JPH04159199A - テザー衛星 - 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 本発明は、地球等の惑星軌道上を周回する母衛星からテ
ザーワイヤを介して吊り下げられた状態で移動するテザ
ー衛星に関する。

従来の技術 この種の衛星の運用技術においては、第５図に示すよう
にテザー衛星１は予めテザーワイヤ２を介して母衛星３
と連結されており、母衛星３から放出されたのちは例え
ば地球４を惑星とする軌道５上を母衛星３から吊り下げ
られた状態で周回移動することになる。そして、テザー
ワイヤ２の長さとしては数キロメートルから数十キロメ
ートルに及ぶのが一般的である（例えば実開平１−３３
６３５号公報参照）。

発明が解決しようとする課題 母衛星３とテザー衛星１とを結んているテザーワイヤ２
の一端はテザー衛星１に直接固定されており、母衛星３
からのテザー衛星１の放出に際しテザーワイヤ２の張力
を一定に保ちっつテザーワイヤ２をゆっくりと繰り出す
ことはきわめて困難である。

したがって、母衛星３からのテザー衛星１の放出に際し
、テザーワイヤ２を所定長さだけ繰り出した上でそのテ
ザーワイヤ２の繰り出しを停止すると、テザー衛星１の
慣性によりテザーワイヤ２の張力が瞬間的に増大し、低
重力空間であることとも重なってテザー衛星１が母衛星
３側にはね返り、結果的にテザーワイヤ２がたるんでし
まうことになる。

特に地球方向にテザー衛星１を吊り下げた場合、第６図
に示すように張力がピークに達したのちその反動で張力
が実質的に零となってテザーワイヤ２がたるむというパ
ターンを複数回繰り返すことになり、最悪の場合にはテ
ザーワイヤ２がたるんだままとなる。

そして、上記のようにテザーワイヤ２がたるんて張力が
なくなることは、テザーワイヤ２の張力をコントロール
することにより姿勢の安定化を図ることを基本とするテ
ザー衛星１にとって致命的で、姿勢の検出およびその安
定化が不可能となる。

本発明は以上のような問題点に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、母衛星からのテザー衛星の放
出に際し、テザーワイヤを所定長さたけ繰り出してその
繰り出しを停止した時に、常にテザーワイヤに所定の張
力か作用した状態てテザー衛星を静止させることができ
る構造を提供することにある。

課題を解決するための手段 本発明は、テザー衛星の衛星本体内に、母衛星からのテ
ザーワイヤの繰り出しが停止した時にテザー衛星側から
のテザーワイヤの繰り出しと巻き取りとを繰り返すこと
で、テザーワイヤに常に所定の張力が作用した状態てテ
ザー衛星を静止させる緩衝装置を設けたことを特徴とす
る。

作用 この構造によると、テザー衛星側からのテザーワイヤの
繰り出しと巻き取りとを繰り返すことで、少なくともテ
ザーワイヤの張力が零になってたるむことがなくなり、
テザー衛星の振動か減衰されつつ静止するようになる。

実施例 第１図〜第３図は本発明の一実施例を示す構成説明図で
ある。

同図に示すように、テザー衛星１０の衛星本体１１内に
はブラケット１２を介して緩衝装置３１の中心となる巻
取リール１３が回転可能に支持されている。この巻取り
−ル１３には、母衛星３とテザー衛星１０とを結んでい
るテザーワイヤ１４のテザー衛星１０側の端部が所定量
だけ巻き付けられている。１５はテザーワイヤ１４を案
内しているガイドローラ、１６はテザーワイヤ１４の張
力検出器で、張力検出器１６の出力はダンピングコント
ローラ１７に入力される。

巻取り−ル１３と一体の回転軸１８には、ダンパー装置
１９の入力軸２０が一体に結合されている。このダンパ
ー装置１９は、第３図に示すように抵抗板２１と一体の
入力軸２０が内挿されたハウジング２２内に例えば磁性
流体等の可変粘性流体２３を封入したもので、その減衰
力はダンピングコントローラ１７によってコントロール
される。

ダンピングコントローラ１７は微分器２４と粘性制御回
路２５とを含んでおり、張力検出器１６の出力を微分器
２４に取り込んでその張力のレートを計算し、その値に
応じてダンパー装置１９側のコイル２６への通電電流を
粘性制御回路２５てコントロールすることでダンパー装
置１９の減衰力を可変制御できるようになっている。

一方、ブラケット１２には回転軸１８と平行にコイルば
ね２７が巻回された軸２８か設けられており、コイルば
ね２７の一端はブラケット１２に係止されるとともに他
端は軸２８内体に係止されている。そして、回転軸１８
および軸２８の双方に設けたギヤ２９．３０同士が噛み
合っていることから、巻取リール１３の回転に応じてコ
イルばね２７がねじられて、コイルばね２７は巻取り一
ル１３の回転角（回転数）に応じたねじり負荷トルクを
発生することになる。

このように構成されたテザー衛星１０においては、第５
図のように母衛星３からテザーワイヤ１４が連続的に繰
り出されている過程ではそのテザーワイヤ１４の張力と
コイルばね２７の力とが平衡状態を保っており、したが
って巻取リール１３は静止していてこの巻取リール１３
からテザーワイヤ１４が繰り出されることはない。

母衛星３からテザーワイヤ１４が所定長さだけ繰り出さ
れてその繰り出しが停止すると、テザーワイヤ１４はテ
ザー衛星１０の慣性力で瞬間的に伸びてその張力が増大
する。

このテザーワイヤ１４の張力の増大によりそれまでのコ
イルばね２７の力との平衡がくずれ、巻取リール１３は
この巻取リール１３からテザーワイヤ１４を繰り出すべ
く巻取り−ル１３に巻かれているテザーワイヤ１４を解
きほぐす方向に回転する。この時、巻取リール１３の回
転に応じてコイルばね２７が巻き締め方向にねじられて
、コイルばね２７にねしりトクルが蓄勢される。

巻取リール１３が所定量だけ回転してテザーワイヤ１４
が繰り出されると、その間に蓄勢されたコイルばね２７
のねじりトクルにより今度は巻取リール１３が逆方向に
回転し、このような巻取り−ル１３の正逆転動作を複数
回繰り返す。

一方、巻取り−ル１３が正逆転動作を繰り返す過程では
、テザーワイヤ１４の張力が張力検出器１６により検出
されてその張力に応じて第３図に示すようにダンパー装
置１９の減衰力が可変制御されている。

したがって、第４図に示すように巻取リール１３からの
テザーワイヤ１４の繰り出しと巻き取りとを数回繰り返
すだけでテザー衛星１０の振動が急激に減衰され、テザ
ー衛星１０は比較的速やかに静止する。

つまり本実施例によれば、テザーワイヤ１４を所定量だ
け巻き付けた巻取リール１３とダンパー装置１９、およ
びコイルばね２７によるばね負荷とを組み合わせ、第４
図に示すように母衛星３側からのテザーワイヤ１４の繰
り出しを停止した時の張力の急激な立ち上がりを緩慢に
し、併せてその振動を抑制することにより、テザーワイ
ヤ１４の張力が零になってたるむのを防止することがで
きる。

ここで、上記の実施例のダンパー装置１９に代えてＤＣ
モータを採用し、例えば巻取リール１３の正転時にその
逆転方向の回転トルクを巻取ＩＪ−ル１３に与えるよう
にしてもダンパー装置１９と同様の作用効果が得られる
。

発明の効果 以上のように本発明によれば、緩衝装置のはたらきによ
りテザー衛星側からのテザーワイヤの繰り出しと巻き取
りとを繰り返すことでテザーワイヤに常に張力か作用し
た状態でテザー衛星を静止させることができることから
、母衛星からのテザーワイヤの繰り出しを停止した時に
従来のようにワイヤ張力が零となってたるむようなこと
がなくなる。その結果、テザー衛星の姿勢の正確な検出
と安定化を確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す図でテザー衛星の垂直
断面図、第２図は第１図の右側面図、第３図はダンパー
装置の制御系のブロック回路図、第４図は本発明でのテ
ザーワイヤの張力変化を示す説明図、第５図はテザー衛
星と母衛星との関係を示す説明図、第６図は従来のテザ
ーワイヤの張力変化を示す説明図である。 ３・・・母衛星、５・・・軌道、１０・・・テザー衛星
、１１・・・衛星本体、１３・・・巻取リール、１４・
・・テザーワイヤ、１６・・・張力検出器、１７・・・
ダンピンクコントローラ、１９・・・ダンパー装ｆｆｉ
、２７・・・コイルばね、３１・・・緩衝装置。 第１図 看１舖１夢−へ ３−−−−一母勲Ｌ １３−−−−−％取り−シ ３１−−−−−ａｍ表置 第２図 去ト体丁！へ 第３図 第４図 第５図 第６図 ７ｆ−フイ〜′０轢す土し２Ｌ ｔめたｊ舜聞

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）母衛星から繰り出されたテザーワイヤの先端部に
   連結され、テザーワイヤを介して母衛星から吊り下げら
   れた状態で所定の軌道上を周回移動するテザー衛星であ
   つて、 テザー衛星の衛星本体内に、母衛星からのテザーワイヤ
   の繰り出しが停止した時にテザー衛星側からのテザーワ
   イヤの繰り出しと巻き取りとを繰り返すことでテザーワ
   イヤに常に所定の張力が作用した状態でテザー衛星を静
   止させる緩衝装置を設けたことを特徴とするテザー衛星
   。