KR19980053892U

KR19980053892U - 위성체의 태양전지판의 잠금 및 전개장치

Info

Publication number: KR19980053892U
Application number: KR2019960067082U
Authority: KR
Inventors: 채장수
Original assignee: 추호석; 대우중공업 주식회사
Priority date: 1996-12-31
Filing date: 1996-12-31
Publication date: 1998-10-07

Abstract

태양전지판의 잠금장치의 해제 및 전개시 충격하중이 걸리지 않도록 하여 위성체의 신뢰성 및 안정성을 높일 수 있도록 하는 위성체의 태양전지판의 잠금 및 전개장치를 제공하는 것으로, 위성체에 설치되는 태양전지판을 힌지 경첩으로 설치하되, 상기 힌지 경첩과 함께 힌지 부위에 판 및 막대 형태로 이루어진 형상기억합금 부재를 부착하여 외부의 공급 열에 의해 원래의 형상으로 복원되는 것에 의해 태양전지판을 전개할 수 있게 하고, 상기 위성체의 본체에 고정대를 통해 형상기억합금으로 이루어진 잠금쇠를 설치하고, 이에 태양전지판 측에 설치된 잠금 로드가 잠금되게 하여 상기 잠금쇠가 외부의 공급 열에 의해 원래의 형상으로 복원되는 것에 의해 태양전지판의 잠금이 해제될 수 있도록 한 것이다.

Description

위성체의 태양전지판의 잠금 및 전개장치

본 고안은 위성체의 태양전지판에 관한 것으로, 특히 우주궤도에 올려진 위성체의 태양전지판의 전개시 형상기억합금으로 구성된 잠금 및 전개장치에 의해 태양전지판의 전개속도를 조절하여 전개되는 태양전지판에 충격하중이 걸리지 않도록 하는 위성체의 태양전지판의 잠금 및 전개장치에 관한 것이다.

우주구조물인 인공위성은 각 서브시스템에서 필요로 하는 동력을 공급하기 위해 태양전지판을 갖추고 있다. 이에 따라 인공위성이 발사체에 실려 우주궤도에 올려진 후에는 동력원 발생을 위한 태양전지판을 위성체의 잠금장치로부터 분리하여 전개시키게 된다. 이때 태양전지판이 잠금에서 분리되는 과정 및 전개되는 과정에서 충격하중이 가해지지 않도록 하여야 하며, 또한 우주공간은 기온 차가 극심한 극한 상황의 연속이므로 어떠한 상황에서도 안정된 동작을 하도록 설계되어야 한다.

상기와 같은 태양전지판의 잠금장치는 위성체의 몸체에 설치되어 발사시 태양전지판이 흔들리지 않도록 잡아 주는 장치로서, 이같이 몸체에 고정된 태양전지판을 우주공간에서 전개시키기 위해 잠금장치를 해제시킬 때는 위성체의 몸체에 폭발장치를 부착하여 지상에서의 명령에 의해 폭발을 성공적으로 수행하면 잠금장치가 해제되게 하는 것이다.

그런데 위와 같은 폭발장치는 위험성과 신뢰성이 부족하다는 문제가 제기되고 있다. 즉, 폭발이 실패하여 태양전지판을 전개시키지 못할 경우가 발생될 수 있으며, 폭발하더라도 위성 내부의 전자기판 등에 충격을 가하게 되어 사용이 중단되는 문제가 발생될 수 있는 것이다.

한편 태양전지판의 전개장치는 점성유체가 담긴 실린더와 토크를 발생시키는 코일 및 겹판스프링을 사용하여, 코일은 태양전지판의 회전 토크를 발생시키고, 점성유체는 회전 전개속도와 마지막 단계에서 충격을 완화시키는 것을 담당하고 있다. 그러나 이와 같은 전개장치는 실린더에 의한 태양전지판의 전개 속도를 맞추기가 어렵고, 이들 장치들은 기계 장치들로 이루어져 있기 때문에 우주공간에서의 안정성, 신뢰성 등을 충분히 제공되기에는 문제가 있다.

한편 우리별 위성체의 경우에는 충격 완화장치인 댐퍼없이 단지 스프링만으로 태양전지판을 전개하여 펼쳐지도록 하고 있다.

도 1은 종래 우리별 위성체의 태양전지판의 잠금 및 전개장치를 예시한 것이다.

도시된 바와 같이 위성체(50)의 양측으로 설치되는 태양전지판(52)이 코일 스프링을 갖춘 코일형 힌지 경첩(54)으로 힌지 설치되고, 태양전지판(54)에 설치된 로드(56)가 본체(58)에 설치된 잠금장치(60)를 통해 잠금되어 설치된다.

상기와 같이 구성된 위성체(50)는 발사체에 실리어 우주궤도에 올려진 후에 잠금장치(60)에 전원(62)을 인가시키면 잠금장치(60)가 작동하여 로드(56)를 분리시키게 된다. 이에 따라 토션력을 갖고 있던 코일형 힌지 경첩(54)에 의해 태양전지판(52)이 전개되게 펼쳐지게 되는 것이다. 이때 태양전지판(52)의 전개가 힌지 경첩(54)을 구성하는 코일 스프링의 토션력에 의해 이루어지게 되어 태양전지판(52)이 전개되는 마지막 단계에서 전개 속도가 조절되지 않아 급격히 전개되기 때문에 태양전지판(52) 및 본체(58)에 충격하중이 가해지게 되는 문제점을 갖게 된다.

본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 태양전지판의 잠금장치의 해제 및 전개시 충격하중이 걸리지 않도록 하여 위성체의 신뢰성 및 안정성을 높일 수 있도록 하는 위성체의 태양전지판의 잠금 및 전개장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 고안은 위성체에 설치되는 태양전지판을 힌지 경첩으로 설치하되, 상기 힌지 경첩과 함께 힌지 부위에 판 및 막대 형태로 이루어진 형상기억합금 부재를 부착하여 외부의 공급 열에 의해 원래의 형상으로 복원되는 것에 의해 태양전지판을 전개할 수 있게 하고, 상기 위성체의 본체에 고정대를 통해 형상기억합금으로 이루어진 잠금쇠를 설치하고, 이에 태양전지판 측에 설치된 잠금 로드가 잠금되게 하여 상기 잠금쇠가 외부의 공급 열에 의해 원래의 형상으로 복원되는 것에 의해 태양전지판의 잠금이 해제될 수 있도록 한 것이다.

도 1은 종래 위성체의 태양전지판의 잠금 및 전개장치의 사시도.

도 2는 본 고안의 위성체의 태양전지판의 잠금 및 전개장치의 사시도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 힌지 경첩12 : 형상기억합금판

14 : 잠금 로드16 : 고정대

18 : 잠금쇠20, 22 : 전원

50 : 위성체52 : 태양전지판

이하에서 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하기로 한다.

본 고안의 설명에서 종래와 동일 또는 동등한 부분은 같은 도면부호로 표기하여 설명한다.

도 2는 본 고안의 위성체의 태양전지판의 잠금 및 전개장치를 예시한 것이다.

도시된 바와 같이 위성체(50)의 양측에 설치되는 태양전지판(52)을 복수의 힌지 경첩(10)으로 설치하고, 이 힌지 경첩(10)과 함께 힌지 부위에 판 및 막대 형상의 형상기억합금판(12)을 각각 부착한다. 상기 형상기억합금판(12)의 초기 형상은 태양전지판(52)이 펼쳐진 방향과 같은 상태를 이루는 것으로, 이를 구부려서 태양전지판(52)에 접은 상태로 설치된다. 그리고 태양전지판(52)에 설치된 잠금 로드(14)가, 본체(58)에 고정된 고정대(16)를 통해 형상기억합금으로 이루어진 잠금쇠(18)에 잠금되어 구성되며, 상기 잠금쇠(18)의 초기 형상은 펴진 상태를 이루는 것으로, 이를 구부려서 잠금 로드(14)에 걸려 있도록 형성된다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 의하면 위성체(50)가 발사체에 실리어 우주궤도에 올려진 후에 형상기억합금으로 이루어진 잠금쇠(18)에 전원(20)을 인가시키면 잠금쇠(18)에 일정한 열이 가해져 잠금쇠(18)는 원래의 형상으로 복원되어 구부려진 잠금쇠(18)가 가상선과 같이 일자(一字) 형상으로 곧게 펴지게 되어 잠금 로드(14)가 잠금으로부터 해제되게 된다.

상기와 같이 잠금 로드(14)가 잠금쇠(18)로부터 해제된 상태에서 태양전지판(52)에 힌지 경첩(10)과 함께 부착된 형상기억합금판(12)에 전원(22)을 인가시키면 형상기억합금판(12)에 일정한 열이 가해져 형상기억합금판(12)은 원래의 형상으로 복원되어 굽혀진 형상기억합금판(12)이 태양전지판(52)의 펼침 방향으로 전개됨에 따라 태양전지판(52)이 힌지 경첩(10)을 중심으로 전개되게 되는 것이다. 이때 태양전지판(52)은 형상기억합금(12)의 복원에 의해 일정한 속도로 전개되어 마지막 전개단계에서도 일정한 속도를 유지하면서 전개가 종료되게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 형상기억합금에 의해 태양전지판이 본체로부터 잠금이 해제되고, 전개되어 신뢰성을 향상시킬 수 있게 되고, 또한 전개속도를 일정하게 유지할 수 있게 되어 충격으로부터 태양전지판 및 위성체를 보호할 수 있는 효과를 갖게 되는 것이다.

Claims

위성체(50)에 설치되는 태양전지판(52)을 힌지 경첩(10)으로 설치하되, 상기 힌지 경첩(10)과 함께 힌지 부위에 판 및 막대 형태의 형상기억합금 부재(12)를 부착하여 외부의 공급 열에 의해 원래의 형상으로 복원되는 것에 의해 태양전지판(52)을 전개할 수 있게 하고, 상기 위성체(50)의 본체(58)에 고정대(16)를 통해 형상기억합금으로 이루어진 잠금쇠(18)를 설치하고, 이에 태양전지판(52)측에 설치된 잠금 로드(14)가 잠금되게 하여 상기 잠금쇠(18)가 외부의 공급 열에 의해 원래의 형상으로 복원되는 것에 의해 태양전지판(52)의 잠금이 해제될 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 위성체의 태양전지판의 잠금 및 전개장치.