JP2017185861A - Instrument loading device for satellite - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem with a conventional instrument loading device that although development costs for a mission instrument can be reduced by a soft launch system compared with a hard launch system, the structure of the soft launch system is complicated by a heat exhaust system and satellite manufacturing costs are increased.SOLUTION: An instrument loading device for a satellite includes a housing 1 for accommodating a mission instrument 3 for a satellite S, a base plate 4 integrated into the mission instrument 3 inside the housing 1, and a cushion material 5 for covering the mission instrument 3 and the base plate 4 inside the housing 1. The base plate 4 includes a heat radiation surface 6A exposed to the outside of the housing 1. The instrument loading device having an advantage of the soft launch system can execute thermal control for the mission instrument 3 by a simple configuration, thereby reducing manufacturing costs for the satellite S.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、人工衛星において、ミッション機器を搭載するのに用いられる人工衛星の機器搭載装置に関するものである。   The present invention relates to an equipment mounting device for an artificial satellite used for mounting mission equipment in an artificial satellite.

人工衛星の機器搭載装置には、衛星の筐体に一体化した固定台に対してミッション機器をボルト等で固定するハードロンチ（Hard launch）方式と、ミッション機器をクッション材で梱包して衛星の筐体に収容するソフトロンチ方式がある。ハードロンチ方式の機器搭載装置としては、例えば、特許文献１に記載されているものがある。   The satellite equipment mounting device includes a hard launch system in which the mission equipment is fixed with a bolt or the like to a fixed base integrated in the satellite casing, and the mission equipment is packed with a cushion material and the satellite casing is packed. There is a soft launch system that is housed in the body. As an apparatus mounting apparatus of a hard launch system, there exists a thing described in patent document 1, for example.

ハードロンチ方式は、筐体に固定台を介してミッション機器を固定するので、電源装置や制御装置を含むバス機器とミッション機器との間の熱伝達が良好であり、固定台を介した熱制御が容易であるが、その反面、ロケットの打ち上げ時の振動に耐えるようにミッション機器を開発する必要がある。これに対して、ソフトロンチ方式では、クッション材によってミッション機器を保護することができるので、ミッション機器の耐振動性が軽減され、開発費用を低く抑えることが可能である。   In the hard launch method, the mission equipment is fixed to the housing via a fixed base, so heat transfer between the bus equipment including the power supply device and the control device and the mission equipment is good, and heat control via the fixed base is possible. Although it is easy, on the other hand, it is necessary to develop a mission device to withstand the vibration at the launch of the rocket. On the other hand, in the soft launch method, the mission equipment can be protected by the cushion material, so that the vibration resistance of the mission equipment can be reduced and the development cost can be kept low.

特開２００４−１９６１３８号公報JP 2004-196138 A

ところが、ソフトロンチ方式の機器搭載装置では、ミッション機器の開発費用を低減し得るものの、クッション材の内部からミッション機器の排熱を行う必要があるので、例えば冷媒循環型の排熱システムを採用している。このため、従来のソフトロンチ方式の機器搭載装置では、排熱システムにより構造が複雑化し、人工衛星の製作コストが増加するという問題点があり、このような問題点を解決することが課題であった。   However, while the equipment launching equipment of the soft launch method can reduce the development cost of the mission equipment, it is necessary to exhaust the heat from the mission equipment from the inside of the cushion material, so for example, a refrigerant circulation type exhaust heat system is adopted. ing. For this reason, conventional soft-launch equipment mounting devices have the problem that the structure is complicated by the exhaust heat system and the production cost of the satellite increases, and it is a problem to solve such problems. It was.

本発明は、上記従来の課題に着目して成されたものあって、ソフトロンチ方式の利点を備えたうえで、簡単な構造によりミッション機器の熱制御を容易に行うことができ、人工衛星の製作コストの低減を実現することができる人工衛星の機器搭載装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made paying attention to the above-mentioned conventional problems, and has the advantages of the soft launch method, and can easily control the heat of mission equipment with a simple structure. An object of the present invention is to provide a device for mounting an artificial satellite capable of reducing the manufacturing cost.

本発明に係わる人工衛星の機器搭載装置は、人工衛星のミッション機器を収容する筐体と、筐体の内部においてミッション機器に一体化したベースプレートと、筐体の内部においてミッション機器及びベースプレートを被覆するクッション材とを備え、ベースプレートが、筐体の外側に露出する放熱面を備えていることを特徴としている。   An apparatus for mounting an artificial satellite device according to the present invention includes a casing that accommodates the mission apparatus of the artificial satellite, a base plate that is integrated with the mission apparatus inside the casing, and covers the mission apparatus and the base plate inside the casing. The base plate has a heat radiating surface exposed to the outside of the housing.

上記の人工衛星の機器搭載装置は、筐体の内部において、クッション材により、ロケットの打ち上げ時の振動からミッション機器を保護しているので、ミッション機器の耐振動性を軽減して、開発費用を低く抑えることが可能になる。また、上記の人工衛星の機器搭載装置は、ミッション機器をクッション材で被覆しているので、ミッション機器の保温が容易であると共に、ミッション機器に一体化したベースプレートの放熱面により、ミッション機器の排熱（放熱）を行うこととなる。   The above satellite-equipped equipment mounting device protects the mission equipment from the vibration at the time of launch of the rocket by a cushion material inside the housing, thus reducing the vibration resistance of the mission equipment and reducing the development cost. It becomes possible to keep it low. In addition, since the satellite equipment mounting device described above covers the mission equipment with a cushioning material, it is easy to keep the mission equipment warm, and the heat radiation surface of the base plate integrated with the mission equipment eliminates the mission equipment. Heat (heat dissipation) will be performed.

本発明に係わる人工衛星の機器搭載装置は、上記構成を採用したことにより、ソフトロンチ方式の利点を備えたうえで、簡単な構造によりミッション機器の熱制御を容易に行うことができ、人工衛星の製作コストの低減を実現することができる。また、上記機器搭載装置は、構造の簡略化により、作動の信頼性も高いものとなる。   The apparatus for mounting an artificial satellite according to the present invention adopts the above-described configuration, so that it has the advantages of the soft launch method, and can easily control the heat of the mission apparatus with a simple structure. The manufacturing cost can be reduced. In addition, the device mounting apparatus has high operational reliability due to the simplification of the structure.

本発明に係わる人工衛星の機器搭載装置の第１実施形態を説明する図であって、人工衛星を側部から見た断面説明図（Ａ）、人工衛星を上部から見た断面説明図（Ｂ）、及び人工衛星の正面図（Ｃ）である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure explaining 1st Embodiment of the apparatus mounting apparatus of the artificial satellite concerning this invention, Comprising: Section explanatory drawing (A) which looked at the artificial satellite from the side part, Section explanatory drawing which looked at the artificial satellite from the upper part (B) ) And a front view (C) of the artificial satellite. 本発明に係わる人工衛星の機器搭載装置の第２実施形態を説明する図であって、人工衛星を側部から見た断面説明図（Ａ）、人工衛星を上部から見た断面説明図（Ｂ）、及び人工衛星の正面図（Ｃ）である。It is a figure explaining 2nd Embodiment of the equipment mounting apparatus of the artificial satellite concerning this invention, Comprising: The cross-sectional explanatory drawing which looked at the artificial satellite from the side part (A), The cross-sectional explanatory drawing which looked at the artificial satellite from the upper part (B ) And a front view (C) of the artificial satellite.

〈第１実施形態〉
図１に示す人工衛星Ｓは、ミッション機器３を収容する筐体１と、筐体１の両側に配置した太陽電池パネル２，２を備えている。太陽電池パネル２．２は、ロケットの打ち上げ時には折り畳まれており、宇宙空間で展開させる。 <First Embodiment>
An artificial satellite S shown in FIG. 1 includes a casing 1 that houses a mission device 3 and solar cell panels 2 and 2 that are arranged on both sides of the casing 1. The solar battery panel 2.2 is folded when the rocket is launched and is deployed in outer space.

上記人工衛星Ｓの機器搭載装置Ｐは、前記筐体１と、筐体１の内部においてミッション機器３に一体化したベースプレート４と、筐体１の内部においてミッション機器３及びベースプレート４を被覆するクッション材５とを備えている。そして、上記の機器搭載装置Ｐは、ベースプレート４が、筐体１の外側に露出する放熱面６Ａを備えている。   The device mounting apparatus P of the artificial satellite S includes a housing 1, a base plate 4 integrated with the mission device 3 inside the housing 1, and a cushion covering the mission device 3 and the base plate 4 inside the housing 1. Material 5 is provided. In the device mounting apparatus P, the base plate 4 includes a heat radiating surface 6 </ b> A that is exposed to the outside of the housing 1.

図示例の筐体１は、立方体形状を成すものであって、正面側に矩形の開口部１Ａを有すると共に、内部の正面側に、ミッション機器３、ベースプレート４及びクッション材５が収容してあり、これらの背面側に、電源装置、制御装置及びヒーター等を含むバス機器の収容部７を備えている。   The housing 1 in the illustrated example has a cubic shape, and has a rectangular opening 1A on the front side, and houses the mission equipment 3, the base plate 4 and the cushion material 5 on the front side inside. On the back side of these, a housing part 7 for a bus device including a power supply device, a control device, a heater and the like is provided.

ベースプレート４は、例えば金属板であって、ミッション機器３の正面側に配置してあり、熱伝達が良好な連結部材８を介してミッション機器３に連結してある。このベースプレート４は、連結部材８やボルト類によってミッション機器３と強固に連結することで、同ミッション機器３に一体化してある。   The base plate 4 is, for example, a metal plate and is disposed on the front side of the mission equipment 3 and is connected to the mission equipment 3 via a connection member 8 having good heat transfer. The base plate 4 is integrated with the mission device 3 by being firmly connected to the mission device 3 by a connecting member 8 and bolts.

クッション材５は、例えばフッ素ゴムを主材料とした発泡体であり、ミッション機器３及びベースプレート４を被覆していると共に、正面側に、放熱面６Ａを筐体１の外側に露出させるための開口部５Ａを有している。この開口部５Ａは、筐体１の開口部１Ａと一致する大きさを有している。つまり、クッション材５は、開口部５Ａを除いて、ミッション機器３の全体とベースプレート４の周囲を被覆している。   The cushion material 5 is a foam made of, for example, fluororubber as a main material, covers the mission equipment 3 and the base plate 4, and has an opening for exposing the heat radiation surface 6A to the outside of the housing 1 on the front side. Part 5A. The opening 5 </ b> A has a size that matches the opening 1 </ b> A of the housing 1. That is, the cushion material 5 covers the entire mission device 3 and the periphery of the base plate 4 except for the opening 5A.

この実施形態における放熱面６Ａは、例えば金属製の放熱板６により形成してある。放熱板６は、ベースプレート４の正面側に重ねて接合してあり、筐体１及びクッション材５の開口部１Ａ，５Ａと一致する大きさを有している。これにより、放熱面６Ａは、開口部１Ａ，５Ａにより、筐体１の外側に向けて露出した状態になっている。   The heat radiating surface 6A in this embodiment is formed by a metal heat radiating plate 6, for example. The heat sink 6 is overlapped and joined to the front side of the base plate 4, and has a size that coincides with the openings 1 </ b> A and 5 </ b> A of the housing 1 and the cushion material 5. Thereby, the heat radiation surface 6A is exposed toward the outside of the housing 1 through the openings 1A and 5A.

上記の機器搭載装置Ｐは、筐体１の内部に仕切り等の位置決め手段（図示せず）を配置し、その位置決め手段によりクッション材５を定位置に保持している。つまり、機器搭載装置Ｐは、ハードロンチ方式のようにミッション機器３及びベースプレート４を筐体１に固定せずに、クッション材５により、ミッション機器３及びベースプレート４を包んだ状態にして保持しているソフトロンチ方式の構造である。   In the device mounting apparatus P described above, positioning means (not shown) such as a partition is arranged inside the housing 1, and the cushion material 5 is held at a fixed position by the positioning means. That is, the device mounting apparatus P holds the mission device 3 and the base plate 4 in a state of being wrapped by the cushion material 5 without fixing the mission device 3 and the base plate 4 to the housing 1 as in the hard launch method. It is a soft launch type structure.

上記の人工衛星用の機器搭載装置Ｐは、筐体１の内部において、ミッション機器３をクッション材５で被覆しているので、ロケットの打ち上げ時においては、クッション材５によりミッション機器３を振動から保護する。このため、上記の機器搭載装置Ｐは、ミッション機器３の耐振動性を軽減、若しくはミッション機器３の耐振動設計を不要にし得ることとなり、開発費用を低く抑えることが可能になる。   In the above-described satellite-equipped equipment mounting device P, the mission equipment 3 is covered with the cushion material 5 inside the housing 1, so that the mission equipment 3 is vibrated by the cushion material 5 when the rocket is launched. Protect. For this reason, the above-described device mounting apparatus P can reduce the vibration resistance of the mission device 3 or can eliminate the need for the vibration resistance design of the mission device 3, thereby reducing development costs.

また、上記の機器搭載装置Ｐは、ミッション機器３をクッション材５で被覆していることから、ミッション機器３の保温（加熱）に容易に対処し得る。しかも、上記の機器搭載装置Ｐは、ミッション機器３と一体化したベースプレート４の放熱面６Ａ、より具体的には、ベースプレート４に重ねて接合した放熱板６の放熱面６Ａにより、ミッション機器３の排熱（放熱）を行う。これにより、上記の機器搭載装置Ｐは、バス機器の熱制御に、ヒーターを用いた安価な加熱方式や、放熱板６による安価な排熱方式を採用し得る。   In addition, since the above-described equipment mounting device P covers the mission equipment 3 with the cushion material 5, it can easily cope with the heat retention (heating) of the mission equipment 3. In addition, the above-described device mounting apparatus P has the heat radiation surface 6A of the base plate 4 integrated with the mission device 3, more specifically, the heat radiation surface 6A of the heat radiation plate 6 joined to the base plate 4 so as to overlap the mission device 3. Exhaust heat (heat dissipation). Thereby, said apparatus mounting apparatus P can employ | adopt the cheap heating system using a heater, and the cheap heat exhaust system by the heat sink 6 for the heat control of a bus apparatus.

このようにして、上記の機器搭載装置Ｐは、クッション材５を用いたソフトロンチ方式の利点を備えたうえで、簡単な構造によりミッション機器３の熱制御を容易に行うことができ、人工衛星Ｓの製作コストの低減を実現することができる。また、上記機器搭載装置Ｐは、構造の簡略化により、作動の信頼性も高いものとなる。   In this way, the above-described device mounting apparatus P has the advantage of the soft launch method using the cushion material 5 and can easily control the heat of the mission device 3 with a simple structure. Reduction of the production cost of S can be realized. Further, the device mounting apparatus P has high operational reliability due to the simplification of the structure.

さらに、上記の機器搭載装置Ｐは、ベースプレート４が、筐体１の外側に露出する放熱面６Ａを備え、クッション材５が、放熱面６Ａを筐体１の外側に露出させるための開口部５Ａを有している。これにより、上記の機器搭載装置Ｐは、放熱面６Ａが筐体１の内部に配置されて、構造がよりコンパクトになると共に、単一の放熱面６Ａで排熱（放熱）を行うので、ミッション機器３が比較的小型で且つ軽量である場合や、ミッション機器３の熱容量が比較的小さい場合により好適なものとなる。   Further, in the device mounting apparatus P described above, the base plate 4 includes a heat radiating surface 6A that is exposed to the outside of the housing 1, and the cushion material 5 is an opening 5A that exposes the heat radiating surface 6A to the outside of the housing 1. have. As a result, the device mounting apparatus P has the heat dissipating surface 6A arranged inside the housing 1 to make the structure more compact, and exhaust heat (heat dissipating) with the single heat dissipating surface 6A. This is more suitable when the device 3 is relatively small and light, or when the heat capacity of the mission device 3 is relatively small.

上記の機器搭載装置Ｐは、宇宙空間においてミッション機器３の排熱（放熱）を効率良く行うために、放熱面６Ａの向きを、熱影響が少ない向き、具体的には太陽や地球に対向しない向きにすることが望ましい。   In order to efficiently exhaust heat (heat radiation) of the mission equipment 3 in the outer space, the equipment mounting apparatus P described above has a direction of the heat radiation surface 6A that is less affected by heat, specifically, does not face the sun or the earth. Orientation is desirable.

また、上記の機器搭載装置Ｐは、人工衛星Ｓの姿勢変化により放熱面６Ａが受熱する場合を想定して、放熱面６Ａに、金色や銀色等の高反射性の着色や反射シートを設けたり、可動式の扉を設けたりすることができる。   In addition, assuming that the heat radiation surface 6A receives heat due to the attitude change of the artificial satellite S, the device mounting apparatus P is provided with a highly reflective coloring or reflection sheet such as gold or silver on the heat radiation surface 6A. A movable door can be provided.

さらに、上記実施形態の機器搭載装置Ｐは、ミッション機器３と一体化したベースプレート４に、放熱面６Ａを有する放熱板６を接合した構成を示したが、ミッション機器３と一体化したベースプレート４自体に放熱面を設けることも可能である。これにより、放熱板を不要にして、構造のさらなる簡略化を図ることができる。   Furthermore, although the equipment mounting apparatus P of the said embodiment showed the structure which joined the heat sink 6 which has 6 A of heat radiating surfaces to the base plate 4 integrated with the mission apparatus 3, the base plate 4 integrated with the mission apparatus 3 itself It is also possible to provide a heat dissipation surface. Thereby, a heat sink can be made unnecessary and the structure can be further simplified.

〈第２実施形態〉
図２は、人工衛星の機器搭載装置の第２実施形態を説明する図である。この実施形態において、先の実施形態と同一の構成部位は、同一符号を付して詳細な説明を省略する。 Second Embodiment
FIG. 2 is a diagram for explaining a second embodiment of the device mounting apparatus for an artificial satellite. In this embodiment, the same components as those of the previous embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図示例の機器搭載装置Ｐは、ベースプレート４が、筐体１の外側に配置され且つ放熱面６Ａを形成する放熱板６と、放熱板６に熱伝達を行う熱伝達部９とを備えている。これにより、放熱面６Ａは、放熱板６の両面に形成される。熱伝達部９は、熱伝達を良好に行う機能があればとくに限定されるものではないが、金属材料を主構成とするものや、ヒートパイプを備えたものなどを採用し得る。   In the device mounting apparatus P of the illustrated example, the base plate 4 includes a heat radiating plate 6 that is disposed outside the housing 1 and forms a heat radiating surface 6A, and a heat transfer unit 9 that transfers heat to the heat radiating plate 6. . Thereby, the heat radiating surface 6 </ b> A is formed on both surfaces of the heat radiating plate 6. The heat transfer section 9 is not particularly limited as long as it has a function of performing heat transfer satisfactorily, but may employ a metal material as a main component or a heat pipe.

上記の機器搭載装置Ｐは、放熱板６を筐体１の外側に配置しているので、先の実施形態に比べて筐体１及びクッション材５の開口部１Ａ，５Ａを小さくし、両開口部１Ａ，５Ａに、ベースプレート４と放熱板６とを連結する熱伝達部９を配置している。また、上記の機器搭載装置Ｐは、クッション材５が、開口部５Ａを除いて、ミッション機器３の全体とベースプレート４の周囲を被覆しており、前記開口部５Ａが小さくなる分、ペースプレート４の周囲に対する被覆領域が大きくなる。   Since the above-described device mounting apparatus P has the heat radiating plate 6 disposed outside the housing 1, the openings 1A and 5A of the housing 1 and the cushion material 5 are made smaller than the previous embodiment, and both openings are opened. A heat transfer portion 9 that connects the base plate 4 and the heat radiating plate 6 is disposed in the portions 1A and 5A. Further, in the device mounting apparatus P described above, the cushion material 5 covers the entire mission device 3 and the periphery of the base plate 4 except for the opening 5A, and the pace plate 4 is reduced by the size of the opening 5A. The covering area with respect to the periphery of the is increased.

上記の機器搭載装置Ｐは、先の実施形態と同様に、クッション材５を用いたソフトロンチ方式の利点を備えたうえで、簡単な構造によりミッション機器３の熱制御を容易に行うことができ、人工衛星Ｓの製作コストの低減や、構造の簡略化による作動の信頼性向上を実現することができる。   As in the previous embodiment, the device mounting apparatus P has the advantages of the soft launch system using the cushion material 5 and can easily control the heat of the mission device 3 with a simple structure. Thus, it is possible to reduce the manufacturing cost of the artificial satellite S and to improve the operation reliability by simplifying the structure.

さらに、上記の機器搭載装置Ｐは、ベースプレート４が、筐体１の外側に配置され且つ放熱面６Ａを形成する放熱板６と、放熱板６に熱伝達を行う熱伝達部９とを備えている。これにより、上記の機器搭載装置Ｐは、ベースプレート４に対するクッション材５の被覆領域を大きくして、ミッション機器３を振動から保護する機能や保温する機能が向上し、また、放熱面６Ａの面積が大きくなるので、ミッション機器３が比較的大型ある場合や、ミッション機器３の熱容量が比較的大きい場合により好適なものとなる。   Further, in the device mounting apparatus P described above, the base plate 4 includes a heat radiating plate 6 that is disposed outside the housing 1 and forms the heat radiating surface 6A, and a heat transfer unit 9 that transfers heat to the heat radiating plate 6. Yes. As a result, the device mounting apparatus P described above increases the covering region of the cushion material 5 with respect to the base plate 4 to improve the function of protecting the mission device 3 from vibration and the function of keeping warm, and the area of the heat radiation surface 6A is increased. Since it becomes large, it becomes more suitable when the mission equipment 3 is relatively large or when the heat capacity of the mission equipment 3 is relatively large.

本発明に係わる人工衛星の機器搭載装置は、その具体的な構成が上記各実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成を適宜変更することが可能であり、例えば、曲面から成る放熱面や、立体的な放熱板により形成される放熱面を採用することも可能である。   The specific configuration of the artificial satellite device mounting apparatus according to the present invention is not limited to the above embodiments, and the configuration can be changed as appropriate without departing from the gist of the present invention. For example, a heat radiating surface formed of a curved surface or a heat radiating surface formed by a three-dimensional heat radiating plate may be employed.

Ｐ 機器搭載装置
Ｓ 人工衛星
１ 筐体
３ ミッション機器
４ ベースプレート
５ クッション材
５Ａ クッション材の開口部
６ 放熱板
６Ａ 放熱面
９ 熱伝達部 P equipment mounting device S artificial satellite 1 housing 3 mission equipment 4 base plate 5 cushion material 5A cushion material opening 6 heat sink 6A heat sink 9 heat transfer section

Claims (3)

人工衛星のミッション機器を収容する筐体と、
筐体の内部においてミッション機器に一体化したベースプレートと、
筐体の内部においてミッション機器及びベースプレートを被覆するクッション材とを備え、
ベースプレートが、筐体の外側に露出する放熱面を備えていることを特徴とする人工衛星の機器搭載装置。 A housing that houses the mission equipment of the satellite,
A base plate integrated into the mission equipment inside the housing,
A cushioning material covering the mission equipment and the base plate inside the housing;
A device mounting apparatus for an artificial satellite, wherein the base plate has a heat radiation surface exposed to the outside of the casing. クッション材が、放熱面を筐体の外側に露出させるための開口部を有していることを特徴とする請求項１に記載の人工衛星の機器搭載装置。   The apparatus for mounting an artificial satellite according to claim 1, wherein the cushion material has an opening for exposing the heat radiation surface to the outside of the housing. ベースプレートが、筐体の外側に配置され且つ放熱面を形成する放熱板と、放熱板に熱伝達を行う熱伝達部とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の人工衛星の機器搭載装置。   2. The artificial satellite device according to claim 1, wherein the base plate includes a heat radiating plate disposed outside the housing and forming a heat radiating surface, and a heat transfer unit that transfers heat to the heat radiating plate. On-board equipment.
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