JPH04139000A - 展開試験装置の模擬試験方法 - Google Patents
展開試験装置の模擬試験方法Info
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- JPH04139000A JPH04139000A JP2261408A JP26140890A JPH04139000A JP H04139000 A JPH04139000 A JP H04139000A JP 2261408 A JP2261408 A JP 2261408A JP 26140890 A JP26140890 A JP 26140890A JP H04139000 A JPH04139000 A JP H04139000A
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- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000010998 test method Methods 0.000 claims description 11
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
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。
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２人工衛星や宇宙基地のように無重力の環境
に置かれる装置に搭載される展開構造物において、その
展開機能確認試験を重力下の地上環境で行うための展開
試験装置の模擬試験方法に関するものである。
に置かれる装置に搭載される展開構造物において、その
展開機能確認試験を重力下の地上環境で行うための展開
試験装置の模擬試験方法に関するものである。
周知のように、宇宙空間は無重力であるから。
構造物の展開運動は時間的制約が無ければ運動に必要な
エネルギーは極限まで小さ（てすむ。しかしながら、地
上の重力環境はこの展開運動エネルギーに対して極めて
大きな影響を持ち、Ｈ開機能確認試験の実施を不可能と
し、構造物の軽量最適化設計の妨げとなっている。この
為２重力の影響を最小限に留める試験方法の開発が必要
である。
エネルギーは極限まで小さ（てすむ。しかしながら、地
上の重力環境はこの展開運動エネルギーに対して極めて
大きな影響を持ち、Ｈ開機能確認試験の実施を不可能と
し、構造物の軽量最適化設計の妨げとなっている。この
為２重力の影響を最小限に留める試験方法の開発が必要
である。
ところで、上記のような展開試験装置の模擬試験方法と
しては、第２図に示すような方法が知られている。第２
図において（１）は人工衛星、（２）は展開運動を行う
供試体、（３）は供試体を重力方向に吊っているワイヤ
、（７）は供試体の運動方向、（８）は滑車、（９）は
張力計、α■は重力方向用サーボモータ。
しては、第２図に示すような方法が知られている。第２
図において（１）は人工衛星、（２）は展開運動を行う
供試体、（３）は供試体を重力方向に吊っているワイヤ
、（７）は供試体の運動方向、（８）は滑車、（９）は
張力計、α■は重力方向用サーボモータ。
（１１）は位置センサーを内蔵するセンサーボックス（
１４）と水平方向用サーボモータ（１２）を連接するワ
イヤ、 （１３）はレール、 （１９）は展開運動を行
う供試体の質量Ｗ、 （２１）（２３）は供試体の質量
Ｗ （１９）によってワイヤ［３１，（１１）に生じる
張力Ｔ、 （２２）は供試体の質量Ｗ（１９）によって
センサーボックス（１４）に生じる力Ｆである。第３図
は重力方向の張力制御を示す図で（１５）は張力計用コ
ントローラーである。
１４）と水平方向用サーボモータ（１２）を連接するワ
イヤ、 （１３）はレール、 （１９）は展開運動を行
う供試体の質量Ｗ、 （２１）（２３）は供試体の質量
Ｗ （１９）によってワイヤ［３１，（１１）に生じる
張力Ｔ、 （２２）は供試体の質量Ｗ（１９）によって
センサーボックス（１４）に生じる力Ｆである。第３図
は重力方向の張力制御を示す図で（１５）は張力計用コ
ントローラーである。
第４図は水平方向の位置制御を示す図で（１６）は位置
センサー （１７）は位置センサー用コントローラーで
ある。
センサー （１７）は位置センサー用コントローラーで
ある。
次に動作について説明する。人工衛星（１）との固定部
（図示せず）を切り離すことにより供試体（２）は矢印
（７）のように展開運動を行う。ここで供試体（２）を
吊っているワイヤ（３）には供試体（２）と同等の質量
を吊り下げることができる＝張力がサーボモータａωに
より与えられており、展開運動を行わない時は供試体（
２）を模擬無重力の状態に吊すことがてきるようになっ
ている。このとき張力計（９）は重力零にセットされて
おりワイヤ（３）の張力変動が生じた場合に出力するよ
うになっている。供試体（２）の展開運動によりワイヤ
（３）には反力が生じるため張力の変動が発生する。張
力計（９）はこの張力変動を検知し、張力変動に比例し
た出力をコントローラー（１５）に送り、コントローラ
ー（１５）はサーボモータ叫に対しこの張力変動値を零
とし、供試体（２）を模擬無重力の状態とするようにサ
ーボモータα〔の運転の信号を出す。すなわち張力が増
加した場合はワイヤ（３）を繰り出し、張力が減少した
場合はワイヤ（３）を巻き込む動作を行うようにサーボ
モータＱｌを信号を出すようになっている。
（図示せず）を切り離すことにより供試体（２）は矢印
（７）のように展開運動を行う。ここで供試体（２）を
吊っているワイヤ（３）には供試体（２）と同等の質量
を吊り下げることができる＝張力がサーボモータａωに
より与えられており、展開運動を行わない時は供試体（
２）を模擬無重力の状態に吊すことがてきるようになっ
ている。このとき張力計（９）は重力零にセットされて
おりワイヤ（３）の張力変動が生じた場合に出力するよ
うになっている。供試体（２）の展開運動によりワイヤ
（３）には反力が生じるため張力の変動が発生する。張
力計（９）はこの張力変動を検知し、張力変動に比例し
た出力をコントローラー（１５）に送り、コントローラ
ー（１５）はサーボモータ叫に対しこの張力変動値を零
とし、供試体（２）を模擬無重力の状態とするようにサ
ーボモータα〔の運転の信号を出す。すなわち張力が増
加した場合はワイヤ（３）を繰り出し、張力が減少した
場合はワイヤ（３）を巻き込む動作を行うようにサーボ
モータＱｌを信号を出すようになっている。
またセンサーボックス（１４）にはワイヤ（３）の重力
方向からの傾きを検知する位置センサー（１６）が設け
られており、供試体（２）の展開運動により生じたワイ
ヤ（３）の微小な傾きを検知できるようになっている。
方向からの傾きを検知する位置センサー（１６）が設け
られており、供試体（２）の展開運動により生じたワイ
ヤ（３）の微小な傾きを検知できるようになっている。
位置センサー（１６）からの出力はコントローラ（１７
）に送られ、コントローラ（１７）からはワイヤ（３）
の重力方向からの傾きを零とするようにサーボモータ（
１２）の運転の信号を出す。すなわち供試体（２）の展
開運動による張力変動が水平方向の運動成分の力として
発生しないようにサーボモータ（１２）に信号を出すよ
うになっている。
）に送られ、コントローラ（１７）からはワイヤ（３）
の重力方向からの傾きを零とするようにサーボモータ（
１２）の運転の信号を出す。すなわち供試体（２）の展
開運動による張力変動が水平方向の運動成分の力として
発生しないようにサーボモータ（１２）に信号を出すよ
うになっている。
従来の展開試験装置の模擬試験方法はこのように構成さ
れているので、展開運動の無重力模擬試験はスムーズに
行うことができる。しかしながら。
れているので、展開運動の無重力模擬試験はスムーズに
行うことができる。しかしながら。
水平方向用サーボモータ（１２）は供試体の質量Ｗ（１
９）によってセンサーボックス（１４）に生じる力Ｆを
キャンセルするために常に同等の張力Ｔ （２３）を発
生しておかねばならないため、サーボモータα０）と同
等の出力を有するモータとする必要がある。この結果大
型で重たいモータとなり、さらにサーボモータ（１２）
はレール（１３）上に設置するので、レール自体の構造
の安全性、モータのメンテナンスの容易性を確保するこ
とが困難であった。
９）によってセンサーボックス（１４）に生じる力Ｆを
キャンセルするために常に同等の張力Ｔ （２３）を発
生しておかねばならないため、サーボモータα０）と同
等の出力を有するモータとする必要がある。この結果大
型で重たいモータとなり、さらにサーボモータ（１２）
はレール（１３）上に設置するので、レール自体の構造
の安全性、モータのメンテナンスの容易性を確保するこ
とが困難であった。
従来の展開試験装置の模擬試験方法は以上のように構成
されているので、水平方向用サーボモータは大型で重た
いモータとなり、このためレールを相応に堅固な重量構
造物とするとともに、建屋も堅固とし、さらにメンテナ
ンスの容易性を確保するために大型クレーンを配備しな
ければならない等の難しい課題があった。
されているので、水平方向用サーボモータは大型で重た
いモータとなり、このためレールを相応に堅固な重量構
造物とするとともに、建屋も堅固とし、さらにメンテナ
ンスの容易性を確保するために大型クレーンを配備しな
ければならない等の難しい課題があった。
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、水平方向用モータを小型、軽量とすることが
できるとともに、レールの構造の適正化と建屋の適正化
ならびに大型クレーンの配備を不必要とすることができ
る展開試験装置の模擬試験方法を提供することを目的と
するものである。
たもので、水平方向用モータを小型、軽量とすることが
できるとともに、レールの構造の適正化と建屋の適正化
ならびに大型クレーンの配備を不必要とすることができ
る展開試験装置の模擬試験方法を提供することを目的と
するものである。
Ｃ’ｌ１Ｍを＃訣するための手段〕
すなわちこの発明は、供試体の質量に対応した水平方向
の力をバランスウェイトで発生させ、水平方向用サーボ
モータに加わる負荷から供試体の質量によって生じる水
平方向の力を除去し、水平方向用サーボモータには供試
体の展開運動による張力変動による負荷だけが加わるよ
うにすることで水平方向用サーボモータの小型化と軽量
化を図ったことを特徴とするものである。
の力をバランスウェイトで発生させ、水平方向用サーボ
モータに加わる負荷から供試体の質量によって生じる水
平方向の力を除去し、水平方向用サーボモータには供試
体の展開運動による張力変動による負荷だけが加わるよ
うにすることで水平方向用サーボモータの小型化と軽量
化を図ったことを特徴とするものである。
この発明におけるバランスウェイトは、ワイヤにより水
平方向用サーボモータの出力軸に、供試体の質量により
発生する負荷に抗するように結合され、水平方向用サー
ボモータａωには供試体の展開運動による張力変動だけ
が負荷として加わるようにする。
平方向用サーボモータの出力軸に、供試体の質量により
発生する負荷に抗するように結合され、水平方向用サー
ボモータａωには供試体の展開運動による張力変動だけ
が負荷として加わるようにする。
以下この発明の実施例を図に就いて説明する。
第１図において（１）から（２３）は従来の説明図と同
様であり、 （２４）はバランスウェイト（２２）によ
り生しる張力Ｔ、 （２５）は滑車、 （２６）はワイ
ヤ、 （２８）はノ（ランスウェイトの質量Ｗである。
様であり、 （２４）はバランスウェイト（２２）によ
り生しる張力Ｔ、 （２５）は滑車、 （２６）はワイ
ヤ、 （２８）はノ（ランスウェイトの質量Ｗである。
次に動作について説明する。人工衛星（１）との固定部
（図示せず）を切り離すことにより供試体（２）は矢印
（７）のように展開運動を行う。ここで供試体（２）を
吊っているワイヤ（３）には供試体（２）と同等の質量
を吊り下げることができる張力がサーボモータα０）に
より与えられており、センサーボックス（１４）にはワ
イヤ（３）が垂直方向となるような張力がサーボモータ
（１２）により与えられている。
（図示せず）を切り離すことにより供試体（２）は矢印
（７）のように展開運動を行う。ここで供試体（２）を
吊っているワイヤ（３）には供試体（２）と同等の質量
を吊り下げることができる張力がサーボモータα０）に
より与えられており、センサーボックス（１４）にはワ
イヤ（３）が垂直方向となるような張力がサーボモータ
（１２）により与えられている。
ここでサーボモータ（１２）の必要とする出力は。
供試体（２）の質量Ｗ （１９）により生じる張力Ｆ
（２２１が。
（２２１が。
バランスウェイト（２７）による張力Ｔ （２４）によ
りキャンセルされているので、供試体（２）の展開運動
により生じた張力（２１）の水平方向成分の張力をキャ
ンセルするだけでよく、極めて小さい負荷で済む。
りキャンセルされているので、供試体（２）の展開運動
により生じた張力（２１）の水平方向成分の張力をキャ
ンセルするだけでよく、極めて小さい負荷で済む。
なお、バランスウェイト（２７）の慣性力は運動速度が
小さいので影響は小さい。
小さいので影響は小さい。
一方展開運動を行わない時は、サーボモータ叫は供試体
（２）と同等の質量を吊り下げることができる張力をワ
イヤ（３）に与えているが・サーボモータ（１２）はバ
ランスウェイト（２７）によりセンサボックス（１４）
に加わる水平方向の力は釣合状態にあるので出力は零で
よい。現実にはバランスウェイトの質量Ｗ （２８）と
供試体の質量Ｗ（１９）を合わせる際に微小な誤差が生
じるため、この誤差をキャンセルするために微少な出力
を発生する。
（２）と同等の質量を吊り下げることができる張力をワ
イヤ（３）に与えているが・サーボモータ（１２）はバ
ランスウェイト（２７）によりセンサボックス（１４）
に加わる水平方向の力は釣合状態にあるので出力は零で
よい。現実にはバランスウェイトの質量Ｗ （２８）と
供試体の質量Ｗ（１９）を合わせる際に微小な誤差が生
じるため、この誤差をキャンセルするために微少な出力
を発生する。
なお上記実施例では人工衛星に搭載する展開構造物につ
いて説明したが、宇宙四ケット、宇宙基地、宇宙往還機
及び宇宙探査機に搭載する展開構造物についても同様の
効果を奏する。
いて説明したが、宇宙四ケット、宇宙基地、宇宙往還機
及び宇宙探査機に搭載する展開構造物についても同様の
効果を奏する。
以上の説明から明らかなようｌここの発明の展開試験装
置の模擬試験方法によれば、供試体の質量によって生じ
る水平方向の力をバランスウェイトでキャンセルし、水
平方向コントロール用のサーボモータに加わる負荷を供
試体の展開運動によって生じる力の水平方向成分の力だ
けとしたので。
置の模擬試験方法によれば、供試体の質量によって生じ
る水平方向の力をバランスウェイトでキャンセルし、水
平方向コントロール用のサーボモータに加わる負荷を供
試体の展開運動によって生じる力の水平方向成分の力だ
けとしたので。
水平方向コントロール用のサーボモータを小出力の小型
、軽ｌにする乙とができ、さらにレールの構造の適正化
と建屋の適正化を図るとともに、大型クレーンの配備を
不必要とすることができる展開試験装置の模擬試験方法
を提供することができる。
、軽ｌにする乙とができ、さらにレールの構造の適正化
と建屋の適正化を図るとともに、大型クレーンの配備を
不必要とすることができる展開試験装置の模擬試験方法
を提供することができる。
第１図はこの発明の展開試験装置の模擬試験方法の一実
施例を示す図、第２図は従来の！！開試験装置の模擬試
験方法を示す図、第３図１よその重力方向の張力制御を
示す図、第４図はその水平方向の位置制卸を示す図であ
る。 図において２（８）は滑車、〔９）は張力計、ａＯ）は
重力方向用サーボモータ、 （１１）はワイヤ、 （１
２）は水平方向用サーボモータ、 （１３）はレール、
（１４）はセンサーボックス、 （２４）は張力Ｔ、
（２５）は滑車、 （２Ｂ）はワイヤ、 （２７）
はバランスウェイト、 （２８）はバランスウェイト
の質量Ｗである。 なお２図中同一行号は同一、又は相当部分を示す。
施例を示す図、第２図は従来の！！開試験装置の模擬試
験方法を示す図、第３図１よその重力方向の張力制御を
示す図、第４図はその水平方向の位置制卸を示す図であ
る。 図において２（８）は滑車、〔９）は張力計、ａＯ）は
重力方向用サーボモータ、 （１１）はワイヤ、 （１
２）は水平方向用サーボモータ、 （１３）はレール、
（１４）はセンサーボックス、 （２４）は張力Ｔ、
（２５）は滑車、 （２Ｂ）はワイヤ、 （２７）
はバランスウェイト、 （２８）はバランスウェイト
の質量Ｗである。 なお２図中同一行号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 供試体をワイヤで吊し３ワイヤの途中にワイヤの重力方
向に対する傾きを検知する位置センサーを設け、位置セ
ンサーの出力を読み取り出力に対応したコントロール信
号を出すコントロール装置と、前記ワイヤをからめて前
記コントロール信号に従ってワイヤを巻き込みあるいは
繰り出すように動くサーボモータを設けて、供試体が重
力方向と直角な方向、すなわち水平な方向に運動する時
にワイヤの重力方向に対する傾きを常に微小に保ち、重
力方向の供試体の運動によって生じるワイヤの張力の水
平方向成分が発生しないようにした展開試験装置の模擬
試験方法において、供試体重量によって生じる水平方向
の力をキャンセルできるようにカウンターウェイトを設
け、前記サーボモータの負荷を軽減したことを特徴とす
る展開試験装置の模擬試験方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2261408A JPH04139000A (ja) | 1990-09-29 | 1990-09-29 | 展開試験装置の模擬試験方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2261408A JPH04139000A (ja) | 1990-09-29 | 1990-09-29 | 展開試験装置の模擬試験方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04139000A true JPH04139000A (ja) | 1992-05-13 |
Family
ID=17361456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2261408A Pending JPH04139000A (ja) | 1990-09-29 | 1990-09-29 | 展開試験装置の模擬試験方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04139000A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102658874A (zh) * | 2012-05-29 | 2012-09-12 | 上海无线电设备研究所 | 一种空间微波雷达伺服机构地面实验重力卸载装置 |
| RU2468969C2 (ru) * | 2010-12-13 | 2012-12-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный научно-производственный ракетно-космический центр "ЦСКБ-Прогресс" (ФГУП "ГНПРКЦ "ЦСКБ-Прогресс") | Испытательный стенд для раскрытия батареи солнечной |
| CN103662109A (zh) * | 2013-11-20 | 2014-03-26 | 上海宇航系统工程研究所 | 一种模拟月面微重力装置 |
-
1990
- 1990-09-29 JP JP2261408A patent/JPH04139000A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2468969C2 (ru) * | 2010-12-13 | 2012-12-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный научно-производственный ракетно-космический центр "ЦСКБ-Прогресс" (ФГУП "ГНПРКЦ "ЦСКБ-Прогресс") | Испытательный стенд для раскрытия батареи солнечной |
| CN102658874A (zh) * | 2012-05-29 | 2012-09-12 | 上海无线电设备研究所 | 一种空间微波雷达伺服机构地面实验重力卸载装置 |
| CN103662109A (zh) * | 2013-11-20 | 2014-03-26 | 上海宇航系统工程研究所 | 一种模拟月面微重力装置 |
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