JP2020516527A - クライアントのビークルを捕捉するためのシステムおよび関連方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、「Spacecraft with Docking and Capture Assembly」と題される、2017年4月13日に出願された米国仮特許出願第62/484,965号、および「Systems for Capturing a Client Vehicle」と題される、2017年12月1日に出願された米国特許出願第15/829,807号の出願日の利益を請求するものであり、これらの各々の開示が参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本出願に含まれる図面が本明細書に組み込まれて本明細書の一部を形成する。これらは本開示の実施形態を示しており、記述と併せて、本開示の原理を説明する働きをする。図面は単に特定の実施形態を説明するものであり、本開示を限定しない。
実施形態1:宇宙でクライアントのビークルを捕捉するためのシステムであって、クライアントのビークルがエンジンを有し、システムが、宇宙でシステムを動かすための推進機構と;クライアントのビークルに対してシステムを少なくとも一時的に接合するための捕捉機構とを備え、捕捉機構が摩擦低減要素を備えるプローブを有する。
実施形態4:実施形態3のシステムであって、摩擦低減要素が、プローブの遠位端にある構造的に重要である第1のアイテムである。
実施形態6:実施形態5のシステムであって、1つまたは複数のローラが潤滑した乾燥フィルムである。
実施形態8:実施形態1のシステムであって、プローブが、プローブの遠位端の近くに配置される1つまたは複数のつばを有する。
実施形態10:実施形態9のシステムであって、ローラを有する、1つまたは複数のつばのうちの少なくとも1つのつばが、プローブの遠位端にある構造的に重要である第1または第2のアイテムである。
実施形態12:実施形態9のシステムであって、ローラが3以上のスピンドル比を有する。
実施形態14:実施形態13のシステムであって、プローブが、捕捉事象中に摩擦が存在し得る時間量を短縮する速度で作動させられ得る。
実施形態16:実施形態1のシステムであって、プローブが、受動的捕捉テクニックを利用してクライアントのビークルを捕捉するのに採用され得る。
実施形態18:実施形態17のシステムであって、プローブが少なくとも2つのばね式バーブフィンガを備える。
実施形態20:実施形態19のシステムであって、エンジンの中へのばね式バーブフィンガの挿入により、システムとクライアントのビークルとの間で毎秒5ミリメートル以下のデルタ速度を発生させる。
実施形態22:実施形態21のシステムであって、ばねがエンジンのスロートを検出するのに使用される。
実施形態24:実施形態21のシステムであって、ばねが、1つまたは複数のばね式つばを使用してスロートを受動的に把持するのに使用される。
実施形態26:実施形態21のシステムであって、ばねが張力の適合を実現に使用される。
実施形態30:実施形態29のシステムであって、圧縮の適合を実現するばねが、ばねを完全な延伸または完全な圧縮に到達させることなく第1の速度から第2の速度までクライアントのビークルを加速するのを可能にする。
実施形態32:宇宙でクライアントのビークルを捕捉するためのシステムであって、クライアントのビークルがエンジンを有し、システムが、宇宙でシステムを動かすための推進機構と;クライアントのビークルに対してシステムを少なくとも一時的に接合するための捕捉機構と、捕捉機構を担持するためのおよびクライアントのビークルを基準として捕捉機構を移動可能に配置するためのブームと、を備える。
実施形態34:実施形態33のシステムであって、プローブがエンジンの中まで作動されるように配置される。
実施形態38:捕捉機構を使用して宇宙でクライアントのビークルを捕捉するための方法であって、クライアントのビークルがエンジンを有し、この方法が、エンジンの近傍まで捕捉機構を動かすことと;エンジンに対して捕捉機構が接触するときに捕捉機構とエンジンとの間の摩擦を低減するために捕捉機構上に摩擦低減要素を提供することと;エンジンの中に捕捉機構を挿入することと;エンジンに対して捕捉機構を取り外し可能に接合するために捕捉機構を作動させることと、を含む。
実施形態40:実施形態38の方法であって、提供される摩擦低減要素が、実質的に、捕捉機構の遠位端に配置される。
実施形態42:実施形態38の方法であって、提供される摩擦低減要素が1つまたは複数のローラである。
実施形態44:実施形態42の方法であって、1つまたは複数のローラが3以上のスピンドル比を有する。
実施形態46:実施形態45の方法であって、速度が毎秒15ミリメートル以上である。
実施形態48:実施形態47の方法であって、捕捉機構が少なくとも2つのばね式バーブフィンガを備える。
実施形態51:実施形態50の方法であって、方法がばねを用いてエンジンのスロートを検出することを含む。
実施形態53:実施形態51の方法であって、方法が、1つまたは複数のばね式つばを使用してスロートを受動的に把持するためにばねを使用することをさらに含む。
実施形態55:実施形態54の方法であって、方法が、張力の適合を実現するばねを使用して、ばねを完全な延伸または完全な圧縮に到達させることなく第1の速度から第2の速度までクライアントのビークルを加速するのを可能にすることをさらに含む。
実施形態58:実施形態57の方法であって、方法が、圧縮の適合を実現するばねを使用して、ばねを完全な延伸または完全な圧縮に到達させることなく第1の速度から第2の速度までクライアントのビークルを加速するのを可能にすることをさらに含む。
実施形態62:実施形態61の方法であって、ブームが、本方法によりクライアントのビークルに及ぼされる法線力を低減することにより摩擦を低減するのに十分に可撓性である。
実施形態64:実施形態63の方法であって、法線力が1.112055N(0.25lbf)以下に低減される。
実施形態67:実施形態65のシステムであって、把持がエンジンの少なくとも2つの側部に接触することを含む。
実施形態69:実施形態68のシステムであって、把持する能力が受動的である。
実施形態71:実施形態68のシステムであって、把持が頂点を中心としたクライアントのビークルの動作を約±3度の間に制限する。
実施形態74:実施形態72の方法であって、把持する能力を有するプローブによりクライアントのビークルに対して捕捉機構を接合することが、エンジンの少なくとも2つの側部に接触することをさらに含む。
実施形態77:実施形態76の方法であって、把持する能力がばね式スライドを介して有効となる。
上記で説明されて添付図面の図に示される本開示の実施形態は本開示の範囲を限定するものではない。その理由は、これらの実施形態が単に本開示の実施形態の例にすぎないためである。本開示は添付の特許請求の範囲およびそれらの法的均等物によって定義される。任意の等価の実施形態が本開示の範囲内にある。実際には、本明細書で示されて説明される実施形態に加えて、説明される要素の代替の有用な組み合わせなどの、本開示の種々の修正形態が、本記述から当業者には明らかとなろう。このような修正形態および実施形態も添付の特許請求の範囲およびそれらの法的均等物の範囲内にある。本明細書で使用される用語は、実施形態の原理、実際的な用途、または市場で見られるテクノロジに対しての技術的改善を説明するために、あるいは本明細書で開示される実施形態を当業者が理解するのを可能にするために、選択されたものである。
Claims (19)
- エンジンを有するクライアントのビークルを捕捉するためのシステムであって、前記システムが:
宇宙で前記システムを動かすための推進機構と;
前記クライアントのビークルに対して前記システムを少なくとも一時的に接合するための捕捉機構であって、
前記捕捉機構が、プローブの遠位端に配置される1つまたは複数の回転要素を備えるプローブを有し、前記プローブの前記遠位端が前記クライアントのビークルのキャビティの中に挿入されるようになっている、
捕捉機構と
を備える
システム。 - 前記捕捉機構が、前記クライアントのビークルの前記エンジンによって画定されるキャビティの中まで挿入されるように構成され、前記1つまたは複数の回転可能な要素が前記クライアントのビークルの前記エンジンに係合されるように構成される、請求項1に記載のシステム。
- 前記1つまたは複数の回転要素が3以上のスピンドル比を有する、請求項1に記載のシステム。
- 前記プローブが前記プローブの遠位端の近くに配置される1つまたは複数のつばを有し、前記1つまたは複数のつばのうちの少なくとも1つのつばがローラを有する、請求項1に記載のシステム。
- 前記ローラが3以上のスピンドル比を有する、請求項4に記載のシステム。
- 前記プローブが、前記クライアントのビークルの捕捉中に摩擦の量を最小にするために毎秒10ミリメートル以上の速度で作動されるように構成される、請求項1から5のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記プローブが、前記クライアントのビークルの前記キャビティの中に挿入されるようになっている少なくとも2つのばね式バーブフィンガを備える、請求項1から5のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記プローブがばねを備える、請求項1から5のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記ばねが前記クライアントのビークルの前記エンジンのスロートを検出するのに使用されるようになっている、請求項8に記載のシステム。
- 前記ばねが前記スロートを受動的に把持するのに使用されるようになっている、請求項9に記載のシステム。
- 前記ばねが、サービサー宇宙船により前記クライアントのビークルに加えられる摩擦力を低減するようになっている、請求項8に記載のシステム。
- 前記捕捉機構を担持し、前記クライアントのビークルを基準として前記捕捉機構を移動可能に配置するための組立体をさらに備え、前記組立体の少なくとも一部分が可撓性である、請求項1から5のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記組立体が、前記システムにより前記クライアントのビークルに及ぼされる法線力を低減することにより摩擦を低減するのに十分に可撓性である、請求項12に記載のシステム。
- 前記組立体が、作動して前記エンジンの中に入る時の前記プローブの位置のずれを原因とする法線力を低減することにより、摩擦を低減するように構成される、請求項13に記載のシステム。
- 前記捕捉機構が前記クライアントのビークルの前記エンジン内の前記キャビティとドッキングするように構成され、前記エンジンが液体アポジエンジンを備える、請求項1から5のいずれか一項に記載のシステム。
- クライアントのビークルを捕捉するためのシステムであって、前記システムが:
宇宙で前記システムを動かすための推進機構と;
前記クライアントのビークルに対して前記システムを少なくとも一時的に接合するための捕捉機構であって
前記捕捉機構が把持機構を備えるプローブを有する
捕捉機構と
を備える
システム。 - 前記把持機構が、前記クライアントのビークルのエンジンのスロートの頂点の少なくとも2つのポイントで接触するように構成される、請求項16に記載のシステム。
- 前記把持機構が、前記クライアントのビークルを基準として前記把持機構を移動させるように構成されるばね式スライドを備える、請求項16または17に記載のシステム。
- クライアントのビークルを捕捉する方法であって、前記方法が:
推進機構を用いて前記クライアントのビークルまで捕捉システムを動かすステップと;
捕捉機構を用いて前記クライアントのビークルに対して前記捕捉システムを接合するステップであって:
プローブの遠位端に配置される1つまたは複数の回転可能な要素を有する前記捕捉機構のプローブを前記クライアントのビークルのキャビティの中に挿入して、前記1つまたは複数の回転可能な要素を用いて前記キャビティの中に前記クライアントのビークルを係合するステップ;あるいは
前記キャビティを画定する前記クライアントのビークルのくびれた側壁に向かって前記プローブに沿って1つまたは複数のつば組立体を平行移動させて、前記1つまたは複数の回転可能な要素を用いて前記クライアントのビークルの側壁を1つまたは複数のつば組立体に係合するステップ
のうちの少なくとも1つのステップを含む、ステップと
を含む
方法。
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