JPH11208596A - 衛星構体 - Google Patents

衛星構体

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JPH11208596A
JPH11208596A JP1136598A JP1136598A JPH11208596A JP H11208596 A JPH11208596 A JP H11208596A JP 1136598 A JP1136598 A JP 1136598A JP 1136598 A JP1136598 A JP 1136598A JP H11208596 A JPH11208596 A JP H11208596A
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JP
Japan
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panel
lower cone
load
web
webs
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JP1136598A
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English (en)
Inventor
Toshio Inoue
登志夫 井上
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量でかつ低コストの衛星構体を得る。 【解決手段】 下部コーンの上に箱形構体を搭載し、箱
形構体の内部のウエブの下端を下部コーン上端と結合し
て、衛星の全荷重をウエブを介して下部コーン上端に流
すようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば宇宙空間
において使用される人工衛星の構体に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】図5は、従来の衛星構体の1例である。
中央に例えばCFRP薄板のシェルあるいはアルミ薄板
の円筒で構成されたセントラルシリンダ6があり、セン
トラルシリンダ6の外側に半径方向にかつセントラルシ
リンダ6の中心軸に並行に取り付けられるウエブ3、セ
ントラルシリンダの下側から水平方向に取り付けられ、
箱形構体の底板を構成するベースパネル2、セントラル
シリンダ6とウエブ3の上端に水平に取り付けられ箱形
構体の天井を構成するミッションインターフェースパネ
ル5、ベースパネル2、ウエブ3およびミッションイン
ターフェースパネル5に取り付けられ、箱形構体の側面
壁を構成する4枚の機器搭載パネル4から構成される。
ウエブ3、ベースパネル2、ミッションインターフェー
スパネル5などのパネルは曲げ剛性の高いハニカムサン
ドイッチパネル等で構成されている。セントラルシリン
ダ6は円筒形状を有しているので、横荷重および縦荷重
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6が衛星全体の横荷重、縦荷重を
負担し、周囲のパネルはミッション機器の重量を負担す
る、という荷重分担になっている。また球形をした推薬
タンク7は衛星全重量の20%から50%を占めるくら
い重量が大きく、それを強度と剛性の高いセントラルシ
リンダの内部で効率よく支持している。推薬タンク7は
セントラルシリンダ6の内周に沿って取り付けられ、ス
ラスタ8はセントラルシリンダ6の外部に取り付けられ
ている。スラスタ8に推薬を供給するための配管9がセ
ントラルシリンダ6を貫通して推薬タンク7とスラスタ
8を連結している。セントラルシリンダ6は衛星の上端
から下端まで存在し、セントラルシリンダ6の下端はロ
ケットと結合するインターフェース部となっており、ま
た上端はミッション機器と結合するインターフェース部
となっているので、配管9はセントラルシリンダ6の内
部と外部を連結するためにセントラルシリンダ6の上端
あるいは下端を迂回して配置することはできず、セント
ラルシリンダ6に穴をあけて貫通する構成となってい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
衛星構体は、セントラルシリンダの存在のために重量が
大きく、また上記に述べた理由によりセントラルシリン
ダ内に取り付けられた推薬タンクと外部のスラスタを結
合する配管が、セントラルシリンダを貫通しなければな
らないので、推薬タンク、配管およびスラスタから構成
される推進系を他の部分と独立に組み立てるいわゆるモ
ジュール構成ができず、設計が複雑になり、また組立作
業も時間を要する等、コストが高い原因となっていた。
【0004】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、セントラルシリンダを廃止して
軽量化し、またセントラルシリンダを廃止することによ
って、推薬タンク、配管、スラスタを含む推進系を他の
部分とは独立に組み立てられるモジュール化を実現し、
コストを低減することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、第1の発明の衛星構体では、セントラルシリンダを
廃止し、下部コーンの上に箱形構体を搭載し、箱形構体
の内部のウエブの下端を下部コーン上端と結合して、衛
星の全荷重をウエブを介して下部コーン上端に流すよう
にしたものである。
【0006】また、第2の発明の衛星構体では、第1の
発明と同じくセントラルシリンダを廃止し、下部コーン
の上に箱形構体を搭載し、箱形構体の内部のウエブの下
端を下部コーン上端と結合して、衛星の全荷重をウエブ
を介して下部コーン上端に流すようにしたものである
が、箱形構体の底板となるスラスタパネルと下部コーン
を一体とした推進モジュールとし、底板を除いた箱形構
体部分をバスモジュールとし、両モジュールを分離可能
としたものである。
【0007】
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1はこの発明の
実施の形態1を示す図である。本図においては水平面内
に直交する座標軸yおよびzをとり、y,zに直交する
方向上向きにx軸をとる。これらの図に示すように、本
実施の形態はCFRP薄板のシェルあるいはアルミ薄板
等で製造される下部コーン1、下部コーン1上端から水
平方向にその内周を取り付けられ箱形構体の底板を構成
するベースパネル2、下部コーン1の上端とベースパネ
ル2から縦方向にかつy方向に取り付けられた2枚のy
側ウエブ3−1、同じく下部コーン1の上端とベースパ
ネル2から縦方向にかつz方向に取り付けられた4枚の
z側ウエブ3−2、y側ウエブ3−1とz側ウエブ3−
2に取り付けられ箱形構体の側面壁を構成する4枚の機
器搭載パネル4、およびy側ウエブ3−1とz側ウエブ
3−2の上端に水平に取り付けられ箱形構体の天井を構
成するミッションインターフェースパネル5から構成さ
れる。推薬タンク7は下部コーン1の上端で支持され
る。ベースパネル2、z側ウエブ3−2、機器搭載パネ
ル4、ミッションインターフェースパネル5などのパネ
ル類は曲げ剛性の高いハニカムサンドイッチパネル等で
構成されており、ハニカムサンドイッチパネルは表皮が
アルミまたはCFRPの薄板、芯材はアルミハニカムで
構成されている。この実施の形態においてはウエブとコ
ーンを荷重経路としたので、セントラルシリンダを荷重
経路とする従来の構体と比較して、重量とコストが大幅
に低減されるという効果がある。
【0008】図2はこの発明の実施の形態の荷重の流れ
を示す図である。図中、細い線で変形していない状態を
表し、太い線で負荷により変形した状態を表す。図2
(a)には大きな矢印で示すようにy方向に荷重が作用
した場合の構体の変形状態を示す。図2(a)に示すよ
うに、この構体においてはY方向に荷重が作用したとき
には、この荷重は2枚のz側ウエブ3−2を介してz側
機器パネル4−2に伝達され、z側機器パネルのz側ウ
エブに囲まれた長方形ABCDの部分に矢印で示す面内
せん断力が作用してABCDがAB′C′Dのように変
形する。しかしz側機器パネル4−2の面内せん断剛性
は高いので、この変形は小さく押さえられ、衛星全体の
剛性が確保される。さらにウエブの下端の荷重は剛性の
高いコーン1で支持される。すなわち、y方向荷重に対
しては、従来の構体においてセントラルシリンダが担っ
ていた荷重はz側ウエブ3−2、z側機器パネル4−2
およびコーン1が担う。
【0009】また、図2(b)に示すように、z方向に
荷重が作用したときには、この荷重は2枚のウエブ3−
2およびz側機器パネル4−2を介してy側機器パネル
4−1に伝達され、y側機器パネルEFGHに矢印で示
す面内せん断力が作用してEFGHがEF′G′Gのよ
うに変形する。しかしy側機器パネル4−1の面内せん
断剛性は高いのでこの変形は小さく抑えられ、衛星全体
の剛性が確保される。さらにウエブの下端の荷重は剛性
の高いコーン1で支持される。すなわち、y方向荷重に
対しては、従来の構体においてセントラルシリンダが担
っていた荷重はz側ウエブ3−2、z側機器パネル4−
2、y側機器パネル4−1およびコーン1が担う。
【0010】図3はこの発明の実施の形態1を500k
g級衛星に適用した場合の構造解析結果を示す図であ
り、図3(a)は1次固有モードを斜めから見た図、図
3(b)は1次固有モードをy軸方向から見た図、図3
(c)は2次固有モードを斜めから見た図、図3(d)
は2次固有モードをy軸方向から見た図である。1次固
有振動数は26.1Hz、2次固有振動数は26.2H
zである。1次固有振動数26.1Hzはロケットから
与えられる15Hz以上という要求条件に比べて十分高
く、セントラルシリンダがなくとも剛性は十分であるこ
とがわかる。また従来の500kg級衛星構体ではセン
トラルシリンダが20kgないし30kgの重量を占め
ていたが、本実施の形態ではセントラルシリンダがない
ので、その分の重量が軽くなる。
【0011】実施の形態2.図4はこの発明の実施の形
態2を示す図である。同図に示すように、本実施の形態
は推進モジュールとバスモジュールに大別され、推進モ
ジュールはCFRP薄板のシェルあるいはアルミ薄板等
で製造される下部コーン1、下部コーン1上端から水平
方向に取り付けられ、箱形構体の底板を構成するスラス
タパネル9から構成され、バスモジュールは推進モジュ
ールとのインターフェース部となるベースパネル2、ベ
ースパネル2から縦方向にかつy方向に取り付けられた
2枚のy側ウエブ3−1、同じくベースパネル2から縦
方向にかつz方向に取り付けられた4枚のz側ウエブ3
−2、y側ウエブ3−1とz側ウエブ3−2に取り付け
られ箱形構体の側面壁を構成する4枚の機器搭載パネル
4、およびy側ウエブ3−1とz側ウエブ3−2の上端
に水平に取り付けられ箱形構体の天井を構成するミッシ
ョンインターフェースパネル5から構成される。スラス
タパネル9、ベースパネル2、y側ウエブ3−1、z側
ウエブ3−2、機器搭載パネル4、ミッションインター
フェースパネル5などのパネル類は曲げ剛性の高いハニ
カムサンドイッチパネル等で構成されており、ハニカム
サンドイッチパネルは表皮がアルミまたはCFRPの薄
板、心材はアルミハニカムで構成されている。推進モジ
ュールとバスモジュールはスラスタパネルとベースパネ
ルを結合することによって、結合される。
【0012】本実施の形態においても荷重の流れは実施
の形態1とまったく同じである。すなわち、Y方向に荷
重が作用したときには、この荷重は2枚のz側ウエブ3
−2を介してz側機器パネル4−2に作用される面内せ
ん断力に変換されるが、z側機器パネルの面内せん断剛
性は高いので、衛星全体の剛性が確保される。さらにウ
エブの荷重は剛性の高いコーン1で支持される。すなわ
ち、y方向荷重に対しては、従来の構体においてセント
ラルシリンダが担っていた荷重はz側ウエブ3−2、z
側機器パネル4−2およびコーン1が担う。また、z方
向に荷重が作用したときには、この荷重は2枚のウエブ
3−2およびz側機器パネル4−2を介してy側機器パ
ネル4−1に作用する面内せん断力に変換されるが、y
側機器パネル4−1の面内せん断剛性は高いので、衛星
全体の剛性が確保される。さらにウエブの荷重は剛性の
高いコーン1で支持される。すなわち、y方向荷重に対
しては、従来の構体においてセントラルシリンダが担っ
ていた荷重はz側ウエブ3−2、z側機器パネル4−
2、y側機器パネル4−1およびコーン1が担う。
【0013】本実施の形態2においては実施の形態1と
同じくセントラルシリンダがないので軽量であり、また
セントラルシリンダがないので配管系はバスモジュール
と干渉することなく直接推薬タンクとスラスタを結合す
ることができ、推進モジュールとバスモジュールが完全
に分離できる。従って、両モジュールを並行して組み立
てることができ、組立時間が大幅に短縮されるという効
果がある。
【0014】
【発明の効果】第1の発明によれば、ウエブとコーンを
荷重経路としたため軽量でかつ低コストであるという効
果がある。
【0015】第2の発明によれば、ウエブとコーンを荷
重経路としたため軽量でかつ低コストであり、さらに構
体が推進モジュールとバスモジュールの2部分に分離で
きるので、組立作業が早くなり、さらにコストが低減さ
れるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明に係わる衛星構体の実施の形態1を
示す図である。
【図2】 この発明に係わる衛星構体の実施の形態1の
荷重の流れを示す図である。
【図3】 この発明に係わる衛星構体の実施の形態1の
構造解析結果を示す図である。
【図4】 この発明に係わる衛星構体の実施の形態2を
示す図である。
【図5】 従来の衛星構体を示す図である。
【符号の説明】
1 下部コーン、2 ベースパネル、3 ウエブ、3−
1 y側ウエブ、3−2 z側ウエブ、4−1 y側機
器パネル、4−2 z側機器パネル、5 ミッションイ
ンターフェースパネル、6 セントラルシリンダ、7
推薬タンク、8スラスタ、9 スラスタパネル。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下部コーン、この下部コーン上端から水
    平方向に取り付けられ、箱形構体の底板を構成するベー
    スパネル、上記下部コーンの上端と上記ベースパネルか
    ら縦方向に取り付けられた6枚のウエブ、上記ウエブに
    取り付けられ、箱形構体の側面壁を構成する4枚の機器
    搭載パネルおよび上記ウエブの上端に水平に取り付けら
    れた箱形構体の天井を構成するミッションインターフェ
    ースパネルとから構成されることを特徴とする衛星構
    体。
  2. 【請求項2】 推進モジュールとバスモジュールとを有
    し、上記推進モジュールは下部コーン、この下部コーン
    上端から水平方向に取り付けられるスラスタパネルとか
    ら構成され、上記バスモジュールは上記推進モジュール
    とのインターフェース部となりかつ箱形構体の底板を構
    成するベースパネル、このベースパネルから縦方向に取
    り付けられた6枚のウエブ、および上記ウエブに取り付
    けられ、箱形構体の側面壁を構成する4枚の機器搭載パ
    ネルおよび上記ウエブの上端に水平に取り付けられた箱
    形構体の天井を構成するミッションインターフェースパ
    ネルとから構成されることを特徴とする衛星構体。
JP1136598A 1998-01-23 1998-01-23 衛星構体 Pending JPH11208596A (ja)

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JP1136598A JPH11208596A (ja) 1998-01-23 1998-01-23 衛星構体

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100369434B1 (ko) * 1999-12-30 2003-01-24 주식회사 케이티 인공위성의 3축 자세제어 구조물
JP2003291899A (ja) * 2002-04-01 2003-10-15 Mitsubishi Electric Corp 人工衛星構体
JP2010537880A (ja) * 2007-08-28 2010-12-09 レイセオン カンパニー ペイロード中心構成を有する宇宙船
CN102009746A (zh) * 2010-11-08 2011-04-13 航天东方红卫星有限公司 八边形体装电池阵立柱式微小卫星构型
GB2571740A (en) * 2018-03-07 2019-09-11 Oxford Space Systems Ltd Deployable spacecraft body
CN110963078A (zh) * 2019-11-15 2020-04-07 中国空间技术研究院 一种适用于单板总装的框架式卫星结构

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100369434B1 (ko) * 1999-12-30 2003-01-24 주식회사 케이티 인공위성의 3축 자세제어 구조물
JP2003291899A (ja) * 2002-04-01 2003-10-15 Mitsubishi Electric Corp 人工衛星構体
JP2010537880A (ja) * 2007-08-28 2010-12-09 レイセオン カンパニー ペイロード中心構成を有する宇宙船
CN102009746A (zh) * 2010-11-08 2011-04-13 航天东方红卫星有限公司 八边形体装电池阵立柱式微小卫星构型
GB2571740A (en) * 2018-03-07 2019-09-11 Oxford Space Systems Ltd Deployable spacecraft body
CN110963078A (zh) * 2019-11-15 2020-04-07 中国空间技术研究院 一种适用于单板总装的框架式卫星结构

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