JPH0578479B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0578479B2 JPH0578479B2 JP61291529A JP29152986A JPH0578479B2 JP H0578479 B2 JPH0578479 B2 JP H0578479B2 JP 61291529 A JP61291529 A JP 61291529A JP 29152986 A JP29152986 A JP 29152986A JP H0578479 B2 JPH0578479 B2 JP H0578479B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- deployment
- wire
- deployable structure
- motor
- bead
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
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- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 10
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 6-oxabicyclo[3.2.1]oct-3-en-7-one Chemical compound C1C2C(=O)OC1C=CC2 TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、宇宙用展開構造物の地上展開試験を
行う装置に関するものである。
行う装置に関するものである。
近年、衛星の大型化が進みそれに伴い展開形の
宇宙構造物の開発が求められている。
宇宙構造物の開発が求められている。
宇宙用の展開構造物は軽量化が計られ、地上に
おける重力場での展開動作や、展開途中の剛性ま
では確保できない構造物であることが多い。その
ため、地上で展開試験を実施するためには、重力
をキヤンセルし展開動作を支援する試験装置が必
要になる。太陽電池パドルのように全ての回転軸
が平行となる単純な展開構造である場合は、回転
軸を重力方向と一致させ、水平方向に移動自在な
吊り下げ治具によりパドルを吊り下げるといつた
簡単な試験装置で地上における展開動作の確認を
行うことが可能であつた。しかしながら展開形ア
ンテナのように３次元的に展開軸が配置される構
造物の展開試験にあつては、上記のような単純な
試験機により展開試験を実施することは難しく、
水中で浮力を利用して重力をキヤンセルし構造物
を展開させるといつた大掛かりな試験方法か、単
にワイヤで構造物を吊り下げ、展開動作と同期さ
せて前記ワイヤをモータにより繰り出すといつた
方式がとられている。
おける重力場での展開動作や、展開途中の剛性ま
では確保できない構造物であることが多い。その
ため、地上で展開試験を実施するためには、重力
をキヤンセルし展開動作を支援する試験装置が必
要になる。太陽電池パドルのように全ての回転軸
が平行となる単純な展開構造である場合は、回転
軸を重力方向と一致させ、水平方向に移動自在な
吊り下げ治具によりパドルを吊り下げるといつた
簡単な試験装置で地上における展開動作の確認を
行うことが可能であつた。しかしながら展開形ア
ンテナのように３次元的に展開軸が配置される構
造物の展開試験にあつては、上記のような単純な
試験機により展開試験を実施することは難しく、
水中で浮力を利用して重力をキヤンセルし構造物
を展開させるといつた大掛かりな試験方法か、単
にワイヤで構造物を吊り下げ、展開動作と同期さ
せて前記ワイヤをモータにより繰り出すといつた
方式がとられている。
水中で展開動作を行わせる場合は、水の粘性抵
抗が展開動作に大きな影響を与えるため、極めて
緩慢な動作をする展開構造物であるか、または動
的な展開動作確認の必要がなく単に幾何学的な動
作確認のみが必要とされる構造物に限られるとい
つた制約があつた。
抗が展開動作に大きな影響を与えるため、極めて
緩慢な動作をする展開構造物であるか、または動
的な展開動作確認の必要がなく単に幾何学的な動
作確認のみが必要とされる構造物に限られるとい
つた制約があつた。
また単にワイヤ等で構造物を吊り下げ、展開動
作と同期させて前記ワイヤを繰り出すといつた方
式の場合には、展開機構が内蔵する作動力は無効
になり、試験装置からのワイヤ作動力すなわちモ
ータが展開動作を支配することになるため、動的
な展開動作確認試験を行うことは不可能であつ
た。
作と同期させて前記ワイヤを繰り出すといつた方
式の場合には、展開機構が内蔵する作動力は無効
になり、試験装置からのワイヤ作動力すなわちモ
ータが展開動作を支配することになるため、動的
な展開動作確認試験を行うことは不可能であつ
た。
上述したように従来の展開試験装置では、３次
元的に配置された複雑な展開構造物の動的な展開
試験を行うことはできなかつた。
元的に配置された複雑な展開構造物の動的な展開
試験を行うことはできなかつた。
本発明は以上のような点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、３次元的に配置さ
れた複雑な展開構造物の動的な展開試験を行うこ
とができる宇宙用展開構造物展開試験装置を提供
することにある。
で、その目的とするところは、３次元的に配置さ
れた複雑な展開構造物の動的な展開試験を行うこ
とができる宇宙用展開構造物展開試験装置を提供
することにある。
上記問題点を解決するため、本発明は、水平軸
の軸回り方向に回動自在に支持される展開構造物
が鉛直方向に起立した位置から漸次水平方向の位
置に向かうように設けられ、自由端側を前記回動
方向とは逆方向に懸吊するワイヤにかかる引つ張
り力の方向と反対方向に引つ張り力が付加されて
バランスがとれるようになし、展開構造物の前記
軸回り方向の重力をキヤンセルするようにしたも
ので、特に数珠状の重りの端末部をモータのプー
リーにより巻き戻しできるようにし、ワイヤにか
かる重りの引つ張り力に対するバランス制御をし
得るようにしたことを特徴とするものである。
の軸回り方向に回動自在に支持される展開構造物
が鉛直方向に起立した位置から漸次水平方向の位
置に向かうように設けられ、自由端側を前記回動
方向とは逆方向に懸吊するワイヤにかかる引つ張
り力の方向と反対方向に引つ張り力が付加されて
バランスがとれるようになし、展開構造物の前記
軸回り方向の重力をキヤンセルするようにしたも
ので、特に数珠状の重りの端末部をモータのプー
リーにより巻き戻しできるようにし、ワイヤにか
かる重りの引つ張り力に対するバランス制御をし
得るようにしたことを特徴とするものである。
このように構成されたものにおいては、重力を
キヤンセルする力と等しい力のみが吊り下げワイ
ヤから展開構造物に与えられるため、動的な展開
動作確認試験を行うことが可能になる。
キヤンセルする力と等しい力のみが吊り下げワイ
ヤから展開構造物に与えられるため、動的な展開
動作確認試験を行うことが可能になる。
以下図面に示した本発明の一実施例について説
明する。第１図によれば、展開構造物１は軸受２
の水平方向に配した回動軸３を介して支持され、
鉛直方向から水平方向までの90°の角度をもつて
回動するように設けられる。前記展開構造物１の
自由端側にはワイヤ４が取り付けられ、ワイヤ４
により展開構造物１が懸吊されている。ワイヤ４
は、滑車５，６を介して方向が変えられる。ワイ
ヤ４の他端には、例えばチエインのように複数個
の重りが連続的に連結された数珠状重り群７の一
端が取り付けられている。前記数珠状の重り群７
は、その一端がワイヤ４ａを介して上方に設けた
プーリー８により巻き上げられ、全体としてＵ字
状に弛んだ状態で懸垂される。
明する。第１図によれば、展開構造物１は軸受２
の水平方向に配した回動軸３を介して支持され、
鉛直方向から水平方向までの90°の角度をもつて
回動するように設けられる。前記展開構造物１の
自由端側にはワイヤ４が取り付けられ、ワイヤ４
により展開構造物１が懸吊されている。ワイヤ４
は、滑車５，６を介して方向が変えられる。ワイ
ヤ４の他端には、例えばチエインのように複数個
の重りが連続的に連結された数珠状重り群７の一
端が取り付けられている。前記数珠状の重り群７
は、その一端がワイヤ４ａを介して上方に設けた
プーリー８により巻き上げられ、全体としてＵ字
状に弛んだ状態で懸垂される。
前記プーリー８はモータ９により矢視方向に回
動される。前記モータ９は、後述する展開角度検
出器１０より受ける信号により所定角度回動する
ようになるものである。すなわち、展開角度検出
器１０は、前記展開構造物１の展開角を検出し、
この展開角に対応した前記プーリー８の回動角度
を算出する計算機能を備え、且つこの計算値を信
号にかえ前記モータ９に送信するものである。
動される。前記モータ９は、後述する展開角度検
出器１０より受ける信号により所定角度回動する
ようになるものである。すなわち、展開角度検出
器１０は、前記展開構造物１の展開角を検出し、
この展開角に対応した前記プーリー８の回動角度
を算出する計算機能を備え、且つこの計算値を信
号にかえ前記モータ９に送信するものである。
前記ワイヤ4aに連がる数珠状の重り群７がど
のようにして上記軸回り方向の重力をキヤンセル
するかについて更に詳述すると、展開構造物１
は、その重心Ｏ点（第２図参照）の直下に設けた
回動軸３の軸回りに、矢印方向に0°〜90°の角度
の範囲で回動できるように設けられる。
のようにして上記軸回り方向の重力をキヤンセル
するかについて更に詳述すると、展開構造物１
は、その重心Ｏ点（第２図参照）の直下に設けた
回動軸３の軸回りに、矢印方向に0°〜90°の角度
の範囲で回動できるように設けられる。
展開構造物１の自由端側にワイヤ４が取り付け
られ、滑車５及び６を介して鉛直方向に数珠状の
重り群７（第１図参照）が垂下される。
られ、滑車５及び６を介して鉛直方向に数珠状の
重り群７（第１図参照）が垂下される。
ここで、前記展開構造物１の重量Ｗ＝３Kgとし
て、矢印方向にα角度展開したときの展開角と展
開構造物１の重力による回転トルクとの関係は、
第３図に示されるようになる。すなわち、例えば
展開角α＝30°のときには、回転トルクＴは、Ｔ
＝３（Kg・ｍ）×sin30°＝1.5（Kg・ｍ）のように求
められる。また、この回転トルクＴが及ぼすワイ
ヤ４に対する張力の変化は展開構造物１に対する
滑車５の位置関係により定まるが、第４図の実線
で示されるように展開角αが20°ぐらいよりほぼ
直線の傾向が得られるようにした。
て、矢印方向にα角度展開したときの展開角と展
開構造物１の重力による回転トルクとの関係は、
第３図に示されるようになる。すなわち、例えば
展開角α＝30°のときには、回転トルクＴは、Ｔ
＝３（Kg・ｍ）×sin30°＝1.5（Kg・ｍ）のように求
められる。また、この回転トルクＴが及ぼすワイ
ヤ４に対する張力の変化は展開構造物１に対する
滑車５の位置関係により定まるが、第４図の実線
で示されるように展開角αが20°ぐらいよりほぼ
直線の傾向が得られるようにした。
また、同時にワイヤ４の送り出し長さとの関係
は第４図の破線で示されるような傾向を示す。こ
のことから、数珠状重り群７の分布を第５図に示
すように均一とし、最終の展開状態でバランスが
取れるものとすると、例えば展開角αが30°のと
きのワイヤ張力と、ワイヤ送り出し長さの差分を
x1とし、同時に展開角αが60°のときの差分をx2
としたとき、前記展開角αが60°のときのワイヤ
送り出し長さは、前記展開角αが30°のときに対
して前記差分x1対x2の長さの比でワイヤの送り出
し量を増やせばよい。この増やす量を、モータ９
によりプーリー８を介して送り出すものである。
は第４図の破線で示されるような傾向を示す。こ
のことから、数珠状重り群７の分布を第５図に示
すように均一とし、最終の展開状態でバランスが
取れるものとすると、例えば展開角αが30°のと
きのワイヤ張力と、ワイヤ送り出し長さの差分を
x1とし、同時に展開角αが60°のときの差分をx2
としたとき、前記展開角αが60°のときのワイヤ
送り出し長さは、前記展開角αが30°のときに対
して前記差分x1対x2の長さの比でワイヤの送り出
し量を増やせばよい。この増やす量を、モータ９
によりプーリー８を介して送り出すものである。
そして、この増やす量すなわちモータ９による
送り出し長さは、展開構造物１の展開角αを検出
する展開角度検出器１０により、予め定められた
展開角α対ワイヤの送り出し長さの関係に応じ
て、前記モータ９を作動することにより得られ
る。
送り出し長さは、展開構造物１の展開角αを検出
する展開角度検出器１０により、予め定められた
展開角α対ワイヤの送り出し長さの関係に応じ
て、前記モータ９を作動することにより得られ
る。
以上のように構成されているため、数珠状の重
り群７をワイヤの張力に抗して適宜に作用させる
ことにより、展開構造物の展開角と共に増加する
ワイヤ張力とを釣り合わせることが可能となる。
り群７をワイヤの張力に抗して適宜に作用させる
ことにより、展開構造物の展開角と共に増加する
ワイヤ張力とを釣り合わせることが可能となる。
このようにワイヤには重力キヤンセルする力と
等しい力のみが全ての展開位置において自動的に
作用する。すなわち、その力はバランス状態を保
つためだけに作用し、能動的に展開動作に影響を
与えることがないため、構造物が内蔵する展開機
構による動的な展開試験を行うことを可能にして
いる。
等しい力のみが全ての展開位置において自動的に
作用する。すなわち、その力はバランス状態を保
つためだけに作用し、能動的に展開動作に影響を
与えることがないため、構造物が内蔵する展開機
構による動的な展開試験を行うことを可能にして
いる。
図面は本発明を示す図で、第１図は、概略図、
第２図は、一実施例を示す概略図、第３図〜第５
図は、第２図の実施例により得られる特性を示す
図である。 １……展開構造物、２……軸受、３……回転
軸、４……ワイヤ、５，６……滑車、７……数珠
状の重り群、８……プーリー、９……モータ、１
０……展開角度検出器。
第２図は、一実施例を示す概略図、第３図〜第５
図は、第２図の実施例により得られる特性を示す
図である。 １……展開構造物、２……軸受、３……回転
軸、４……ワイヤ、５，６……滑車、７……数珠
状の重り群、８……プーリー、９……モータ、１
０……展開角度検出器。
Claims (1)
- １ 一端側が水平軸の軸回り方向に回動自在に支
持される展開構造物と、この展開構造物の自由端
側を懸吊するワイヤと、このワイヤに取り付けた
数珠状の重り群と、この数珠状の重り群の端末部
を巻き戻しし得るプーリーを有するモータと、展
開構造物の展開角を検出する展開角度検出器と、
この展開角度検出器により検出した展開角に応じ
て前記モータの駆動を制御するドライバーを具備
し、展開構造物が鉛直方向に起立した位置から漸
次水平方向の位置に向かうに従い、この展開構造
物自体の重力によつて前記ワイヤにかかる引つ張
り力の方向と反対方向へ引つ張り力が付加されて
バランスがとれるように前記モータを駆動制御し
て数珠状の重り群を前記ワイヤに作用させること
により、展開構造物の前記軸回り方向の重力をキ
ヤンセルして展開試験を行うようにしたことを特
徴とする宇宙展開構造物展開試験装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61291529A JPS63145198A (ja) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | 宇宙用展開構造物展開試験装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61291529A JPS63145198A (ja) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | 宇宙用展開構造物展開試験装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63145198A JPS63145198A (ja) | 1988-06-17 |
| JPH0578479B2 true JPH0578479B2 (ja) | 1993-10-28 |
Family
ID=17770082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61291529A Granted JPS63145198A (ja) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | 宇宙用展開構造物展開試験装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63145198A (ja) |
-
1986
- 1986-12-09 JP JP61291529A patent/JPS63145198A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63145198A (ja) | 1988-06-17 |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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