姿勢制御等に使用されるガスジェット装
置には、図４及び図５に示すような構成が採用されてい
る。
【０００３】すなわち、推進薬と加圧ガスを貯蔵する推
進薬タンク１１が、人工衛星の構体パネル１２に固定さ
れ、推進薬タンク１１に対してＸ軸及びＹ軸方向に変位
した位置に各々ガスジェットスラスタ１４が固定され、
推進薬タンク１１内にある推進薬を各ガスジェットスラ
スタ１４に送給する配管１３が設けられている。
進薬タンク１１が、人工衛星の構体パネル１２に固定さ
れ、推進薬タンク１１に対してＸ軸及びＹ軸方向に変位
した位置に各々ガスジェットスラスタ１４が固定され、
推進薬タンク１１内にある推進薬を各ガスジェットスラ
スタ１４に送給する配管１３が設けられている。
【０００４】そして、推進薬タンク１１から配管１３を
経由してガスジェットスラスタ１４に送られてきた推進
薬は、ガスジェットスラスタ１４のスラスタノズル１４
ａから噴射され、衛星に推力を与える。
経由してガスジェットスラスタ１４に送られてきた推進
薬は、ガスジェットスラスタ１４のスラスタノズル１４
ａから噴射され、衛星に推力を与える。
【０００５】一方、特開平５−１７０１９３号公報及び
特開昭６３−２５５２００号公報には、ガスジェットス
ラスタを可動とすることにより、少ない個数のガスジェ
ットスラスタによって宇宙航行体の搭載機器等の３軸回
りの姿勢制御等を行うことが可能な技術が開示されてい
る。
特開昭６３−２５５２００号公報には、ガスジェットス
ラスタを可動とすることにより、少ない個数のガスジェ
ットスラスタによって宇宙航行体の搭載機器等の３軸回
りの姿勢制御等を行うことが可能な技術が開示されてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記特開昭６
３−２５５２００号公報に記載のガスジェット装置にお
いては、次のような問題が存在する。
３−２５５２００号公報に記載のガスジェット装置にお
いては、次のような問題が存在する。
【０００７】第１に、ガスジェットスラスタ１４の噴射
角度が固定されているため、Ｘ軸及びＹ軸方向に変位し
た各位置からガスが噴射され、複数の（図４においては
４個の）ガスジェットスラスタ４を配置する必要があ
り、設計が複雑化し、そのために装置の信頼性が低下す
る問題や、衛星全体の総重量が増加するという問題があ
った。
角度が固定されているため、Ｘ軸及びＹ軸方向に変位し
た各位置からガスが噴射され、複数の（図４においては
４個の）ガスジェットスラスタ４を配置する必要があ
り、設計が複雑化し、そのために装置の信頼性が低下す
る問題や、衛星全体の総重量が増加するという問題があ
った。
【０００８】また、第２の問題点として、ガスジェット
スラスタ１４の噴射角度が固定されているために、噴射
角度にずれが生じている場合には、衛星打ち上げ後にこ
の噴射角度のずれを修正することができず、また、任意
の方向に噴射したい場合にも噴射方向が限定されてしま
うことが挙げられる。
スラスタ１４の噴射角度が固定されているために、噴射
角度にずれが生じている場合には、衛星打ち上げ後にこ
の噴射角度のずれを修正することができず、また、任意
の方向に噴射したい場合にも噴射方向が限定されてしま
うことが挙げられる。
【０００９】さらに、第３に、配管１３が衛星構体パネ
ル１２に沿って接続されているため、設計が複雑化する
とともに、配管１３との接続部（溶接部）からガスの漏
洩の可能性が高くなり、装置の信頼性が低下してしまう
という問題があった。
ル１２に沿って接続されているため、設計が複雑化する
とともに、配管１３との接続部（溶接部）からガスの漏
洩の可能性が高くなり、装置の信頼性が低下してしまう
という問題があった。
【００１０】また、第４の問題点は、推進薬タンク１
１、配管１３及びガスジェットスラスタ１４が構体パネ
ル１２に固定されているため、ガスジェット系の危険作
業である高圧加圧試験及び危険物である推進薬の充填作
業をシステム全体（人工衛星構体等）を使用して行わな
ければならず、作業中に人工衛星の他の搭載機器等に損
害を与える可能性が高くなるとともに、推進薬タンク１
１等が構体に直接取り付けられているため試験等が困難
になることである。
１、配管１３及びガスジェットスラスタ１４が構体パネ
ル１２に固定されているため、ガスジェット系の危険作
業である高圧加圧試験及び危険物である推進薬の充填作
業をシステム全体（人工衛星構体等）を使用して行わな
ければならず、作業中に人工衛星の他の搭載機器等に損
害を与える可能性が高くなるとともに、推進薬タンク１
１等が構体に直接取り付けられているため試験等が困難
になることである。
【００１１】最後に、第５の問題点として、推進薬タン
ク１１、配管１３及びガスジェットスラスタ１４が構体
パネル１２に固定されているため、推進薬タンク１１及
び配管１３内の推進薬を排出しようとする場合に、推進
薬の完全な排出が困難であり、修理を行う場合にも、衛
星構体を分解し配管１３を取り外す作業が大規模になる
ことが挙げられる。
ク１１、配管１３及びガスジェットスラスタ１４が構体
パネル１２に固定されているため、推進薬タンク１１及
び配管１３内の推進薬を排出しようとする場合に、推進
薬の完全な排出が困難であり、修理を行う場合にも、衛
星構体を分解し配管１３を取り外す作業が大規模になる
ことが挙げられる。
【００１２】一方、特開平５−１７０１９３号公報及び
特開昭６３−２５５２００号公報に記載の技術では、ガ
スジェットスラスタを可動としているため、上記第１及
び第２の問題点を解決することができるが、第３乃至第
５の問題点については依然として解消できない。
特開昭６３−２５５２００号公報に記載の技術では、ガ
スジェットスラスタを可動としているため、上記第１及
び第２の問題点を解決することができるが、第３乃至第
５の問題点については依然として解消できない。
【００１３】そこで、本発明は上記従来のガスジェット
装置における問題点に鑑みてなされたものであって、簡
素な構成により、装置からガスが漏洩する可能性を最小
限に押さえるとともに、推進薬の充填及び排出作業、装
置の試験及び修理等を容易に行うことができ、信頼性の
高いガスジェット装置を提供することを目的とする。
装置における問題点に鑑みてなされたものであって、簡
素な構成により、装置からガスが漏洩する可能性を最小
限に押さえるとともに、推進薬の充填及び排出作業、装
置の試験及び修理等を容易に行うことができ、信頼性の
高いガスジェット装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を解決するた
め、請求項１記載の発明は、ガスジェット装置であっ
て、推進薬タンクと、該推進薬タンクに直接取り付けら
れたガスジェットスラスタと、前記推進薬タンクを三次
元方向に回動可能に支持する回動支持機構とで構成され
ることを特徴とする。
め、請求項１記載の発明は、ガスジェット装置であっ
て、推進薬タンクと、該推進薬タンクに直接取り付けら
れたガスジェットスラスタと、前記推進薬タンクを三次
元方向に回動可能に支持する回動支持機構とで構成され
ることを特徴とする。
【００１５】そして、請求項１記載の発明によれば、ガ
スジェットスラスタは、配管を経由しないで直接推進薬
タンクに取り付けられるため、構成が簡素化されるとと
もに、ガスジェット装置の致命的な故障原因となり、宇
宙航行体等の寿命に大きく関わる配管のつなぎ目等から
のガス漏洩を防止することができ、装置の安全性及び信
頼性が向上する。
スジェットスラスタは、配管を経由しないで直接推進薬
タンクに取り付けられるため、構成が簡素化されるとと
もに、ガスジェット装置の致命的な故障原因となり、宇
宙航行体等の寿命に大きく関わる配管のつなぎ目等から
のガス漏洩を防止することができ、装置の安全性及び信
頼性が向上する。
【００１６】また、推進薬タンクを三次元方向に回動可
能に支持する回動支持機構が備えられているため、推進
薬タンクに直接取り付けられたガスジェットスラスタが
三次元方向に回動可能となり、ガスジェットの噴射角度
を自由に変更でき、宇宙航行体等の推進方向を制御する
ためのガスジェット装置の設置台数を低減することがで
きる。
能に支持する回動支持機構が備えられているため、推進
薬タンクに直接取り付けられたガスジェットスラスタが
三次元方向に回動可能となり、ガスジェットの噴射角度
を自由に変更でき、宇宙航行体等の推進方向を制御する
ためのガスジェット装置の設置台数を低減することがで
きる。
【００１７】請求項２記載の発明は、前記回動支持機構
は、宇宙航行体の構体に回動可能に支持された第１枢軸
と、該第１枢軸の軸線方向に対して直角な軸線回りに回
動可能に支持された第２枢軸とを有し、該第２枢軸に前
記推進薬タンクが着脱可能に取り付けられることを特徴
とする。
は、宇宙航行体の構体に回動可能に支持された第１枢軸
と、該第１枢軸の軸線方向に対して直角な軸線回りに回
動可能に支持された第２枢軸とを有し、該第２枢軸に前
記推進薬タンクが着脱可能に取り付けられることを特徴
とする。
【００１８】そして、請求項２記載の発明によれば、推
進薬タンクを第２枢軸に着脱可能に設けたので、ガスジ
ェット装置を宇宙航行体等の構体から切り離して単体で
高圧試験や推進薬充填等の作業を行うことができ、緊急
時等に推進薬を排出する場合に単体で作業を行うことが
できる。そのため、試験及び作業の容易化、効率化及び
安全性の向上を図ることができる。
進薬タンクを第２枢軸に着脱可能に設けたので、ガスジ
ェット装置を宇宙航行体等の構体から切り離して単体で
高圧試験や推進薬充填等の作業を行うことができ、緊急
時等に推進薬を排出する場合に単体で作業を行うことが
できる。そのため、試験及び作業の容易化、効率化及び
安全性の向上を図ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】次に、本発明にかかるガスジェッ
ト装置の実施の形態の具体例を図面を参照しながら説明
する。尚、本実施例においては、ガスジェット装置を、
宇宙航行体としての人工衛星の軌道制御や姿勢制御等に
使用した場合について説明する。
ト装置の実施の形態の具体例を図面を参照しながら説明
する。尚、本実施例においては、ガスジェット装置を、
宇宙航行体としての人工衛星の軌道制御や姿勢制御等に
使用した場合について説明する。
【００２０】図１及び図２は、本発明にかかるガスジェ
ット装置の一実施例を示す全体図であって、このガスジ
ェット装置は、推進薬タンク１と、ガスジェットスラス
タ４（４Ａ、４Ｂ）と、二軸ジンバル５を構成する第１
枢軸６と、第１モータ７と、第２枢軸８と、第２モータ
９と、フレーム１０等で構成される。
ット装置の一実施例を示す全体図であって、このガスジ
ェット装置は、推進薬タンク１と、ガスジェットスラス
タ４（４Ａ、４Ｂ）と、二軸ジンバル５を構成する第１
枢軸６と、第１モータ７と、第２枢軸８と、第２モータ
９と、フレーム１０等で構成される。
【００２１】推進薬と加圧ガスを貯蔵する推進薬タンク
１には、ガスジェットスラスタ４が直接取り付けられ、
推進薬タンク１は、二軸ジンバル５によって三次元方向
に回動可能に支持される。
１には、ガスジェットスラスタ４が直接取り付けられ、
推進薬タンク１は、二軸ジンバル５によって三次元方向
に回動可能に支持される。
【００２２】図３に示すように、ガスジェットスラスタ
４は、推進薬タンク１内の推進薬を噴出するために使用
されるが、本発明においては、従来のように配管を経由
することなく、直接推進薬タンク１に取り付けられる。
４は、推進薬タンク１内の推進薬を噴出するために使用
されるが、本発明においては、従来のように配管を経由
することなく、直接推進薬タンク１に取り付けられる。
【００２３】このガスジェットスラスタ４は、通常は閉
状態にあり推力を発生させる際に開かれる推薬弁４ａ
と、先端にスラスタノズル４ｂを備え、推薬弁４ａとス
ラスタノズル４ｂとの間には、推進薬を推力に変換する
ために使用される触媒層４ｃが配置される。また、この
ガスジェットスラスタ４には、図示しないフィルタ及び
圧力計等が設けられる。尚、本実施例では、図１及び図
２に示すように、ガスジェットスラスタ４はバックアッ
プも考慮して２個１組で備えられるが、用途に応じてガ
スジェットスラスタ４の個数を変えることができる。
状態にあり推力を発生させる際に開かれる推薬弁４ａ
と、先端にスラスタノズル４ｂを備え、推薬弁４ａとス
ラスタノズル４ｂとの間には、推進薬を推力に変換する
ために使用される触媒層４ｃが配置される。また、この
ガスジェットスラスタ４には、図示しないフィルタ及び
圧力計等が設けられる。尚、本実施例では、図１及び図
２に示すように、ガスジェットスラスタ４はバックアッ
プも考慮して２個１組で備えられるが、用途に応じてガ
スジェットスラスタ４の個数を変えることができる。
【００２４】二軸ジンバル５は、推進薬タンク１を三次
元方向に回動可能に支持するために備えられ、図１に明
示されるように、第１枢軸６と、この第１枢軸６を回動
させるための第１モータ７と、第２枢軸８と、この第２
枢軸８を回動させるための第２モータ９と、第１枢軸６
と第２枢軸８を連結するフレーム１０とで構成される。
これによって、第１枢軸６がその軸線回り（矢印Ａ方
向）に回動可能となり、第２枢軸８がその軸線回り（矢
印Ｂ方向）に回動可能となる。
元方向に回動可能に支持するために備えられ、図１に明
示されるように、第１枢軸６と、この第１枢軸６を回動
させるための第１モータ７と、第２枢軸８と、この第２
枢軸８を回動させるための第２モータ９と、第１枢軸６
と第２枢軸８を連結するフレーム１０とで構成される。
これによって、第１枢軸６がその軸線回り（矢印Ａ方
向）に回動可能となり、第２枢軸８がその軸線回り（矢
印Ｂ方向）に回動可能となる。
【００２５】そして、推進薬タンク１が第２枢軸８に着
脱可能に取り付けられる。また、第１モータ７及び第２
モータ９は、これらのモータの駆動を制御するための図
示しない二軸ジンバル制御部によって、指令された回動
量だけ正確に回動する。尚、衛星構体を被覆する構体パ
ネル２には、ガスジェットスラスタ４を備えた推進薬タ
ンク１の回動を許容する大きさの孔２ａが穿設されてい
る。
脱可能に取り付けられる。また、第１モータ７及び第２
モータ９は、これらのモータの駆動を制御するための図
示しない二軸ジンバル制御部によって、指令された回動
量だけ正確に回動する。尚、衛星構体を被覆する構体パ
ネル２には、ガスジェットスラスタ４を備えた推進薬タ
ンク１の回動を許容する大きさの孔２ａが穿設されてい
る。
【００２６】次に、上記構成を有するガスジェット装置
の動作を説明する。
の動作を説明する。
【００２７】人工衛星の姿勢を修正する時や、その軌道
を変更する時に、この人工衛星に備えられた図示しない
姿勢制御装置から姿勢制御信号を二軸ジンバル制御部に
送信する。すると、二軸ジンバル制御部は、受信した信
号をガスジェットスラスタ４からのガスジェット噴射方
向の角度データに変換し、この角度データから必要な二
軸ジンバル５を駆動するための駆動信号を第１モータ７
及び第２モータ９に送信する。これによって、第１枢軸
６が矢印Ａ方向に所定角度だけ回動するとともに、第２
枢軸８が矢印Ｂ方向に所定角度だけ回動し、これに伴っ
て推進薬タンク１を介して第２枢軸８に取り付けられた
ガスジェットスラスタ４が第２枢軸８と連動するため、
スラスタノズル４ｂからのガスジェットの噴射方向が三
次元的に制御される。その結果、人工衛星の姿勢または
軌道を制御することができる。
を変更する時に、この人工衛星に備えられた図示しない
姿勢制御装置から姿勢制御信号を二軸ジンバル制御部に
送信する。すると、二軸ジンバル制御部は、受信した信
号をガスジェットスラスタ４からのガスジェット噴射方
向の角度データに変換し、この角度データから必要な二
軸ジンバル５を駆動するための駆動信号を第１モータ７
及び第２モータ９に送信する。これによって、第１枢軸
６が矢印Ａ方向に所定角度だけ回動するとともに、第２
枢軸８が矢印Ｂ方向に所定角度だけ回動し、これに伴っ
て推進薬タンク１を介して第２枢軸８に取り付けられた
ガスジェットスラスタ４が第２枢軸８と連動するため、
スラスタノズル４ｂからのガスジェットの噴射方向が三
次元的に制御される。その結果、人工衛星の姿勢または
軌道を制御することができる。
【００２８】尚、上記実施例においては、推進薬タンク
１を二軸ジンバル５の第２枢軸８に連結したが、ローラ
軸受等により、または、電磁石や超伝導浮遊により推進
薬タンク１を任意の方向に回動できる構造としても良
い。
１を二軸ジンバル５の第２枢軸８に連結したが、ローラ
軸受等により、または、電磁石や超伝導浮遊により推進
薬タンク１を任意の方向に回動できる構造としても良
い。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、構成が簡素で、配管のつなぎ目等からのガ
ス漏洩を防止することができるため安全性及び信頼性の
高いガスジェット装置を提供することができる。また、
ガスジェットの噴射角度を自由に変更でき、宇宙航行体
等の推進方向を制御するためのガスジェット装置の設置
台数を低減することが可能なガスジェット装置を提供す
ることができる。
明によれば、構成が簡素で、配管のつなぎ目等からのガ
ス漏洩を防止することができるため安全性及び信頼性の
高いガスジェット装置を提供することができる。また、
ガスジェットの噴射角度を自由に変更でき、宇宙航行体
等の推進方向を制御するためのガスジェット装置の設置
台数を低減することが可能なガスジェット装置を提供す
ることができる。
【００３０】また、請求項２記載の発明によれば、ガス
ジェット装置を宇宙航行体等の構体から切り離して単体
で高圧試験や推進薬充填等の作業を行うことができるた
め、緊急時等に推進薬を排出する場合に単体で作業を行
うことができ、試験及び作業の容易化、効率化及び安全
性の向上を図ることが可能なガスジェット装置を提供す
ることができる。
ジェット装置を宇宙航行体等の構体から切り離して単体
で高圧試験や推進薬充填等の作業を行うことができるた
め、緊急時等に推進薬を排出する場合に単体で作業を行
うことができ、試験及び作業の容易化、効率化及び安全
性の向上を図ることが可能なガスジェット装置を提供す
ることができる。
【図１】本発明にかかるガスジェット装置の一実施例を
示す側面図である。
示す側面図である。
【図２】図１のガスジェット装置を衛星の外側から見た
場合の正面図である。
場合の正面図である。
【図３】ガスジェットスラスタと推進薬タンクの接続部
を示す詳細図である。
を示す詳細図である。
【図４】従来のガスジェット装置を衛星の外側から見た
場合の正面図である。
場合の正面図である。
【図５】図４のガスジェット装置の側面図である。
１ 推進薬タンク ２ 衛星構体パネル ４（４Ａ、４Ｂ） ガスジェットスラスタ ４ａ 推薬弁 ４ｂ スラスタノズル ４ｃ 触媒層 ５ 二軸ジンバル ６ 第１枢軸 ７ 第１モータ ８ 第２枢軸 ９ 第２モータ １０ フレーム
Claims (2)
- 【請求項１】 推進薬タンクと、 該推進薬タンクに直接取り付けられたガスジェットスラ
スタと、 前記推進薬タンクを三次元方向に回動可能に支持する回
動支持機構とで構成されることを特徴とするガスジェッ
ト装置。 - 【請求項２】 前記回動支持機構は、宇宙航行体の構体
に回動可能に支持された第１枢軸と、該第１枢軸の軸線
方向に対して直角な軸線回りに回動可能に支持された第
２枢軸とを有し、該第２枢軸に前記推進薬タンクが着脱
可能に取り付けられることを特徴とする請求項１記載の
ガスジェット装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34750598A JP2000170641A (ja) | 1998-12-07 | 1998-12-07 | ガスジェット装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34750598A JP2000170641A (ja) | 1998-12-07 | 1998-12-07 | ガスジェット装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000170641A true JP2000170641A (ja) | 2000-06-20 |
Family
ID=18390686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34750598A Withdrawn JP2000170641A (ja) | 1998-12-07 | 1998-12-07 | ガスジェット装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000170641A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002054506A (ja) * | 2000-07-15 | 2002-02-20 | Astrium Gmbh | ロケットエンジンの燃焼室に点火するための点火システム |
| JP2016130127A (ja) * | 2015-01-14 | 2016-07-21 | タレス | 機器の照準を定めるための組立体 |
-
1998
- 1998-12-07 JP JP34750598A patent/JP2000170641A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002054506A (ja) * | 2000-07-15 | 2002-02-20 | Astrium Gmbh | ロケットエンジンの燃焼室に点火するための点火システム |
| JP4618940B2 (ja) * | 2000-07-15 | 2011-01-26 | アストリウム・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | ロケットエンジンの燃焼室に点火するための点火システム |
| JP2016130127A (ja) * | 2015-01-14 | 2016-07-21 | タレス | 機器の照準を定めるための組立体 |
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