JP4071026B2 - Artificial satellite structure - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子機器を効率的に収納するための人工衛星構体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図9は従来の人工衛星構体を示す図である。図において、8は搭載される電子機器、21は構体中央に位置する円筒形のセントラルシリンダ、22はセントラルシリンダ21の外側に、半径方向に、かつセントラルシリンダ21の中心軸に平行に取り付けられるウェブパネル、23はセントラルシリンダ21とウェブパネル22の上端に水平方向に取り付けられ、箱型構体の天井を構成する天井パネル、24はセントラルシリンダ21の下側から水平方向に取り付けられ、箱型構体の底板を構成するベースパネル、25はウェブパネル22、天井パネル23およびベースパネル24に取り付けられ、箱型構体の外表面を構成する外表面パネルである。搭載される電子機器8は、外表面パネル25に配置、支持される。
【0003】
セントラルシリンダ21は円筒形状を有しているため、水平荷重及び垂直荷重の両方に対して剛性および強度が非常に高い。従って、このセントラルシリンダ21が衛星全体の水平荷重、垂直荷重を負担する。
【0004】
一方、セントラルシリンダを用いない人工衛星が、特開平11−208596号公報に開示されている。この場合、セントラルシリンダの代わりに補強用のパネルを設置しており、これにより剛性、強度を満足させている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来の人工衛星構体は以上のように構成されているので、中央にセントラルシリンダが存在することにより、大電力化に対応して増加する電子機器を搭載するためのスペースが十分に確保できないという課題があった。
【0006】
また、セントラルシリンダを用いない場合は、剛性、強度が不十分になるため補強用のパネルを設置しなければならない上、電子機器を搭載するためのスペースが十分に確保できないという課題があった。
【0007】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、打ち上げロケットの関係上単純に大型化することにより搭載スペースを増加することのできない人工衛星構体において、大電力化に対応して増加する電子機器の搭載スペースを十分に確保できる人工衛星構体を得ることを目的とする。
【0008】
また、この発明はセントラルシリンダを用いない場合においても、剛性、強度に優れ、かつ電子機器の搭載スペースを十分に確保できる人工衛星構体を得ることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る人工衛星構体は、外表面パネルにより箱型に形成されるペイロード構造部と、ペイロード構造部の下端に形成されるバス構造部と、ペイロード構造部内に収納される電子機器と、電子機器を配置、支持しペイロード構造部内に設置される電子機器搭載用パネルとを備え、電子機器搭載用パネルが、面方向が打ち上げ時の機軸方向に対して平行な方向に設置され、打ち上げ時の機軸方向に対して垂直な方向に延在する外周の二辺がそれぞれと接する前記ペイロード構造部の外表面パネルに固定されているものである。
【0010】
この発明に係る人工衛星構体は、電子機器搭載用パネルが、スライドさせることによりペイロード構造部内から引き出し、取り外しが可能となるものである。
【0011】
この発明に係る人工衛星構体は、電子機器搭載用パネルが、電子機器において発生する熱を放出するためのヒートパイプを内蔵するものである。
【0012】
この発明に係る人工衛星構体は、電子機器搭載用パネルが、電子機器をその両面に配置、支持するものである。
【0014】
この発明に係る人工衛星構体は、電子機器搭載用パネルが、ペイロード構造部を形成する南北面のパネルと平行に設置されるものである。
【0015】
この発明に係る人工衛星構体は、電子機器搭載用パネルが、ペイロード構造部を形成する東西面のパネルと平行に設置されるものである。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一形態を説明する。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による人工衛星構体の分解斜視図である。図1において、1は人工衛星構体内上部に形成されるペイロード構造部、2はペイロード構造部1の下端に形成されるバス構造部、3は電子機器を配置、支持する電子機器搭載用パネルを示す。4はペイロード部東西面パネル、5はペイロード部南北面パネル、6はペイロード部天井パネル、7はバス部インタフェースパネルを示し、ペイロード構造部は4,5,6,7により形成される。8は電子機器を示す。
【0018】
本発明における人工衛星構体は、主にミッション系の電子機器を搭載するペイロード構造部1と、主に電源系、推進系の機器を搭載するバス構造部2とから構成される。ペイロード構造部1の内部に、電子機器を搭載する電子機器搭載用パネル3を垂直方向かつペイロード部南北面パネル5に平行な方向に設置する。この電子機器搭載用パネル3は、ペイロード部東西面パネル4を取り外すことにより、図中の矢印の向きに自由に引き出すことができる。ロケット打上時には、この電子機器搭載用パネル3の外周の4辺は、それぞれと接するパネルに固定、支持される。
【0019】
図2は、本実施の形態を6トン級の人工衛星構体に適用した場合の構造解析結果の1次固有振動モードを示す図である。また、図3は比較のため、従来のセントラルシリンダタイプの構造解析結果の1次固有振動モードを示す図である。1次固有振動数は23Hz、2次固有振動数は25Hzであり、セントラルシリンダタイプの場合(1次固有振動数:約20Hz)とほぼ同程度の剛性を有し、かつ、ロケット側で与えられる15Hz以上という要求条件を満たす。
【0020】
また、本実施の形態による電子機器の搭載可能面積は、セントラルシリンダタイプと比べて約2倍である。
【0021】
図4は、図1における電子機器搭載用パネル3の断面図である。9は冷却用のヒートパイプ、9aは電子機器8とヒートパイプ9とを接続する補助ヒートパイプを示し、その他の符号は図1と同様のものを示す。電子機器8は電子機器搭載用パネル3の両面に配置、支持されており、電子機器搭載用パネル3の内部に冷却用のヒートパイプ9が格子状に配置されている。また、電子機器8の取り付け面とヒートパイプ9とを接続するように、補助ヒートパイプ9aが配置されている。図5は、このヒートパイプ9の配置例を示す図である。
【0022】
以上のように、この実施の形態1によれば、ペイロード構造部1内に電子機器搭載用パネル3を設置し、その枚数を増やすことにより搭載できる電子機器8のスペースを増加することができるという効果が得られる。
【0023】
また、ペイロード部東西面パネル4を取り外すことで電子機器搭載用パネル3の引き出し、取り外しが可能になり、容易に電子機器の取り付け、取り外しができることから修理等がしやすくなるという効果が得られる。
【0024】
また、電子機器搭載用パネル3にヒートパイプ9を内蔵することにより、電子機器8からの発熱を、ヒープパイプ9を通して逃がすことができるという効果が得られる。
【0025】
また、電子機器8を電子機器搭載用パネル3の両面に配置、支持することにより、片面のみに配置するのに比べ搭載可能面積が2倍になり、搭載できる電子機器8のスペースを増加することができるという効果が得られる。
【0026】
また、電子機器搭載用パネル3をペイロード構造部1内に垂直方向に設置することにより、打ち上げ時の機軸方向の荷重に対してパネル面方向で支えることができるという効果が得られる。
【0027】
また、ペイロード部南北面パネル5と平行に電子機器搭載用パネル3を設置することにより、ペイロード部南北面パネル5にも電子機器8を設置することができるという効果が得られる。
【0028】
また、ペイロード部南北面パネル5と平行に電子機器搭載用パネル3を設置することにより、東面パネルと西面パネルとの熱の連結が容易となり、発生する熱を放出しやすくなるという効果が得られる。
【0029】
また、電子機器搭載用パネル3を剛性部材として利用することにより、補強用のパネルを設置しなくても、従来のセントラルシリンダタイプの衛星と同程度の剛性、強度が得られ、かつ電子機器搭載スペースが十分に確保できるという効果が得られる。
【0030】
実施の形態2.
図6は、この発明の実施の形態2による人工衛星構体の分解斜視図である。図6において、図1と共通する構成要素を示すには同一の符号を用いて、それらの詳細な説明は省略する。
【0031】
本実施の形態における人工衛星構体の構成は実施の形態1とほぼ同様であるが、本実施の形態では、図6に示すように電子機器搭載用パネル3をペイロード部東西面パネル4と平行に配置する。この場合、電子機器搭載用パネル3の出し入れは、ペイロード部南北面パネル5を取り外すことにより行うことができる。
【0032】
以上のように、この実施の形態2によれば、実施の形態1と同様の効果が得られる。
【0033】
実施の形態3.
図7は、この発明の実施の形態3による人工衛星構体の分解斜視図である。図7において、図1と共通する構成要素を示すには同一の符号を用いて、それらの詳細な説明は省略する。
【0034】
本実施の形態における人工衛星構体の構成は実施の形態1とほぼ同様であるが、本実施の形態では、図7に示すように、ペイロード部東西面パネル4と平行に配置させる電子機器搭載用パネル3と、ペイロード部南北面パネル5と平行に配置させる電子機器搭載用パネル3とが混在する構成である。この場合、電子機器搭載用パネル3の出し入れは、ペイロード部東西面パネル4またはペイロード部南北面パネル5を取り外すことにより行うことができる。
【0035】
以上のように、この実施の形態3によれば、実施の形態1と同様の効果が得られる。
【0036】
参考例.
図8は、参考例による人工衛星構体の分解斜視図である。図8において、図1と共通する構成要素を示すには同一の符号を用いて、それらの詳細な説明は省略する。
【0037】
本参考例における人工衛星構体の構成は実施の形態1とほぼ同様であるが、本参考例では、図8に示すように電子機器搭載用パネル3を水平方向に配置する構成である。この場合、電子機器搭載用パネル3の出し入れは、ペイロード部東西面パネル4またはペイロード部南北面パネル5を取り外すことにより行うことができる。
【0038】
以上のように、この参考例によれば、実施の形態1,2,3と同様に、電子機器8搭載スペースを増加できる効果と、容易に電子機器8の取り付け、取り外しができる効果と、電子機器8からの発熱を逃がすことができる効果と、パネル間の熱を連結できる効果とが得られる。
【0039】
以上の各実施の形態では、電子機器8は各電子機器搭載用パネル3の両面に配置されているが、片面のみに配置してもよい。
【0040】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、外表面パネルにより箱型に形成されるペイロード構造部と、ペイロード構造部の下端に形成されるバス構造部と、ペイロード構造部内に収納される電子機器と、電子機器を配置、支持しペイロード構造部内に設置される電子機器搭載用パネルルとを備えるように構成したので、ペイロード構造部内の電子機器搭載用パネルの枚数を増やすことにより電子機器を搭載できるスペースを増加することができる効果がある。
【0041】
この発明によれば、電子機器搭載用パネルが、スライドさせることによりペイロード構造部内から引き出し、取り外しが可能となるように構成したので、容易に電子機器の取り付け、取り外しができることから修理等がしやすくなる効果がある。
【0042】
この発明によれば、電子機器搭載用パネルが、電子機器において発生する熱を放出するためのヒートパイプを内蔵するように構成したので、発生する熱をヒープパイプを通して逃がすことができる効果がある。
【0043】
この発明によれば、電子機器搭載用パネルが、電子機器をその両面に配置、支持するように構成したので、片面のみに配置するのに比べ搭載可能面積が2倍になり、搭載できる電子機器のスペースを増加することができる効果がある。
【0044】
この発明によれば、電子機器搭載用パネルが、ペイロード構造部内に垂直方向に設置されるように構成したので、打ち上げ時の機軸方向の荷重に対してパネル面方向で支えることができ、従来のセントラルシリンダタイプの衛星と同程度の剛性、強度が得られる効果がある。
【0045】
この発明によれば、電子機器搭載用パネルが、ペイロード構造部を形成する南北面のパネルと平行に設置されるように構成したので、ペイロード部南北面パネルにも電子機器を設置することができるとともに、東面パネルと西面パネルとの熱の連結が容易となり、発生する熱を放出しやすくなる効果がある。
【0046】
この発明によれば、電子機器搭載用パネルが、ペイロード構造部を形成する東西面のパネルと平行に設置されるように構成したので、ペイロード部東西面パネルにも電子機器を設置することができるとともに、南面パネルと北面パネルとの熱の連結が容易となり、発生する熱を放出しやすくなる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1による人工衛星構体の分解斜視図である。
【図2】 この発明の実施の形態1による構造解析結果の1次固有振動モードを示す図である。
【図3】 従来のセントラルシリンダタイプの構造解析結果の1次固有振動モードを示す図である。
【図4】 図1における電子機器搭載用パネルの断面図である。
【図5】 図4におけるヒートパイプの配置例を示す図である。
【図6】 この発明の実施の形態2による人工衛星構体の分解斜視図である。
【図7】 この発明の実施の形態3による人工衛星構体の分解斜視図である。
【図8】 参考例による人工衛星構体の分解斜視図である。
【図9】 従来の人工衛星構体の分解斜視図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an artificial satellite structure for efficiently storing electronic equipment.
[0002]
[Prior art]
FIG. 9 is a diagram showing a conventional artificial satellite structure. In the figure, 8 is an electronic device to be mounted, 21 is a cylindrical central cylinder located at the center of the structure, 22 is a web attached to the outside of the
[0003]
Since the
[0004]
On the other hand, an artificial satellite that does not use a central cylinder is disclosed in JP-A-11-208596. In this case, a reinforcing panel is installed instead of the central cylinder, thereby satisfying rigidity and strength.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional satellite structure is configured as described above, the presence of a central cylinder in the center makes it impossible to secure sufficient space for mounting electronic equipment that increases in response to the increase in power consumption. was there.
[0006]
Further, when the central cylinder is not used, the rigidity and strength become insufficient, so that a reinforcing panel must be installed, and there is a problem that a sufficient space for mounting the electronic device cannot be secured.
[0007]
The present invention has been made to solve the above-described problems. In an artificial satellite structure in which the mounting space cannot be increased by simply increasing the size due to the launch vehicle, it is possible to increase the power. The purpose is to obtain an artificial satellite structure that can secure a sufficient mounting space for increasing electronic devices.
[0008]
Another object of the present invention is to provide an artificial satellite structure that is excellent in rigidity and strength even when a central cylinder is not used, and that can sufficiently secure a mounting space for electronic equipment.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
An artificial satellite structure according to the present invention includes a payload structure portion formed in a box shape by an outer surface panel, a bus structure portion formed at a lower end of the payload structure portion, an electronic device housed in the payload structure portion, an electronic The electronic equipment mounting panel is disposed and supported and installed in the payload structure, and the electronic equipment mounting panel is installed in a direction parallel to the axis direction of the launch when the plane direction is launched. Two outer peripheral sides extending in a direction perpendicular to the machine axis direction are fixed to the outer surface panel of the payload structure portion in contact with each of them.
[0010]
The satellite structure according to the present invention can be pulled out and removed from the payload structure by sliding the electronic device mounting panel.
[0011]
In the artificial satellite structure according to the present invention, a panel for mounting an electronic device incorporates a heat pipe for releasing heat generated in the electronic device.
[0012]
In the artificial satellite structure according to the present invention, the electronic device mounting panel arranges and supports the electronic device on both surfaces thereof.
[0014]
In the artificial satellite structure according to the present invention, the electronic device mounting panel is installed in parallel to the north-south panel forming the payload structure.
[0015]
In the satellite structure according to the present invention, the electronic device mounting panel is installed in parallel to the east-west panel forming the payload structure.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is an exploded perspective view of a satellite structure according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, 1 is a payload structure formed at the upper part of the satellite structure, 2 is a bus structure formed at the lower end of the
[0018]
The artificial satellite structure according to the present invention is mainly composed of a payload structure portion 1 on which mission-related electronic devices are mounted, and a
[0019]
FIG. 2 is a diagram showing a first natural vibration mode of a structural analysis result when the present embodiment is applied to a 6-ton class satellite structure. For comparison, FIG. 3 is a diagram illustrating a primary natural vibration mode of a structural analysis result of a conventional central cylinder type. The primary natural frequency is 23 Hz, and the secondary natural frequency is 25 Hz. It has almost the same rigidity as the central cylinder type (primary natural frequency: about 20 Hz) and is given on the rocket side. Satisfies the requirement of 15 Hz or higher.
[0020]
Moreover, the mountable area of the electronic device according to the present embodiment is about twice that of the central cylinder type.
[0021]
4 is a cross-sectional view of the electronic
[0022]
As described above, according to the first embodiment, it is possible to increase the space of the
[0023]
Further, by removing the payload portion east-
[0024]
Further, by incorporating the
[0025]
Further, by arranging and supporting the
[0026]
In addition, by installing the electronic
[0027]
Moreover, the effect that the
[0028]
In addition, by installing the electronic
[0029]
In addition, by using the electronic
[0030]
FIG. 6 is an exploded perspective view of an artificial satellite structure according to
[0031]
The configuration of the artificial satellite structure in the present embodiment is almost the same as that in the first embodiment. However, in this embodiment, the electronic
[0032]
As described above, according to the second embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
[0033]
FIG. 7 is an exploded perspective view of an artificial satellite structure according to
[0034]
The configuration of the satellite structure in the present embodiment is almost the same as that of the first embodiment. However, in this embodiment, as shown in FIG. The
[0035]
As described above, according to the third embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
[0036]
Reference example.
FIG. 8 is an exploded perspective view of the artificial satellite structure according to the reference example . In FIG. 8, the same reference numerals are used to indicate the same components as in FIG. 1, and detailed descriptions thereof are omitted.
[0037]
The configuration of the artificial satellite structure in the present reference example is almost the same as that of the first embodiment, but in this reference example , the electronic
[0038]
As described above, according to this reference example , as in the first, second, and third embodiments, the effect that the space for mounting the
[0039]
In each of the above embodiments, the
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the payload structure portion formed in a box shape by the outer surface panel, the bus structure portion formed at the lower end of the payload structure portion, and the electronic device housed in the payload structure portion, The electronic device mounting panel is arranged and supported and installed in the payload structure portion, so that the space for mounting the electronic device can be increased by increasing the number of electronic device mounting panels in the payload structure portion. There is an effect that can be increased.
[0041]
According to the present invention, the electronic device mounting panel is configured so that it can be pulled out and removed from the payload structure by sliding, so that the electronic device can be easily attached and detached, so that it is easy to repair and the like. There is an effect.
[0042]
According to the present invention, since the electronic device mounting panel is configured to incorporate the heat pipe for releasing the heat generated in the electronic device, there is an effect that the generated heat can be released through the heap pipe.
[0043]
According to the present invention, the electronic device mounting panel is configured so that the electronic device is disposed and supported on both surfaces thereof, so that the mountable area is doubled compared to the case where the electronic device is mounted on only one surface, and the electronic device can be mounted. There is an effect that can increase the space.
[0044]
According to the present invention, since the electronic device mounting panel is configured to be installed in the vertical direction in the payload structure portion, it can be supported in the panel surface direction against the load in the axial direction at the time of launch, It has the effect of obtaining the same rigidity and strength as a central cylinder type satellite.
[0045]
According to the present invention, since the electronic device mounting panel is configured to be installed in parallel with the north-south surface panel forming the payload structure portion, the electronic device can also be installed on the payload portion north-south surface panel. At the same time, the heat connection between the east panel and the west panel is facilitated, and the generated heat is easily released.
[0046]
According to this invention, since the electronic device mounting panel is configured to be installed in parallel with the east-west panel forming the payload structure portion, the electronic device can also be installed in the payload portion east-west panel. At the same time, the heat connection between the south panel and the north panel is facilitated, and the generated heat is easily released.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of an artificial satellite structure according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a primary natural vibration mode of a structural analysis result according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a primary natural vibration mode of a structural analysis result of a conventional central cylinder type.
4 is a cross-sectional view of the electronic device mounting panel in FIG. 1;
FIG. 5 is a diagram showing an arrangement example of heat pipes in FIG. 4;
FIG. 6 is an exploded perspective view of an artificial satellite structure according to
FIG. 7 is an exploded perspective view of an artificial satellite structure according to
FIG. 8 is an exploded perspective view of a satellite structure according to a reference example .
FIG. 9 is an exploded perspective view of a conventional artificial satellite structure.
Claims (6)
前記電子機器搭載用パネルは、面方向が打ち上げ時の機軸方向に対して平行な方向に設置され、打ち上げ時の機軸方向に対して垂直な方向に延在する外周の二辺がそれぞれと接する前記ペイロード構造部の外表面パネルに固定されていることを特徴とする人工衛星構体。A payload structure formed in a box shape by an outer surface panel, a bus structure formed at the lower end of the payload structure, an electronic device housed in the payload structure, and the electronic device disposed and supported An electronic device mounting panel installed in the payload structure,
The electronic device mounting panel is installed in a direction parallel to the axis direction at the time of launch, and the outer peripheral two sides extending in a direction perpendicular to the axis direction at the time of launch are in contact with each other An artificial satellite structure characterized by being fixed to an outer surface panel of a payload structure portion .
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