JPH0367800A - ソーラセイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は１例えば宇宙空間にかいて太陽風を受けて飛
行する宇宙機器の姿勢制御および姿勢の保持、安定化を
行う装置に関するものである０Ｃ従来の技術〕 近年、スペースシャトル、アリアンロケット等のロケッ
トの打ち上げ機の能力向上に伴い、宇宙空間を飛行する
物体の大型化が益々進むと共に。

人工衛星等の飛行物体の長寿命化も益々その要求の度が
強１つている。

従来の宇宙空間における飛行物体の姿勢変更の手段は、
ヒドラジンスラスタ等の挽茶噴射によって行われている
。このような変更手段に＞Ｖでは。

挽茶の量が飛行物体の飛行寿命を制約する大きな条件に
成ってｊ？、６．飛行物体の大型化にも妨げと成る。第
４図の飛行物体は、飛行物体内部に挽茶タンクを持ち、
飛行物体の構体面にヒドラジンスラスタ＋１１１を配置
して、ヒドラジンスラスタαＯの各ノズル（ｌｉ、　ａ
ｌｌ、　ａ９．　ｃ！Ｉによって姿勢を変更する従来の
姿勢制御方式を示したものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来行われてしる宇宙空間にかける姿勢変更では、挽茶
噴射のため飛行物体の搭載できる挽茶の量によシ飛行物
体の寿命が制限を受けていて、大型化にも妨げと成ると
いう課題がある。

この発明は、かかる課題を解決するためになされたもの
で１人工衛星、宇宙往還機、　　０ｒｂｉｔａｌＳｅｒ
ｖｉｃｅ　Ｖｅｈｉｃｌｅ　（以下「Ｏ８ｖ」という）
等の飛行物体に対して、飛行物体の構体ヘモーメントを
発生する位置に開閉自在に取り付けられたソーラセイル
で太陽風を受けて、飛行物体の姿勢の変更、保持、安定
等が可能で１部品点数が少なく。

組立調整が比較的容易で、かつ機械的寿命例十分に得ら
れる従来に無いソーラセイルを得ることを目的とするも
のである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るソーラセイルは、太陽風を受けるブレー
ドを開閉自在な回転軸に取り付け、その回転軸回すにブ
レードを展開する方向に作用する形状記憶合金バネ（以
下「ＳＭムバネ」と−う）と上記回転軸回りにブレード
を収納する方向に作用するバイアスバネと上記ＳＭムバ
ネを加熱変形させる為の加熱ヒータとで構成するもので
ある。

〔作用〕

この発明に）けるソーラセイルは、加熱ヒータがＯＦＦ
の場合、バイアスバネの力水Ｓ　Ｍ　Ａバネより発生力
で１さる為に、太陽風を受けるブレードは収納された状
態で、加熱ヒータがＯＮになると、８Ｍムバネの温度が
上昇して変態点を越えた時点で、ＳＭムバネの発生力が
バイアスバネの発生力に１さる為に、ブレード２５Ｅ展
開され太陽風を受ける状態と成る。再度、加熱ヒータが
０ＩＰＦに成るとＳＭムバネの温度−ｌＪヨ下降して変
態点を下回った時点で、バイアスバネの発生力が８Ｍム
バネの発生力にまさることでブレードが再収納され。

加熱ヒータの０Ｎ１０ＩＦＦで太陽風を受けるブレード
の開閉ができるというものである。

〔実施例〕

第１図は、この発明におけるソーラセイルを組み込んだ
人工衛星の一実施例を示す図である。第１図にかいて（
１１〜（４）は、この発明にかけるソーラセイル１〜ソ
ーラセイル４であシ、第１図（−）にししては、ソーラ
セイル１，３をＯＮとして衛星のヨー軸（イ）回シのモ
ーメントを発生させたところである。同様に、第１図←
〉にしいては、ソーラセイル１．２をＯＮとして衛星の
ピッチ軸←）回シのモーメントを発生させたところであ
る。

第２図、第３図は、この発明にしけるソーラセイルの一
実施例を示す図である。第２図、第３図の（５）はソー
ラセイルを飛行体の構造体に取り付けるための取り付は
ブラケツ）、（６１はソーラセイルの回転軸を支える保
持プラケツ）、＋７１は９　Ｍ　Ａ　／＜ネを加熱する
為の加熱ヒータ、（８）はブレードを収納する時のトル
クを発生するノくイアスノくネ、Ｃ９１はバイアスバネ
ラブレードサポートにつなぐ為のノ（イアスバネ用ビン
、舖はソーラセイルのブレードの回転軸、　ａｎは加熱
ヒータ（７１によ）ブレー）’＋１：ｌ及びブレードサ
ポートａ３を展開させるＢＭムノ（ネ。

ａ−は加熱ヒータ（７）を保持ブラケット（６）につｔ
ぐヒータサポート、ａ！１は８Ｍムバネ０を加熱ヒータ
（７１とブレードサポート（１３につｉぐＢＭムノ（ネ
用ビンである。

（図中、破線は保持ブラケット（６）の後ろ側の加％　
ヒ−１（７１，８Ｍムバネａｎを示すＣ・）次に、動作
について説明する。

ｇ２図に示すソーラセイルは、加熱ヒータ（７）がＯＦ
Ｆの状態を示している。この状態ではＳＭムバネ０より
バイアスバネ（８）の発生トルクが１さっている為、８
Ｍムバネ（Ｉυはバイアスバネ（８）によって伸ばされ
ている。その結果ブレードａ３．ブレードサポートａ３
は１図示するように収納した状態を保つ。

第３図に示すソーラセイルは、加熱ヒータ（７１力＝Ｏ
Ｎの状態を示している。この状態では８ＭＡバネ卸は、
加熱ヒータ（７）によう熱せられて８Ｍムバネの変態点
を越えるところ１で加熱された時点で。

ＳＭムバネの発生力がバイアスバネの発生力にまさる為
に、ブレード（Ｉ３．ブレードサポートａｚは。

図示するように展開され太陽風を受ける状態と威る。

その後、加熱ヒータ（７１を０ＩＦＩＦの状態にすると
。

ＳＭムバネａＤの温度が下降してゆき８Ｍムバネの変態
点を越えたところで、バイアスノ（ネの発生力が８Ｍム
バネの発生力に１さることで、プレードカヨ再収納され
、第２図に示す状態に戻る。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば１人工衛星、宇宙往還機
、ＯＳＶ等の宇宙にかける姿勢制御および姿勢の保持、
安定化を行う際に、挽茶等を必要とせず、複雑な機構や
大規模な設計の変更を必要とせずに、姿勢制御の手段が
得られるソーラセイルを実現できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明にｂけるソーラセイルを組み込んだ
人工衛星の一実施例を示す図、第２図。 第３図は、この発明にかけるソーラセイルの一実施例を
示す図で、第２図はソーラセイルが収納された状態、！
３図はソーラセイルが展開した状態を示す図、第４図は
、従来、宇宙空間にかいて姿勢制御に用いられているヒ
ドラジンスラスタの一例を示す図である。 図Ｉ／ｃしいテ（１）　〜（４）は、ソーラ七イ／Ｌ／
　１〜４．　＋５）は取り付はブラケット、（６）は保
持ブラケット、（７）は加熱ヒータ、（８）はバイアス
バネ、（９）はバイアスバネ用ビン、　ａｌｌは回転軸
、ａｌｌはＳＭムバネ、α■はブレードサポート、ａｊ
はブレード、　　＋１４１はヒータサポート、ａりはＥ
ＩＭムバネ用ビン、　ａＳはヒドラジンスラスタである
。 なお１図中同一符号は、同−筐たは相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 人工衛星、宇宙往還機、ＯＳＶ（ＯｒｂｉｔａｌＳｅｒ
   ｖｉｃｅＶｅｈｉｃｌｅ）等の宇宙空間を飛行する物体
   の構造体にモーメントを発生させられる位置に取り付け
   られるソーラセイルにおいて、上記ソーラセイルで太陽
   風を受けるブレードを自在に開閉することが可能な回転
   軸と、その回転軸回りにブレードを展開する方向に作用
   する形状記憶合金製バネと、上記回転軸回りにブレード
   を収納する方向に作用するバイアスバネと、上記形状記
   憶合金バネを加熱変形させる為の加熱ヒータとを具備し
   たことを特徴とするソーラセイル。