KR20220087380A - 위성 써멀 인클로저 - Google Patents

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KR20220087380A
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satellite
satellites
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distal end
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KR1020210176673A
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더블유. 아스톤 리차드
콜린 우즈 에밀리
엘리자베스 질즈 레이첼
존 랑막 마이클
마리 헤이스팅스 니콜
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더 보잉 컴파니
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Abstract

위성 및 쉬라우드를 포함하는 위성 어셈블리가 공개된다. 위성은 발사 비히클에 적재되고, 쉬라우드는 위성을 에워싸는 가요성 써멀 블랭킷을 지지하는 프레임을 포함한다.

Description

위성 써멀 인클로저{SATELLITE THERMAL ENCLOSURE}
본 공개는 위성들을 위한 써멀 인클로저들과 관련된 것이다.
우주선은 발사 시의 극심한 열적 상태를 시작으로 극한의 온도들을 견뎌야 한다. 전형적으로, 발사 비히클들은 위성과 같은 수송되는 페이로드를 발사 동안 동압(dynamic pressure) 및 공력가열(aerodynamic heating)로부터 보호하기 위한 페이로드 페어링(payload fairing)을 포함한다. 무겁고 부피가 큰 페이링들은 페이로드를 위해 이용가능한 공간 및 무게를 제한할 수 있고, 몇몇 경우들에서 페이로드는 연결된 페어링으로부터 만곡 하중(bending load) 및 진동(vibration)을 견뎌야 할 필요가 있을 수 있다. 저-하중(low-weight) 및 로우-프로파일(low-profile) 열 보호(thermal protection)에 대한 필요성이 존재한다.
본 공개는 위성들을 위한 써멀 인클로저들과 관련된 시스템들, 장치, 및 방법들을 제공한다. 몇몇 예들에서, 위성 어셈블리는 위성(satellite) 및 쉬라우드(shroud)를 포함할 수 있다. 위성은 발사 비히클에 적재될 수 있고 쉬라우드는 위성을 에워싸는 가요성 써멀 블랭킷을 지지하는 프레임을 포함할 수 있다.
몇몇 예들에서, 위성을 우주에 수송하기 위한 장치는 발사 비히클 및 써멀 쉬라우드를 포함할 수 있다. 쉬라우드는 프레임 및 프레임에 의해 지지되는 가요성 물질을 포함할 수 있다. 쉬라우드는 또한 발사 비히클에 연결되어 있을 수 있고, 발사 국면 동안 위성을 수용하도록 구성될 수 있다.
몇몇 예들에서, 위성들을 우주에 수송하기 위한 어셈블리는 링 구조물 및 링 구조물로부터 밖으로 향해 방사상으로 연장되는 복수의 쉬라우드들을 포함할 수 있다. 링 구조물은 발사 방향에 평행한 중심축을 가질 수 있다. 각각의 쉬라우드는 가요성 벽 물질을 지지하는 프레임을 포함할 수 있다. 각각의 쉬라우드는 또한 링 구조물에 연결된 근위 단부 및 우주 안으로 위성의 전개를 허용하는 도어를 포함하는 원위 단부를 가질 수 있다.
특징들, 기능들, 이점들은 본 공개의 다양한 예들에서 독립적으로 달성될 수 있거나, 또는 또 다른 예들에서 조합될 수 있는데, 이들의 더욱 세부사항들은 이하의 설명 및 도면들을 참조하여 알 수 있다.
도 1은 발사 비히클로부터 발사되고 전개되고 있는 예시적인 위성의 개략도이다.
도 2는 도 1의 위성의 블록도이다.
도 3은 발사 비히클 페이로드 어댑터에 설치되고 위성 어셈블리를 에워싸는, 본 공개의 양태들에 따른 예시적인 써멀 쉬라우드의 등축도이다.
도 4는 도 3의 써멀 쉬라우드 및 위성 어셈블리의 평면도이다.
도 5는 적재 포지션에 있는 도 3의 써멀 쉬라우드 및 위성 어셈블리의 등축도이다.
도 6은 닫힌 포지션에 있는 도어를 가진, 전개 포지션에 있는 도 3의 써멀 쉬라우드 및 위성 어셈블리의 등축도이다.
도 7은 열린 포지션에 있는 도어를 가진, 전개 포지션에 있는 도 3의 써멀 쉬라우드 및 위성 어셈블리의 등축도이다.
도 8은 도 3의 써멀 쉬라우드의 도어의 상부 코너의 상세도이다.
도 9는 도 3의 써멀 쉬라우드 및 위성 어셈블리의 도어 액추에이터 및 상부 탭의 상세도이다.
도 10은 도 3의 써멀 쉬라우드 및 위성 어셈블리의 도어 해제 및 하부 탭의 상세도이다.
도 11은 도 3의 써멀 쉬라우드의 확장 해제(expansion release) 및 피봇가능(pivotable) 코너 브래킷의 상세도이다.
도 12는 적재 포지션에 있는, 도 3의 써멀 쉬라우드의 프레임의 수직 스트럿의 단면 상세도이다.
도 13은 전개 포지션에 있는, 도 12의 수직 스트럿의 단면 상세도이다.
도 14는 도 3의 써멀 쉬라우드의 도어의 측부 스트럿의 래칫 로크(ratchet lock)의 단면 상세도이다.
도 15는 본 교시들에 따라 위성을 우주에 수송하는 예시적인 방법의 단계들을 도시하는 흐름도이다.
확장가능한 프레임을 갖는 써멀 인클로저 및 관련 방법들의 다양한 양태들 및 예들이 이하에서 설명되고 연관된 도면들에서 도시된다. 달리 특정되지 않는다면, 본 교시들에 따른 써멀 인클로저 및/또는 그것의 다양한 구성요소들은 본 명세서에서 설명되고, 도시되고, 및/또는 통합된 구조물들, 구성요소들, 기능성들, 및/또는 변형들 중의 적어도 하나를 포함할 수 있지만 필수적인 것은 아니다. 게다가, 구체적으로 제외되지 않는다면, 본 교시들과 관련하여 본 명세서에서 설명되고, 도시되고, 및/또는 통합된 방법 단계들, 구조물들, 구성요소들, 기능성들, 및/또는 변형들은 공개된 예들 사이에서 상호교환가능한 것을 포함하여 다른 유사한 장치들 및 방법들에 포함될 수 있다. 다양한 예들의 이하의 설명은 사실상 단지 예시적이며, 결코 본 공개, 이의 적용, 또는 사용들을 제한하도록 의도되지 않는다. 게다가, 이하에 기술된 예들에 의해 제공되는 이점들은 사실상 예시적이며, 모든 예들이 동일한 이점들 또는 동일한 정도의 이점들을 제공하지는 않는다.
이러한 상세한 설명은 아래에 바로 이어지는 다음 섹션들을 포함한다: (1) 개요; (2) 예들, 구성요소들, 및 대안들; (3) 예시적인 조합들 및 추가적인 예들; (4) 이점들, 특징들, 및 이득들; 및 (5) 결론. 예들, 구성요소들, 및 대안들 섹션은 서브섹션들 A 내지 C로 더 나누어지고, 이들 각각은 그에 맞춰 명명된다.
개요
일반적으로, 본 교시들에 따른 확장가능한 써멀 인클로저는 가요성 열 절연 물질을 지지하는 프레임을 포함할 수 있다. 쉬라우드는 하나 이상의 위성들을 수용하고 발사 동안 위성들을 열적으로 보호하도록 구성될 수 있다. 쉬라우드는 상부 프레임 엘리먼트, 하부 프레임 엘리먼트, 및 2개의 측부 프레임 엘리먼트들에 의해 프레임이 형성된 개구부를 덮도록 도어를 포함할 수 있다. 프레임 엘리먼트들은 또한 상부 스트럿, 하부 스트럿, 및 대향 측부 스트럿들로서 기술될 수 있다. 도어는 하나 이상의 위성들의 전개를 허용하도록 열릴 수 있다.
쉬라우드는 두 개 이상의 사다리꼴 변들 및 두 개 이상의 확장가능한 변들을 가질 수 있는데, 이것은 직사각형에서 사다리꼴로 확장된다. 쉬라우드는 또한 근위 단부 부분 및 원위 단부 부분을 가질 수 있고, 원위 단부 부분은 개구부 및 도어를 포함한다. 원위 단부 부분은 적재된 구성으로부터 전개된 구성으로 확장가능할 수 있다. 2개의 측부 프레임 엘리먼트들은 개구부의 사이즈를 확장하도록 적재 포지션과 전개 포지션 사이에서 텔레스코핑(telescoping)할 수 있다. 각각의 측부 프레임 엘리먼트는 원위 단부 부분의 확장을 가압하기(urge) 위해 스프링과 같은 패시브 액추에이터(passive actuator)를 포함할 수 있다. 도어는 대향 프레임 부재들을 포함할 수 있는데, 각각의 프레임 부재는 측부 프레임 엘리먼트들의 쌍과 평행하게 텔레스코핑할 수 있다. 상부 및 하부 프레임 엘리먼트들 중의 적어도 하나는 적재된 구성에 있는 하나 이상의 수용된 위성들과 맞물려, 쉬라우드의 원위 단부 부분의 횡방향 움직임을 제한할 수 있다. 쉬라우드가 전개된 구성으로 확장하는 경우에, 횡방향 제한이 해제될 수 있다.
예들, 구성요소들, 및 대안들
이하의 섹션들은 예시적인 써멀 인클로저들뿐만 아니라 관련 시스템들 및/또는 방법들의 선택된 양태들을 설명한다. 이 섹션들에서 예들은 예시를 위해 의도된 것이며, 본 공개의 전체 범위를 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 각각의 섹션은 하나 이상의 특징적인 예들, 및/또는 맥락상의 또는 관련된 정보, 기능, 및/또는 구조물을 포함할 수 있다.
A. 예시적인 위성 및 연관된 방법
본 명세서에서 공개된 예들은 예시적인 위성 발사 방법(80)(도 1 참조) 및 예시적인 위성(100)(도 2 참조)의 맥락에서 설명될 수 있다. 본 예에서, 방법(80)은 세개의 국면들, 발사 국면(20), 전개 국면(40), 및 작동 국면(60)을 포함한다. 발사 국면(20)은 발사 비히클(124)을 이용하여 지구와 같은 행성 몸체(planetary body)(120)로부터 외부 우주(122)로 위성(100)(대안적으로, 우주선(100))을 수송하는 것을 포함할 수 있다. 지구의 맥락에서, 외부 우주는 카라만 선(Karman line)을 넘는 영역을 포함할 수 있다. 일단 원하는 장소, 궤적 및/또는 궤도가 달성되었다면, 전개 국면(40)은 발사 비히클(124)로부터 위성(100)을 분리하는 것을 포함할 수 있다. 작동 국면(60)은 행성 몸체(120) 상의 컨트롤러(controller)와 통신을 수립하는 것, 솔라 패널(solar panel)들 또는 인스트루먼트 아암(instrument arm)들을 확장하는 것, 및/또는 행성 몸체에 대해 원하는 지향으로 기동하는 것(maneuvering)과 같은 작동을 위한 위성(100)의 준비를 포함할 수 있다. 몇몇 예들에서, 방법은 설계, 생산, 및/또는 서비스 중(in-service) 국면들을 더 포함할 수 있다.
방법(80)의 프로세스들 각각은 시스템 통합자, 써드 파티, 및/또는 오퍼레이터(예컨대, 고객)에 의해서 실시되거나 수행될 수 있다. 이 설명의 목적을 위해서, 시스템 통합자(system integrator)는 제한 없이 임의의 수의 항공우주 제조자들 및 메이저-시스템 하청업자들을 포함할 수 있고; 써드 파티(third party)는 제한 없이 임의의 수의 판매자들, 하청업자들, 및 공급업자들을 포함할 수 있고; 그리고 오퍼레이터(operator)는 통신 회사, 리스회사, 군사 단체, 서비스 기구 등일 수 있다.
도 2에서 도시된 바와 같이, 위성(100)은 복수의 위성 시스템들, 페이로드(104) 및 분리 시스템(106)을 가진 버스(bus)(102)를 포함할 수 있다. 복수의 시스템들의 예들은 주 구조물(primary structure)(108), 추진 시스템(110), 전력 시스템(112), 열 관리(thermal management) 시스템(114), 방사선 차폐(radiation shielding) 시스템(116), 및 통신 시스템(118) 중의 하나 이상을 포함한다. 각각의 시스템은 관여된 기능성에 따라서 컨트롤러들, 프로세서들, 액추에이터들, 이펙터(effector)들, 모터들, 발전기들 등과 같은 다양한 서브시스템들을 포함할 수 있다. 임의의 수의 다른 시스템들이 포함될 수 있다. 무인 인공 위성 예가 도시되지만, 본 명세서에서 공개된 원리들은 발사 비히클, 우주 정거장, 승무원이 탑승한 우주선, 및/또는 인터스텔라 프로브(interstellar probe)와 같은 다른 항공우주 비히클들 및 기술에 적용될 수 있다.
본 명세서에서 도시되거나 설명된 장치들 및 방법들은 위성 발사 방법(80)의 스테이지들 중의 임의의 하나 이상 동안 채용될 수 있다. 예를 들어, 써멀 인클로저는 에워싼 위성(100)을 발사 국면(20) 동안 열적 상태(thermal conditions)로부터 보호할 수 있다. 또한, 장치들, 방법들, 또는 이들의 조합들의 하나 이상의 예들은 예를 들어, 위성이 전개될 여유공간(clearance)을 제공하도록 써멀 인클로저를 확장 및/또는 개방함으로써 전개 국면(40) 동안 활용될 수 있다. 유사하게, 장치 또는 방법 구현의 하나 이상의 예들, 또는 이들의 조합은, 예를 들어 그리고 제한 없이, 위성(100)이 작동 국면(60)에 있는 동안 써멀 인클로저를 닫힌 및/또는 적재된 구성으로 되돌리도록 활용될 수 있다.
B. 예시적인 써멀 인클로저
도 3-14에서 도시된 바와 같이, 이 섹션은 예시적인 써멀 쉬라우드(200)를 설명한다. 써멀 쉬라우드(200)는 상술한 바와 같이 확장가능한 써멀 인클로저의 예이다. 써멀 쉬라우드는 발사 비히클에서 사용되어 페이로드를 에워싸고 보호할 수 있다. 도 3에서, 써멀 쉬라우드(200)는 발사 비히클 페이로드 어댑터(410)에 설치되어 있고, 위성 어셈블리(402)의 일부인 스택된 위성들(412)의 쌍을 에워싸고 있는 것으로 도시되어 있다. 위성들의 쌍은 위성 스택 및/또는 복수의 위성들이라고도 기술될 수 있다.
위성 스택(satellite stack)(412)은 원위 위성(413) 및 근위 위성(415)을 포함하고, 설치판(432)에 의해 페이로드 어댑터(410)에 연결된다. 써멀 쉬라우드(200)는 설치판(432)을 통해 페이로드 어댑터(410)에 연결되고, 위성 스택에 의해 지지되는 것으로 설명될 수 있다.
본 예에서, 페이로드 어댑터(410)는 Moog, Inc.에 의해 생산된 ESPA(Evolved Secondary Payload Adapter)와 같은 링 구조물이다. 페이로드 어댑터(410)는 링 구조물 둘레에 대칭적으로 배열된 6개의 설치 지점들(414)을 포함한다. 도 3에서, 쉬라우드(200)를 포함하는 복수의 쉬라우드들(430)은 2개의 설치 지점들(414)에서 설치판들에 연결되어 있는 것으로 도시되어 있다. 많은 예들에서, 써멀 쉬라우드들, 위성들, 및/또는 다른 페이로드 장비는 페이로드 어댑터에 전달되는 부하들의 균형을 맞추기 위하여 페이로드 어댑터(410) 둘레에 대칭적으로 설치될 수 있다.
페이로드 어댑터(410)는 발사축(416)을 갖는 상술한 발사 비히클(124)과 같은 발사 비히클의 일부이다. 발사 비히클은 위성 어셈블리(402)의 일부라고도 기술될 수 있다. 본 예에서, 페이로드 어댑터(410)의 링 구조물은 발사축(416)에 평행한 중심축(418)을 가진다. 발사축은 발사 방향, 발사 비히클의 종축, z-축, 또는 수직축이라고도 지칭될 수 있다. 발사축에 수직인 방향들은 횡방향(lateral), 종방향(longitudinal), 및/또는 수평(horizontal)이라고도 기술될 수 있다.
발사 전에, 발사축은 중력 좌표계(gravitational frame of reference)에 의해 정의된 바와 같은 수직 방향과 정렬될 수 있다. 발사 동안, 비히클이 비선형 발사 궤적을 따름에 따라 발사축은 중력 좌표계에 대해 회전할 수 있다. 그러므로, 이하의 설명에서 명확성을 위해, “위로(up)”, “아래로(down)”, “상부(top)”, “하부(bottom)” 등과 같은 방향성 용어들 및 기술어들은 발사축에 의해 정의된 바와 같은 수직 방향과 관련하여 이해되어야 한다.
도 3을 다시 참조하면, 써멀 쉬라우드(200)는 강성(rigid) 프레임(210) 및 가요성(flexible) 벽 물질(212)을 포함한다. 쉬라우드는 근위 단부(214)에서 설치판(432)에 연결된다. 원위 단부(216)에서, 쉬라우드는 도어(218)를 포함한다. 써멀 쉬라우드는 발사 비히클 내에서 위성들(412)을 위해 최대 부피를 허용하도록 확장가능하지만, 위성들이 안전하게 전개될 충분한 여유공간을 제공한다. 확장가능한 쉬라우드는 별도의 열 보호 및 동적 여유공간을 이용하는 것보다 위성들을 위해 더 큰 부피를 허용할 수 있다.
써멀 쉬라우드(200)는 선택된 발사 비히클, 페이로드 어댑터, 및 발사 비히클에 수용된 다른 페이로드 또는 작동 장비의 제한들에 따라 구성될 수 있다. 더욱 구체적으로, 써멀 쉬라우드는 페이로드 전개 과정에서 제한이 제거되거나 풀리는(relaxed) 방향 또는 방향들로 확장가능할 수 있다. 써멀 쉬라우드는 전개된 위성들의 탁 트인 통로(clear passage)를 허용하도록 개구부 또는 개구부들을 확장할 수 있다.
본 예에서, 페이로드 어댑터(410)는 세컨더리(secondary) 페이로드 어댑터이고, 프라이머리(primary) 페이로드는 써멀 쉬라우드(200) 위에 수직으로 설치될 수 있다. 그러므로, 쉬라우드의 수직 범위(vertical extent)는 발사 동안 제한될 수 있지만, 수직 여유공간은 프라이머리 페이로드의 전개 후에 이용가능하게 될 수 있다. 따라서, 써멀 쉬라우드(200)는 수직 방향의 확장(420)을 가진다. 쉬라우드의 횡방향 범위(lateral extent)는 제한되지 않아서, 쉬라우드는 횡방향으로 확장하지 않는다. 본 예에서, 위성들(412)은 페이로드 어댑터(410)로부터 밖으로 향해 방사상으로(radially) 전개되도록 구성되어, 도어(218)는 써멀 쉬라우드(200)의 원위 단부(216)에 배치되고, 쉬라우드의 원위 단부가 확장한다.
써멀 쉬라우드(200)는 도 5에 도시된 바와 같이 발사 동안 적재될 수 있다. 위성들(412)이 전개될 경우에, 원위 단부(216)는 도 3 및 도 6에서 도시된 바와 같이 수직으로 확장할 수 있다. 도어(218)는 도 7에 도시된 바와 같이 열릴 수 있다. 쉬라우드의 좌측 변(220) 및 우측 변(222)은 쉬라우드가 확장함에 따라 직사각형 형상에서 사다리꼴 형상으로 변화할 수 있다. 도어(218)는 직사각형에서 정사각형 형상으로 변화할 수 있다. 써멀 쉬라우드(200)의 윗변(224) 및 밑변(226)은 이러한 확장에 의해 영향을 받지 않고 사다리꼴로 남아 있을 수 있다.
쉬라우드 변들의 구체적인 형상들은 에워싼 위성들의 사이즈 및 형상에 의존할 수 있다. 도시된 예에서, 쉬라우드는 두 개의 직육면체 위성들을 위해 구성될 수 있다. 일반적으로, 써멀 쉬라우드(200)가 확장하는 경우에, 좌측 및 우측 변들(220, 222)의 각각 및 원위 단부(216)가 확장하는 동안 상부 및 밑변들(224, 226) 및 근위 단부(214)는 일정한 면적을 유지할 수 있다. 이러한 확장은 위성들(412)을 위해 최대 부피를 허용할 수 있는 한편, 써멀 쉬라우드(200)를 위해 필요한 움직이는 부품들의 수 및 복잡성을 제한한다.
도 4는 위성 스택(412)의 그리고 써멀 쉬라우드(200)의 윗변(224)의 수직축에 평행한 도면이다. 쉬라우드는 종축(228) 및 횡축(230)을 갖는 것으로 기술될 수 있다. 종축(228)은 써멀 쉬라우드(200)의 장축이라고도 기술될 수 있다. 좌측 변(220) 및 우측 변(222)은 횡축을 따라 마주보고 있고, 옆변들이라고 기술될 수 있다. 설치판(432)은 종축을 따라 도어(218)를 마주본다.
써멀 쉬라우드(200)의 근위 단부(214)는 쉬라우드를 설치판(432)에 연결하는 4개의 베이스 아암(base arm)들(274)을 포함한다. 본 예에서, 베이스 아암들은 설치판의 4개의 코너들에 볼트로 접합된다(bolted). 설치판(432)은 위성 스택 및 쉬라우드를 페이로드 어댑터에 연결하도록 구성된 외부면을 포함한다.
설치판(432)의 내부면은 분리 시스템에 의해 위성들(413, 415)에 연결되도록 구성된다. 설치판(432)은 위성들 및 쉬라우드 둘 다의 발사 비히클로의 적재 경로(load path)의 일부를 형성할 수 있고, 임의의 결과적으로 초래되는 굽힘 모멘트(bending moment) 및/또는 진동 하중(vibrational loading)을 견디도록 공학적으로 설계 및 제작될(engineered) 수 있다. 예를 들어, 설치판은 알루미늄 합금과 같이 위성들 및/또는 페이로드 어댑터의 주 구조물과 동일한 물질로부터 제작될 수 있다.
베이스 아암들(274)에 추가하여, 프레임(210)은 복합재 튜브(composite tube)들 및 적층 제조된(additively manufactured) 브래킷들, 슬리브들, 및 다른 연결 구성요소들의 조합을 포함할 수 있다. 중공(hollow) 복합재 튜브들은 경량이지만 프레임 및 부착된 가요성 벽 물질(212)의 무게를 지지하도록 충분히 강할 수 있다. 연결 구성요소들은 플라스틱 또는 알루미늄 합금과 같이 임의의 적당하게 강하고 경량인 물질로부터 적층 제조될 수 있다. 적층 제조는 래치(latch)들과 같은 기능적인 구성요소들의 통합 및/또는 피봇팅(pivoting) 또는 써멀 쉬라우드의 확장과 연관된 다른 움직임을 가능하게 하는 커스텀(custom) 구성요소들의 저렴한 생산을 가능하게 할 수 있다.
가요성 벽 물질(212)은 접히거나(folded), 주름이 지거나(pleated), 또는 이와 달리 채워질(stowed) 수 있는 임의의 경량이고 충분히 열적으로 절연하는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 물질은 써멀 블랭킷 또는 우주 블랭킷을 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로, 물질은 포일 코팅된(foil coated) 플라스틱 시트(sheet) 또는 막(film)을 포함할 수 있다. 본 예에서, 가요성 벽 물질은 단일한 층의 써멀 블랭킷을 포함한다. 몇몇 예들에서, 가요성 벽 물질은 복수의 층들 및/또는 복수의 절연 물질들의 조합을 포함할 수 있다.
가요성 벽 물질(212)은 물질의 엣지들의 일부 또는 전부를 따라 프레임(210)에 접합될(bonded) 수 있고, 및/또는 이와 달리 접착될(adhered) 수 있다. 윗변(224) 및 밑변(226)에서, 가요성 벽 물질은 프레임(210)의 종방향 스트럿들(234) 사이에서 평평하게 늘려지거나(stretched) 또는 연장될(extended) 수 있다. 가요성 벽 물질은 크로스-브레이스(cross-brace)(236) 아래에서 연장될 수 있다. 좌측 변(220) 및 우측 변(222) 상에서, 가요성 벽 물질은 추가적인 물질을 포함하도록 주름이 지거나 접힐 수 있다. 가요성 벽 물질은 써멀 쉬라우드(200)의 좌측 및 우측 변들이 확장함에 따라 펼쳐질 수 있다.
상술한 바와 같이, 윗변(224)은 위성들(412)의 전개를 위해 양호한 횡방향 여유공간을 제공하도록 형상이 사다리꼴이다. 윗변은 횡축(230)에 평행하게 측정되는 바와 같이, 종방향 스트럿들(234) 사이에서 근위 폭(proximal width)(238) 및 원위 폭(distal width)(240)을 가지는 것으로 기술될 수 있다. 원위 폭은 위성 전개를 위해 선택된 횡방향 여유공간의 두 배만큼 근위 폭보다 더 클 수 있다. 써멀 쉬라우드(200)는 종축(228)에 평행하게 측정되는 바와 같이, 베이스 아암들(274)과 도어(218) 사이에서 길이(242)를 가지는 것으로 기술될 수 있다. 길이(242)는 모든 변(220, 222, 224, 226)에 대해 동일할 수 있다.
근위 폭(238) 및 길이(242)는 위성들(412)의 사이즈 및 기하구조에 의존할 수 있다. 다시 말해, 쉬라우드는 에워싼 위성 또는 위성들의 치수에 밀접하게 일치하도록 사이즈가 이루어질 수 있다. 예를 들어, 써멀 쉬라우드(200)는 단일한 위성을 에워싸도록 구성될 수 있는데, 이 경우에 길이(242)는 도시된 예에서의 사이즈만큼의 절반일 수 있지만, 근위 폭(238) 및 원위 폭(240)은 도시된 예에서의 사이즈와 동일할 수 있다. 프레임(210)을 구성하는 복합재 튜브들의 재료, 사이즈, 수 및/또는 위치는 무게를 최소화하되 구조적 강도를 유지하도록 쉬라우드 사이즈 및/또는 설계에 따라 유사하게 변경될 수 있다.
도 5는 닫힌 포지션(246)에 있는 도어(218)를 가진, 적재 포지션(244)에 있는 써멀 쉬라우드(200)의 등축도이다. 도 6에서, 쉬라우드는 여전히 닫힌 포지션에 있는 도어를 가진, 전개 포지션(248)으로 도시된다. 도 7에서, 써멀 쉬라우드(200)는 열린 포지션(250)에 있는 도어(218)를 가진, 전개 포지션으로 도시된다.
도 5 내지 7에서 도시된 바와 같이, 프레임(210)은 베이스 아암들(274)로부터 개구부(252)까지 연장되는 4개의 종방향 스트럿들(234)을 포함한다. 개구부는 2개의 수직 스트럿들(254), 하부 횡방향 스트럿(256), 및 상부 횡방향 바(bar)(258) 사이에서 정의된다. 개구부(252)는 수직 스트럿들, 하부 횡방향 스트럿, 및 상부 횡방향 바에 의해 프레임의 형성되어 있는 것으로도 기술될 수 있다. 도어(218)는 프레임(260) 및 주름이 지거나 접힌 가요성 벽 물질(212)을 포함한다. 도어 프레임은 2개의 측부 스트럿들(266)에 의해 래치 로드(latch rod)(264)에 연결된 힌지 로드(hinge rod)(262)로 구성된다. 브레이스 로드(brace rod)(268)는 측부 스트럿들 사이에서 횡방향으로 연장되고, 가요성 벽 물질(212)을 구속하여 물질이 부풀어 오르는 임의의 성향을 제어할 수 있다.
써멀 쉬라우드(200)의 윗변(224)은 종방향 스트럿들(234) 중의 상부 2개 사이에서 연장되는 크로스-브레이스(236) 및 가요성 벽 물질(212)을 포함한다. 브레이스 로드(268)와 유사하게, 크로스-브레이스(236)는 가요성 벽 물질(212)을 구속할 수 있고, 물질이 부풀어 오르는 임의의 성향을 제어할 수 있다. 크로스-브레이스(236)는 또한 프레임(210)에 구조적 강화를 제공할 수 있다. 도시되지는 않았으나 지시된 밑변(226)은 유사하게 종방향 스트럿들(234) 중의 하부 2개 사이에서 크로스-브레이스 및 가요성 벽 물질을 포함한다.
옆변들(220, 222) 각각은 상부 종방향 스트럿(234)과 하부 종방향 스트럿(234) 사이에서 연장되는 3개의 수직 텔레스코핑 로드(vertical telescoping rod)들(270) 및 주름이 지거나 접힌 가요성 벽 물질(212)을 포함한다. 브레이스 로드(268) 및 크로스-브레이스(236)와 유사하게, 수직 텔레스코핑 로드들은 가요성 벽 물질(212)을 구속하여, 특히 옆변들의 확장 및 가요성 벽 물질의 펼침 동안 물질이 부풀어 오르는 임의의 성향을 제어할 수 있다.
종방향 스트럿들(234)의 각각은 피봇가능 코너 브래킷(272)에 의해 근위 단부 및 원위 단부에 연결된다. 근위 단부에서, 브래킷은 종방향 스트럿을 베이스 아암(274)에 피봇가능하게 연결한다. 원위 단부에서, 브래킷은 개구부(252)의 프레임의 코너에서 종방향 스트럿을 상부 횡방향 바(258) 또는 하부 횡방향 스트럿(256)에 피봇가능하게 연결한다. 피봇가능 코너 브래킷들(272)은 이하에서 도 11을 참조하여 더 설명된다.
써멀 쉬라우드(200)는 3개의 래치들 및 구속(restraint) 시스템을 더 포함한다. 도어 래치(276)는 이하에서 도 10을 참조하여 더 설명되는 바와 같이 도어(218)의 래치 로드(264)를 하부 횡방향 스트럿(256)에 연결한다. 각각의 수직 스트럿(254)은 이하에서 도 11을 참조하여 더 설명되는 바와 같이 확장 래치(278)에 의해 종방향 스트럿들(234) 중의 하부 것에 연결된다. 상부 횡방향 바(258) 및 하부 횡방향 스트럿(256)은 이하에서 도 9 및 10을 참조하여 더 설명되는 바와 같이 2개의 맞물림 탭(engaging tab) 구조물들을 포함하는 구속 시스템(280)에 의해 위성들(412)에 대해 제한된다(constrained).
몇몇 예들에서, 써멀 쉬라우드(200)는 프레임(210)의 원하는 구조적 속성들을 달성하기 위한 필요에 따라 추가적인 스트럿들, 로드들, 또는 바들을 포함할 수 있다. 몇몇 예들에서, 쉬라우드는 본 예에서 설명된 구조적 부재들 중의 하나 이상을 생략할 수 있다. 예를 들어, 하나 또는 양쪽 옆변들은 추가적인 종방향 스트럿을 포함할 수 있고, 또는 단지 하나의 수직 텔레스코핑 로드가 포함될 수 있다. 래치들, 탭들, 브래킷들 및/또는 다른 연결 구조물들은 도어(218)의 개구부 및 쉬라우드의 확장을 용이하게 하도록 포함되거나, 생략되거나, 및/또는 이와 달리 배치될 수 있다.
도 5를 다시 참조하면, 개구부(252)는 닫힌 포지션(246)에 있는 도어(218)에 의해 덮여서, 위성들(412)의 출구를 막고 개구부를 열 절연한다. 도어의 프레임(260)은, 측부 스트럿들(266)이 수직 스트럿들(254)에 평행하면서 근접해(proximate) 있고 래치 로드(264)가 하부 횡방향 스트럿(256)에 평행하면서 근접해 있도록 지향된다. 브레이스 로드(268) 및 가요성 벽 물질(212)은 개구부(252)를 가로질러 연장된다.
수직 스트럿들(254), 측부 스트럿들(266), 및 수직 텔레스코핑 로드들(270)은 써멀 쉬라우드(200)가 적재 포지션(244)에 있는 경우에 모두 접철된다(collapsed). 수직 스트럿들, 측부 스트럿들, 및 수직 텔레스코핑 로드들은 각각이 접철된 포지션(collapsed position)(282)을 갖는 것으로 기술될 수 있다. 옆변들(220, 222), 개구부(252), 및 도어(218)는 모두 직사각형이다. 확장 래치들(278) 양쪽 모두는 맞물리고, 구속 시스템(280)의 탭 구조물들은 위성들(412)과 맞물린다. 써멀 쉬라우드(200)는 또한 적재 포지션에 있는 경우에 최소한의 부피를 차지한다.
써멀 쉬라우드(200)는 위성들(412)이 써멀 쉬라우드 안으로 완전히 설치되고 연결되었을 때 페이로드 전문가와 같은 조작자에 의해 적재 포지션(244)에 배치될 수 있다. 쉬라우드는 위성들(412)이 전개될 준비가 될 때까지 발사 내내 적재 포지션에 있을 수 있다. 그 시점에, 확장 래치들(278)은 해제될 수 있어서, 이하에서 도 12 및 13을 참조하여 더 설명되는 바와 같이 수직 스트럿들(254)의 확장을 촉발할 수 있다.
도 6을 참조하면, 써멀 쉬라우드(200)는 전개 포지션(284)에 있는 것으로 도시된다. 도어(218)는 여전히 닫힌 포지션(246)에 있다. 수직 스트럿들(254)은 완전히 확장되어, 측부 스트럿들(266) 및 수직 텔레스코핑 로드들(270)의 상응하는 확장을 구동한다. 수직 스트럿들, 측부 스트럿들, 및 수직 텔레스코핑 로드들은 각각이 확장된 포지션(expanded position)(284)을 갖는 것으로 기술될 수 있다. 수직 텔레스코핑 로드들의 길이는 확장된 포지션들(284)에서 상이하다. 달리 말해, 원위 단부가 확장된 옆변들의 사다리꼴 형성을 형성하도록 확장함에 따라 로드들이 확장하는 거리는 근위 단부(214)에서부터 원위 단부(216)까지 증가한다. 수직 스트럿들(254)은 수직 텔레스코핑 로드들(270) 중의 어느 것보다도 더 큰 거리만큼 확장하고, 측부 스트럿들(266)은 수직 스트럿들과 동일한 거리만큼 확장한다.
전개 포지션(248)에서, 개구부(252) 및 도어(218)는 정사각형 형상을 가진다. 도어(218)의 측부 스트럿들(266)은 이하에서 도 14를 참조하여 더 설명되는 바와 같이 확장된 포지션(284)에서 잠긴다(lock). 코너 브래킷들(272)은 종방향 스트럿들(234)과 베이스 플레이트 아암(base plate arm)들(274), 상부 횡방향 바(258), 또는 하부 횡방향 스트럿(256) 사이의 각도의 변화를 수용하도록 적재 포지션에서 전개 포지션(248)으로 피봇팅한다. 수직 스트럿들(254)의 확장은 위성들(412)로부터 멀어지게 상부 횡방향 바(258) 및 하부 횡방향 스트럿(256)을 움직여서, 위성들로부터 구속 시스템(280)을 분리한다(disengaging).
일단 써멀 쉬라우드(200)가 전개 포지션(248)까지 완전히 확장하면, 도어 래치(276)가 해제되어 도어(218)가 열리는 것을 가능하게 한다. 써멀 쉬라우드는 위성들(412) 중의 가장 바깥쪽(outer-most) 또는 원위 위성(413)의 전개 직전에만 닫힌 포지션(246)을 가진 도어(218)를 가지고 전개 포지션으로 남아 있을 수 있다. 몇몇 예들에서, 예를 들어 만일 위성들 중의 가장 안쪽(inner-most) 또는 근위 위성(415)이 원위 위성과 상이한 궤도에서 배치될 것이면, 도어는 원위 위성의 배치 후에 다시 닫힐 수 있고, 써멀 쉬라우드(200)는 근위 위성이 전개를 위해 준비될 때까지 닫힌 포지션(246)에 있는 도어를 가지고 전개 포지션(248)으로 남아 있을 수 있다.
본 예에서, 써멀 쉬라우드(200)는 수동으로만(manually) 전개 포지션(248)에서 적재 포지션(244)으로 재적재가능하다(re-stowable). 달리 말해, 써멀 쉬라우드는 발사 후에 원격으로 또는 자동으로 적재 포지션으로 도로 접철되지 않을 수 있다. 몇몇 예들에서, 수직 스트럿들(254) 및/또는 프레임(210)의 다른 엘리먼트 또는 엘리먼트들은 쉬라우드의 원격 접철(remote collapse)을 가능하게 하기 위해 모터가 달린 액추에이터(motorized actuator)를 포함할 수 있다.
도 7에서 도시된 바와 같이, 도어(218)는 힌지 로드(262)를 중심으로 회전하여 열린 포지션(250)이 된다. 본 예에서, 도어는 열린 도어가 위성 전개를 방해하지 않는 것을 보장하기 위하여 100도를 통해 회전한다. 일반적으로, 도어는 적어도 90까지 회전할 수 있다. 일다 도어(218)가 열린 포지션(250)까지 완전히 열리면, 원위 위성(413)의 분리 시스템은 써멀 쉬라우드(200)의 종축에 평행한 방향으로 개구부(252) 밖으로 위성을 가압(urge)하도록 액추에이팅될(actuated) 수 있다. 상술한 바와 같이, 근위 위성(415)은 다음에 전개될 수 있고, 또는 도어(218)는 근위 위성의 전개를 위해 닫히고 다시 열릴 수 있다.
도 8 및 9에서 도시된 바와 같이, 힌지 로드(262)는 프레임(210)의 상부 횡방향 바(258)에 설치된 하우징들 내에서 복수의 베어링들(286)에 의해 지지된다. 도어(218)를 열고 닫는 것은 토션 스프링(torsion spring)들(290)의 쌍 및 선형 액추에이터(288)에 의한 힌지 로드(262)의 회전으로 수행된다. 선형 액추에이터(288)는 도 9에서 도시된 바와 같이, 힌지 로드(262)의 근사적(approximate) 중심점에 배치된다. 토션 스프링들(290)은 도 8에 도시된 좌측 스프링을 가지고 힌지 로드의 좌측 및 우측 단부들에 배치된다.
선형 액추에이터(288)는 액추에이터의 선형 운동을 회전 운동으로 변환하도록 구성된 링키지(linkage)(292)에 의해 힌지 로드(262)에 연결된다. 선형 액추에이터는 도어(218)의 열림을 촉발하도록 발사 비히클의 제어 시스템에 연결될 수 있다. 본 예에서, 선형 액추에이터(288)는 파라핀 액추에이터(paraffin actuator)이다. 일반적으로, 임의의 유효한 경량의 선형 또는 회전 액추에이터가 이용될 수 있다.
토션 스프링들(290)은 선형 액추에이터(288) 및 링키지(292)의 액션에 대해 힌지 로드(262)를 편향시킨다(bias). 다시 말해, 토션 스프링들은 도어(218)가 닫히게 가압하도록 구성된다. 토션 스프링들(290)은 복원력을 제공하는 것 및/또는 도어가 닫혀 있게 유지하는 것으로도 기술될 수 있다. 선형 액추에이터(288)는 토션 스프링들(290)의 편향을 극복하기에 충분한 힘을 인가할 수 있다. 본 예에서, 토션 스프링들의 쌍은 5 인치-파운드(inch-pound) 회전력을 인가한다. 일반적으로, 스프링의 임의의 힘은 발사 비히클의 기동 동안 도어를 닫히 포지션으로 유지하기 위해 이용될 수 있다.
회전 스톱(rotational stop)들(294)의 쌍이 또한 힌지 로드(262)에 설치되는데, 이들 중의 하나가 도 8에서 도시된다. 각각의 회전 스톱은 힌지 로드로부터 방사상으로 확장되어 상부 횡방향 바(258)에서 대응하는 리미트 스위치(limit switch)(296)와 맞물린다. 회전 스톱들(294)은 도어(218)의 선택된 회전 범위를 통해 힌지 로드(262)와 함께 회전하여 회전 범위의 끝에서 리미트 스위치와 맞물릴 수 있다. 회전 스톱들(294)과 리미트 스위치들(296) 간의 맞물림은 도어(218)의 추가적 회전을 방지할 수 있고, 도어가 열린 포지션에 도달했다고 컨펌(confirm)해 주는 전기 신호를 생성할 수 있다.
도 10은 도어 래치(276)를 도시한다. 상술한 바와 같이, 도어 래치는 도어(218)를 닫힌 포지션으로 유지한다. 더욱 구체적으로, 도어 래치(276)는 쉬라우드가 전개 포지션으로 확장할 때까지 발사 내내 도어를 닫혀 있게 유지할 수 있다. 도어 래치(276)의 해제는 선형 액추에이터에 의한 도어의 열림을 허용할 수 있다.
도어 래치(276)는 핀(300)을 가진 핀 풀러(pin puller)(298)를 포함한다. 핀 풀러는 하부 횡방향 스트럿(256)에 설치된다. 핀(300)은 도어(218)의 래치 로드(264) 상에 설치된 브래킷에 있는 애퍼처(aperture)(302)와 맞물린다. 핀 풀러(298)는 218의 매끄럽고(smooth) 일관된(consisted) 해제를 용이하게 하도록 저충격(low shock) 및 빠른 동작(fast-acting)일 수 있다.
구속 시스템(280)이 또한 도 9 및 10에서 도시된다. 시스템은 상부 탭(304) 및 하부 탭(306)을 포함한다. 상부 탭은 상부 횡방향 바(258)에 설치되고, 하부 탭은 하부 횡방향 스트럿(256)에 설치된다. 각각의 탭(304, 306)은 모서리가 둥근(rounded) 사다리꼴 형상을 갖고, 개구부(252)를 넘어 안쪽으로 연장된다. 구속 시스템(280)은 상부 수용 브래킷(upper receiving bracket)(308) 및 하부 수용 브래킷(lower receiving bracket)(310)을 더 포함한다.
양쪽 수용 브래킷들(308, 310)은 원위 위성(413)의 인접한 부분에 설치된다. 각각의 브래킷은 대응하는 탭(304, 306)에 일치하도록 만곡된 융기된 립(raised lip) 및 평평한 설치판을 포함한다. 융기된 립은 탭을 수용하기 위한 함몰부(recess)를 형성하는 것으로 기술될 수 있다. 탭이 대응하는 브래킷에 의해 수용될 때, 탭의 평평한 내부 표면은 브래킷의 설치판에 가까이 있되 이로부터 이격되어 있거나 이와 접촉해 있을 수 있다. 탭의 외부 만곡된 엣지는 브래킷의 융기된 립에 가까이 있되 이로부터 이격되어 있을 수 있다.
본 예에서, 브래킷들(308, 310)은 원위 위성(413)의 하우징의 벽 패널(wall panel)(422)에 설치된다. 벽 패널(422)은 원위 위성의 앞쪽 패널(fore panel)이라고 기술될 수 있고, 개구부(252)에 근접하게 배치된다. 일반적으로, 브래킷들(308, 310)은 개구부에 근접해 있는 에워싼 위성 또는 위성들의 임의의 적절한 구조물에 설치될 수 있다.
상부 탭(304) 및 상부 수용 브래킷(308)은 맞물리는 구조물(engaging structure)이라고 기술될 수 있다. 유사하게, 하부 탭(306) 및 하부 수용 브래킷(310)은 맞물리는 구조물이라고 기술될 수 있다. 본 예에서, 구속 시스템(280)은 두 개의 맞물리는 구조물들을 포함한다. 일반적으로, 시스템은 쉬라우드의 원하는 구속에 적절한 임의의 수 또는 배치의 맞물리는 구조물들을 포함할 수 있다.
써멀 쉬라우드(200)가 도 5, 9 및 10에 도시된 바와 같이 적재 포지션(244)에 있을 때, 탭들(304, 306)의 각각은 대응하는 브래킷(308, 310)에 의해 수용된다. 탭들(304, 306)은 적재 포지션(244)에서 브래킷들(308, 310)과 맞물리는 것으로 기술될 수 있다. 탭들이 브래킷들과 맞물릴 때, 구속 시스템(280)은 써멀 쉬라우드(200)의 원위 단부(216)의 횡방향 및 수직방향 움직임 양쪽 모두를 제한할 수 있다. 더욱 구체적으로, 브래킷들의 융기된 립들과 탭들 사이의 접촉은 위성들(412)에 대한 프레임(210)의 움직임을 제한하거나 방지할 수 있다.
써멀 쉬라우드(200)의 원위 단부의 횡방향 움직임을 제한하는 것은 발사의 강렬한 힘 및 진동 하중 내내 쉬라우드를 안정화할 수 있다. 써멀 쉬라우드의 원위 단부는 또한 위성들에 의해 지지되는 것으로도 기술될 수 있다. 구속 시스템(280)은 프레임(210)이 덜 뻣뻣하게(stiff) 되는 것을 허용할 수 있고, 이에 상응하여 더 가벼운 무게가 되는 것을 허용할 수 있다.
써멀 쉬라우드(200)가 도 6 및 7에 도시된 바와 같이 전개 포지션(248)으로 확장하는 경우에, 탭들(304, 306)은 브래킷들(308, 310)로부터 물러난다(withdrawn). 수직 스트럿들(254)이 확장함에 따라, 상부 횡방향 바(258) 및 하부 횡방향 스트럿(256)은 원위 위성(413)으로부터 멀어지게 움직인다. 그러므로, 상부 탭(304) 및 하부 탭(306)은 벽 패널(422) 및 브래킷들(308, 310)로부터 멀어지게 당겨진다. 탭들은 벽 패널(422)이 깨끗이 되도록 당겨져서, 위성들(412)의 전개는 구속 시스템(280)에 의해 방해받지 않는다. 쉬라우드의 원위 단부의 횡방향 움직임의 제한도 해제된다.
도 11은 피봇가능 코너 브래킷들(272) 중의 하나, 구체적으로는 종방향 스트럿(234), 하부 횡방향 스트럿(256), 및 수직 스트럿들(254) 중의 왼쪽 것을 연결하는 브래킷의 상세도이다. 코너 브래킷(272)은 수직 스트럿의 하부 부재(312) 및 하부 횡방향 스트럿을 고정적으로(fixedly) 연결한다. 코너 브래킷은 하부 횡방향 스트럿 및 수직 스트럿을 종방향 스트럿(234)에 피봇가능하게 연결한다.
코너 브래킷(272)은 엘보우(elbow)형상으로 이루어진 슬리브 부분(316)을 포함하는데, 이것은 하부 횡방향 스트럿(256)의 횡방향 단부를 둘러싸고 하부 부재(312)의 바닥 단부에 고정된다. 만곡된 플랜지(curved flange)(318)는 종방향 스트럿(234)을 향해 슬리브 부분(316)으로부터 종방향으로 연장된다. 코너 브래킷(272)은 종방향 스트럿(234)의 단부 및 크로스-브레이스(236)의 단부를 둘러싸는 두 갈래로 갈라진(bifurcated) 슬리브 부분(320)을 더 포함한다. 슬리브 부분(320)은 2개의 핑거(finger)들(322)을 포함하고, 이것은 플랜지(318)의 양쪽으로 연장된다. 핑거들(322), 플랜지(318), 및 2개의 구성요소들을 통과하여 횡방향으로 연장되는 볼트는 함께 피봇가능 연결을 형성할 수 있다.
본 예에서, 코너 브래킷(272)은 적층 제조된다(additively manufactured). 더욱 구체적으로, 브래킷은 알루미늄 합금의 DMLS(direct metal laser sintering)에 의해 생산된다. 코너 브래킷 및 써멀 쉬라우드(200)의 다른 그러한 구성요소들의 적층 제조는 복잡한 기하구조가 신속하고 저렴하게 생산되는 것을 허용할 수 있다. 이러한 기하구조는 최소한의 재료로 원하는 구조적 연결 및 기능적 움직임을 가능하게 할 수 있다. 일반적으로, 임의의 유효한 제조 방법이 이용될 수 있다.
확장 래치들(278) 중의 하나가 또한 도 11에 도시된다. 써멀 쉬라우드의 좌측 변(220)에 있는 확장 래치(278) 및 수직 스트럿(254)이 도 11-13에서 도시되고 이하에서 설명되지만, 써멀 쉬라우드의 우측 변에 있는 확장 래치 및 수직 스트럿이 상응하게 구성되는 것으로 이해될 수 있다. 2개의 확장 래치들의 해제는 발사 비히클의 제어 시스템에 의해 조정되어 써멀 쉬라우드의 대칭적 확장을 달성할 수 있다.
확장 래치(278)는 도어 래치(276)(도 10)에서와 같이 핀 풀러(298)를 포함한다. 핀 풀러의 핀(300)은 수직 스트럿(254)의 상부 부재(314)에 고정된 브래킷(326)의 애퍼처와 맞물린다. 핀 풀러(298)는 코너 브래킷(272)의 슬리브 부분(316)에 설치되고, 수직 스트럿의 하부 부재(312)에 대해 고정된다. 그러므로, 핀(300)의 브래킷(326)과의 맞물림은 하부 부재(312)에 대해 상부 부재(314)를 고정하고, 수직 스트럿(254)의 확장을 방지한다.
수직 스트럿(254)의 상부 부재(314) 및 하부 부재(312)는 도 12 및 13에서 더욱 명확하게 도시된다. 도 12에서, 수직 스트럿은 접철된 포지션(282)으로 도시된다. 도 13에서, 수직 스트럿(254)은 확장된 포지션(284)으로 도시된다. 접철된 포지션(282)에서는 하부 부재(312)의 대부분이 상부 부재(314) 안에 수용되는 한편, 확장된 포지션(284)에서는 하부 부재의 상부 부분만이 상부 부재 안에 수용된다.
상부 부재(314)와 하부 부재(312)의 상대적 움직임은 유체 댐핑 패시브 액추에이터(fluid damped passive actuator)(328)에 의해 구동된다. 액추에이터는 항상 편향을 가할 수 있지만, 수직 스트럿(254)의 확장은 확장 래치의 해제에 의해 촉발될 수 있다. 구동 로드(driving rod)(330)는 상부 부재(314) 및 하부 부재(312) 내부에 배치되고, 로드의 제1 단부는 상부 횡방향 바(258)에 근접하게 상부 부재(314)의 꼭대기 단부에 고정된다. 구동 로드(330)의 제2 단부(331)는 하부 부재(312)의 바닥 단부에서 스프링(332)에 고정된다. 스프링은 구동 로드(330)를 상방으로 하부 횡방향 스트럿(256)으로부터 멀어지게 가압하여, 상부 부재(314) 및 하부 부재(312)가 텔레스코핑하는 것을 야기하고 수직 스트럿(254)의 확장을 초래한다.
스프링(332) 및 구동 로드(330)의 부착된 제2 단부(331)는 유체(336)로 채워진 댐퍼 하우징(334) 내에 에워싸진다. 제2 단부(331) 및 댐퍼 하우징(334)은 피스톤 및 실린더처럼 기능하는 것으로 기술될 수 있다. 제2 단부는 댐퍼 하우징(334)의 내부 통로를 완전히 막지만, 유체(336)의 흐름을 허용하기 위한 구멍(orifice)들을 포함한다. 구멍들은 수직 스트럿(254)의 확장 비율을 제어하도록 정밀하게 사이즈가 이루어질 수 있다. 이러한 제어된 확장은 써멀 쉬라우드의 매끄러운 저충격 전개를 제공할 수 있다.
제2 단부(331)는 액추에이터(328)의 제어된 압축을 위한 체크 밸브(check valve)를 더 포함한다. 수직 스트럿(254)은 위성 로딩 및 발사 준비 동안 기술자 또는 다른 사용자에 의해 확장된 포지션(284)으로부터 접철된 포지션(282)으로 수동으로 접철될 수 있다. 체크 밸브는 수직 스트럿이 접철되는 비율을 조절할 수 있어서, 써멀 쉬라우드의 과도하게 빠른 접철로 인한 충격 또는 손상을 방지할 수 있다.
댐퍼 하우징(334)의 상부 단부는 써멀 쉬라우드가 발사 및 우주 환경과 연관된 극한의 온도들, 압력 변화들, 및 진동들을 겪을 때조차도 유체(336)의 누출을 방지하기 위해 여분의 O-링 씨일(O-ring seal)들을 포함한다. 본 예에서, 유체(336)는 실리콘 오일이다. 일반적으로, 유체는 원하는 댐핑 속성들에 따라 선택될 수 있다. 스프링(332)의 스프링 계수, 제2 단부(331)의 구멍들의 수 및 사이즈, 및 댐퍼 하우징(334)의 내부 지름은 수직 스트럿(254)의 원하는 확장 비율을 달성하도록 선택될 수 있다.
본 예에서, 수직 스트럿(254)은 근사적으로 6인치만큼 확장한다. 이것은 도 6 및 7에서 도시된 바와 같이 위성들(412)의 상부 및 하부 엣지들에서 3인치의 여유공간(clearance)을 낳는다. 위성들(412)은 각각 근사적으로 20 인치의 정사각형이어서, 6인치의 확장은 약 15%의 부피 증가를 낳는다. 써멀 쉬라우드(200)의 확장이 없다면, 위성들(412)은 상응하는 양만큼 더 작을 필요가 있을 것이다. 달리 말해, 써멀 쉬라우드(200)는 별도의 쉬라우드 및 동적 여유공간을 허용할 필요가 있는 것이 아니라, 발사 비히클에서 주어진 이용가능한 부피에 대해 더 큰 위성의 설계를 가능하게 한다. 본 예에서, 써멀 쉬라우드(200)는 근사적으로 15% 더 큰 위성들을 허용한다.
도 14는 확장된 포지션(284)에 있는 도어(218)의 측부 스트럿들(266) 중의 하나의 단면도이다. 다른 측부 스트럿이 상응하게 구성될 수 있다고 이해될 수 있다. 측부 스트럿(266)은 안쪽 부재(340)를 부분적으로 에워싸는 바깥쪽 부재(338)를 포함한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 바깥쪽 부재(338)는 힌지 로드(262)에 고정되고, 안쪽 부재(340)는 래치 로드(264)에 고정된다. 2개의 부재들은 서로에 대해 자유롭게 슬라이딩할 수 있고, 수직 스트럿들(254)의 확장에 의해 힌지 로드와 래치 로드가 떨어지게 당겨짐에 따라 측부 스트럿(266)이 확장할 수 있다. 다시 말해, 측부 스트럿(266)의 확장은 수직 스트럿들(254)의 확장에 의해 구동될 수 있다.
도 14를 다시 참조하면, 록 브래킷(lock bracket)(342)은 측부 스트럿(266) 상에 배치되는데 여기서 안쪽 부재(340)가 바깥쪽 부재(338) 안으로 수용된다. 브래킷의 상부 부분은 안쪽 부재와 바깥쪽 부재 사이에서 수용되고, 브래킷의 하부 부분은 안쪽 부재(340)를 둘러싼다. 록 브래킷(342)은 안쪽 부재(340)에 근접하게 내부 표면 상에 톱니(344)를 포함한다. 본 예에서, 톱니는 부드러운 표면으로 이루어진 3개의 섹션들로 나누어진, 3개의 원주(circumferential) 섹션들로 나누어진다.
안쪽 부재(340)는 대응하는 가요성 탭들(346)을 포함한다. 본 예에서, 안쪽 부재는 록 브래킷(342)의 3개의 톱니 섹션들에 상응하는 3개의 가요성 탭들을 포함한다. 측부 스트럿(266)이 확장함에 따라, 가요성 탭들(346)은 톱니(344) 위로 슬라이딩할 수 있다. 가요성 탭들은 이후 록 브래킷(342)에 대한 안쪽 부재(340)의 귀환 운동을 방지함으로써, 측부 스트럿(266)의 접철을 방지할 수 있다. 측부 스트럿(266)의 그러한 록킹은 도어가 열린 포지션(250)(도 7)으로 열릴 때 도어(218)의 접철을 회피할 수 있다.
측부 스트럿(266)의 수동 접철을 위해, 록 브래킷(342)의 하부 부분이 회전가능할 수 있다. 사용자는 약 60도만큼 브레킷의 하부 부분을 회전할 수 있어서, 가요성 탭들(346)은 톱니(344)의 부분들 사이의 매끄러운 표면들과 맞물린다. 안쪽 부재(340)의 귀환 운동 및 측부 스트럿(266)의 접철은 이후에 가능할 수 있다. 브래킷의 하부 부분을 뒤로 회전시킴(rotating back)으로써 확장을 위해 측부 스트럿을 준비할 수 있다.
안쪽 부재(340)는 안쪽 부재로부터 밖으로 방사상으로 연장되는 스톱 플랜지(348)를 더 포함한다. 플랜지(348)와 록 브래킷(342)의 최상부 엣지 간의 접촉은 안쪽 부재(340)의 추가적 움직임 및 측부 스트럿(266)의 확장을 방지할 수 있다. 다시 말해, 플랜지(348)는 측부 스트럿의 확장을 제한할 수 있다.
C. 예시적인 방법
이 섹션은 위성을 우주로 수송하기 위한 예시적인 방법의 단계들을 기술한다; 도 15를 참조하라. 상술한 써멀 인클로저들의 양태들은 이하에서 설명되는 방법 단계들에서 활용될 수 있다. 적절한 경우에, 각각의 단계를 수행하는 데에 이용될 수 있는 구성요소들 및 시스템들에 대한 참조가 이루어질 수 있다. 이러한 참조들은 예시를 위한 것이며, 방법의 구체적인 단계를 수행하는 가능성 있는 방식들을 제한하도록 의도되지 않는다.
도 15는 예시적인 방법에서 수행되는 단계들을 도시하는 흐름도이고, 방법의 모든 단계들 또는 완전한 프로세스를 나열하지 않을 수 있다. 방법(500)의 다양한 단계들이 이하에서 설명되고 도 15에서 도시되지만, 단계들은 필연적으로 모두가 수행될 필요는 없고, 몇몇 경우들에는 도시된 순서와 다른 순서로 또는 동시에 수행될 수 있다.
단계 510에서, 방법은 써멀 쉬라우드를 발사 비히클에 설치하는 것을 포함한다. 쉬라우드는 강성 프레임 및 가요성 열 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 쉬라우드는 적층 제조된 브래킷들에 의해 연결된 복수의 중공 복합재 튜브들 및 얇은, 가요성 플라스틱 시팅(sheeting) 상에 적층된 포일층(foil layer)을 포함하는 써멀 블랭킷 물질을 포함할 수 있다.
쉬라우드를 설치하는 것은 쉬라우드의 베이스 부분(base portion)을 발사 비히클의 페이로드 어댑터에, 설치판에, 및/또는 위성 어셈블리에 볼트로 접합하는 것(bolting) 및/또는 이와 달리 고정하는 것(fastening), 접착하는 것(bonding), 또는 부착하는 것(attaching)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 단계 510은 쉬라우드의 종축이 링으로부터 밖으로 향해 방사상으로 연장되도록 링-형상 세컨더리 페이로드 어댑터에 볼트로 접합된 설치판에 쉬라우드의 베이스 플레이트를 고정하는 것을 포함할 수 있다.
단계 512는 위성을 쉬라우드 안으로 적재하는 것을 포함한다. 위성을 적재하는 것은 쉬라우드의 개구부를 통해 위성을 삽입하는 것 및 위성을 지지 구조물에 설치하는 것을 포함할 수 있다. 위성은 쉬라우드의 베이스 부분에, 설치판에, 발사 비히클의 페이로드 어댑터에 설치될 수 있다. 몇몇 예들에서, 위성을 쉬라우드 안으로 적재하는 것은 발사 비히클에 이미 설치된 위성 또는 위성 어셈블리를 쉬라우드로 에워싸는 것을 포함할 수 있다.
몇몇 예들에서, 단계 512는 복수의 위성들을 쉬라우드 안으로 적재하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 예들에서, 위성들은 순차적으로 설치될 수 있다. 하나 이상의 적재된 위성들은 다른 위성 또는 위성들을 통해 지지 구조물에 간접적으로 설치될 수 있다. 발사를 위한 위성 또는 위성들의 준비는 위성들에 대한 추가적인 물리적 접근을 제한할 수 있는 이후 단계들로 이루어진 방법을 계속 진행하기 전에 수행되거나 및/또는 마쳐질 수 있다.
단계 514는 쉬라우드의 도어를 닫는 것을 포함한다. 도어를 닫는 것은 바이어스 스프링으로 하여금 힌지 또는 힌지 부재를 중심으로 도어의 회전을 유도하도록 하여 위성들이 삽입될 때 통과한 개구부를 도어가 막는 것을 포함할 수 있다. 이 단계는 닫힌 포지션에 있는 도어를 고정하는 것(securing) 또는 걸쇠를 거는 것(latching)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 저충격 핀 풀러의 핀은 도어의 래치와 맞물릴 수 있다.
단계 516은 쉬라우드의 확장가능한 스트럿들을 적재 포지션들로 접철하는 것을 포함한다. 쉬라우드의 강성 프레임 및 도어는 복수의 텔레스코핑 부재들을 포함할 수 있는데, 복수의 텔레스코핑 부재들은 확장가능한 스트럿들로서 기능하고 적어도 하나의 축을 따라서 쉬라우드의 확장 및 접철을 가능하게 한다. 예를 들어, 쉬라우드는 발사 비히클의 발사축에 평행한 축을 따라서 확장가능할 수 있다. 확장가능한 스트럿들을 접철하는 것은 스트럿들을 적재 포지션들에 유지하기 위해 하나 이상의 래치들을 맞물리게 하는 것을 포함할 수 있다.
텔레스코핑 부재들 중의 두 개 이상은 쉬라우드의 확장을 구동할 액추에이터를 포함할 수 있다. 단계 516은 액추에이터들의 압축(compression), 비활성화(de-activation), 및/또는 반전(reversal)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 단계는 유체 댐핑 패시브 스프링 액추에이터(fluid damped passive spring actuator)를 접철하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 예에서, 액추에이터의 접철은 접철의 비율을 제한하기 위한 체크 밸브에 의해 조절될 수 있다. 단계 516은 발사의 페이로드 전문가와 같은 자 또는 사용자에 의해 수동의 수행될 수 있다.
단계 518은 쉬라우드의 프레임을 위성과 맞물리게 하는 것을 포함한다. 프레임 및 쉬라우드는 확장가능한 스트럿들이 단계 516에서 접철됨에 따라 맞물리도록 구성된 대응하는 구조물들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 탭들은 쉬라우드의 개구부의 프레임을 형성하는 상부 및 하부 부재들에 고정될 수 있다. 개구부에 근접하게 적재된 위성 상의 함몰부들 또는 브래킷들은 쉬라우드가 접철됨에 따라 탭들을 수용할 수 있다. 프레임과 위성 간의 맞물림은 써멀 쉬라우드의 횡방향 움직임을 제한 또는 방지할 수 있다.
단계 520은 비히클을 우주 안으로 발사하는 것을 포함한다. 비히클을 발사하는 것은 써멀 쉬라우드 및 적재된 위성들을 우주 안으로 운반하는 것을 포함할 수 있다. 이 단계는 위성들 중의 하나 이상의 전개를 위해 발사 비히클을 배치하는 것을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 발사 비히클을 배치하는 것은 위성에 대해 원하는 궤도에 비히클을 놓는 것을 포함할 수 있다.
단계 522에서, 방법은 쉬라우드의 확장가능한 스트럿들을 전개 포지션들로 확장하는 것을 포함한다. 스트럿들을 확장하는 것은 단계 516에서 맞물린 하나 이상의 래치들을 해제하여 확장을 허용하는 것을 포함할 수 있다. 스트럿들을 확장하는 것은 액티브(active) 액추에이터들을 맞물리게 하는 것 또는 시작하게 하는 것, 또는 패시브 액추에이터들의 동작을 허용하는 것을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 이 단계는 제어된 비율로 스트럿들 중의 2개를 확장하도록 유체 댐핑 패시브 스프링 액추에이터의 스프링 바이어스를 허용하는 것을 포함할 수 있다. 액추에이터들을 포함하지 않는 확장가능한 스트럿들은 엑추에이팅된 스트럿들에 응답하여 확장할 수 있다. 몇몇 예들에서, 스트럿들을 확장하는 것은 적재 포지션으로 도로 접철되는 것을 방지하기 위해, 확장가능한 스트럿들 중의 하나 이상의 래칫 로크를 맞물리게 하는 것을 포함할 수 있다.
단계 524는 위성으로부터 프레임을 분리하는 것을 포함한다. 확장가능한 스트럿들의 확장은 프레임 및 위성 상의 대응하는 구조물들을 분리할 수 있다. 예를 들어, 상부 및 하부 부재들에 고정된 탭들은 부재들이 위성으로부터 멀어지게 확장함에 따라 근접한 위성 상에서 함몰부 또는 브래킷들로부터 물러날 수 있다. 위성으로부터 프레임을 분리하는 것은 위성을 위해 개구부를 관통하는 탁 트인(clear) 그리고 가로막는 것이 없는(unobstructed) 경로를 남겨둘 수 있다.
단계 526에서, 방법은 도어를 여는 것을 포함한다. 도어를 여는 것은 단계 514에서 맞물린 래치를 해제하는 것을 포함할 수 있다. 도어는 액추에이터를 이용하여 열릴 수 있다. 예를 들어, 링키지에 의해 도어의 힌지 부재에 연결된 파라핀 선형 액추에이터는 도어를 열도록 힌지 부재를 회전시킬 수 있다. 도어는 적재된 위성 또는 위성들을 위한 탁 트인 출구(clear exit)를 제공하기 위해 적어도 90도 이상만큼 열릴 수 있다.
단계 528은 위성 또는 위성들을 전개하는 것(deploying)을 포함한다. 전개는 쉬라우드의 개구부 밖으로 그리고 발사 비히클로부터 멀어지게 분리 임펄스(separating impulse)를 제공하도록 분리 시스템을 엑추에이팅하는 것을 포함할 수 있다. 복수의 위성들이 쉬라우드 안에 적재되어 있는 예들에서, 위성들은 순차적으로 전개될 수 있다. 그러한 예들에서, 방법은 도어를 닫기 위해 단계 514를 반복하는 것, 추가적인 위성의 전개를 위해 발사 비히클을 기동하는 것, 및 다음 위성을 전개하기 전에 도어를 다시 열기 위해 단계 526을 반복하는 것을 포함할 수 있다.
본 공개에 따른 추가적인 예시적이고 비독점적인 예들이 이하의 절들에 따른 실시예들을 포함하는 이하의 문단들에서 설명된다.
본 공개에 따른 예에서, 위성 어셈블리(402)는 발사 비히클(124)에 적재된(stowed) 위성 (100, 413, 415) 및 위성을 에워싸는 가요성 써멀 블랭킷(flexible thermal blanket)(212)을 지지하는 프레임(210)을 포함하는 쉬라우드(shroud)(200)를 포함한다.
선택적으로, 이전 문단의 위성 어셈블리에서, 쉬라우드(200)는 근위 단부 부분(214) 및 원위 단부 부분(216)을 가지고, 원위 단부 부분은 확장가능하다.
선택적으로, 이전 문단의 위성 어셈블리에서, 쉬라우드(200)의 원위 단부 부분(216)은 위성(100, 413, 415)을 전개할 때 확장하고 열리는 도어(218)를 포함한다.
선택적으로, 이전 문단의 위성 어셈블리에서, 도어(218)는 위성(100, 413 ,415)이 전개된 후에 닫히도록 구성된다.
선택적으로, 이전 문단의 위성 어셈블리에서, 쉬라우드(200)는 사다리꼴 변들(224, 226)을 가진다.
선택적으로, 이전 문단의 위성 어셈블리에서, 쉬라우드(200)는 적재 포지션(244) 및 전개 포지션(248)을 갖고, 위성(100, 413, 415)은 쉬라우드가 적재 포지션에 있는 경우에 쉬라우드의 횡방향 움직임을 제한하고 쉬라우드가 전개 포지션으로 확장하는 경우에 횡방향 제한을 해제한다.
선택적으로, 이전 문단의 위성 어셈블리에서, 쉬라우드(200)는 근위 단부 부분(214) 및 원위 단부 부분(216)을 갖고, 원위 단부 부분은 상부 프레임 엘리먼트(258), 하부 프레임 엘리먼트(256), 및 2개의 측부 프레임 엘리먼트들(254)로 프레임의 형성된 개구부(252)를 덮는 도어(218)를 갖고, 측부 프레임 엘리먼트들은 개구부의 사이즈를 확장하기 위한 전개 포지션(284)과 적재 포지션(282) 사이에서 텔레스코핑(telescoping)할 수 있다.
선택적으로, 이전 문단의 위성 어셈블리에서, 위성(100, 413, 415)은 측부 프레임 엘리먼트들이 적재 포지션(282)에 있는 경우에 상부 및 하부 프레임 엘리먼트들(256, 258) 중의 적어도 하나와 맞물려서 쉬라우드(200)의 횡방향 움직임을 제한한다.
본 공개에 따른 다른 예에서, 위성을 우주에 수송하기 위한 장치(402)는 발사 비히클(124), 및 프레임(210) 및 프레임에 의해 지지되는 가요성 벽 물질(212)을 포함하는 써멀 쉬라우드(200)를 포함하고, 쉬라우드는 발사 비히클에 연결되어 있고, 발사 국면(20, 520) 동안 위성(100, 413, 415)을 수용하도록 구성된다.
선택적으로, 이전 문단의 장치에서, 쉬라우드(200)는 복수의 스택된 위성(412)을 수용하도록 구성된다.
선택적으로, 이전 문단들 중의 하나의 장치는 발사 비히클(124)에 연결된 링 구조물(410)을 더 포함하고, 링 구조물은 발사 비히클의 발사축(416)에 평행한 중심축(418)을 갖고, 쉬라우드(200)는 상기 링 구조물에 설치된다.
선택적으로, 이전 문단들 중의 하나의 장치에서, 쉬라우드(200)는 발사축(416)에 수직인 장축(228)을 갖는다.
선택적으로, 이전 문단들 중의 하나의 장치에서, 쉬라우드(200)는 근위 단부 부분(214) 및 원위 단부 부분(216)을 갖고, 원위 단부 부분은 확장가능하다.
선택적으로, 이전 문단들 중의 하나의 장치에서, 원위 단부 부분(216)은 발사 비히클(124)의 발사축(416)에 평행한 방향(420)으로만 확장가능하다.
본 공개에 따른 다른 예에서, 위성들을 우주에 수송하기 위한 어셈블리(402)는 발사 방향(416)에 평행한 중심축(418)을 갖는 링 구조물(410), 및 링 구조물로부터 밖으로 향해 방사상으로 연장되는 복수의 쉬라우드들(430)을 포함하고, 각각의 쉬라우드(200)는 가요성 벽 물질(212)을 지지하는 프레임(210)을 포함하고, 링 구조물에 연결된 근위 단부(214)를 갖고, 우주(122) 안으로 위성(100, 413, 415)의 전개를 허용하기 위한 도어(218)를 포함하는 원위 단부(216)를 갖는다.
선택적으로, 이전 문단의 어셈블리에서, 각각의 쉬라우드(200)의 원위 단부(216)는 적재된 구성(244)으로부터 전개된 구성(248)으로 확장가능하다.
선택적으로, 이전 문단들 중의 하나의 어셈블리에서, 각각의 쉬라우드(200)의 상기 원위 단부(216)는 발사 방향(416)에 평행한 방향(420)으로만 확장가능하다.
선택적으로, 이전 문단들 중의 하나의 어셈블리에서, 각각의 쉬라우드(200)는 윗변(224), 밑변(226), 및 한 쌍의 옆변들(220, 222)을 갖고, 윗변, 밑변, 및 근위 단부(214)의 각각은 한 쌍의 옆변들의 각각 및 원위 단부(216)가 확장하는 동안 일정한 면적을 유지한다.
선택적으로, 이전 문단들 중의 하나의 어셈블리에서, 각각의 쉬라우드(200)의 상기 원위 단부(216)는 상부 스트럿(258), 하부 스트럿(256), 및 한 쌍의 대향 측부 스트럿들(254)로 프레임이 형성된 직사각형 개구부(252)를 갖고, 각각의 측부 스트럿은 원위 단부를 전개된 구성(248)으로 확장하도록 가압하기 위한 스프링(332)을 포함한다.
선택적으로, 이전 문단들 중의 하나의 어셈블리에서, 도어(218)는 한 쌍의 대향 프레임 부재들(266)을 갖고, 각각의 프레임 부재는 한 쌍의 대향 측부 스트럿들(254)과 평행하게 텔레스코핑(telescoping)할 수 있다.
본 명세서에서 설명된 확장가능한 써멀 인클로저의 상이한 예들은 발사 동안 위성들의 열적 보호를 위해 알려진 해결책들에 비하여 여러 이점들을 제공한다. 예를 들어, 본 명세서에 설명된 예시적인 예들은 경량의 열 절연 물질들의 이용을 가능하게 한다.
추가적으로, 그리고 다른 이득들 중에서, 본 명세서에 설명된 예시적인 예들은 이용가능한 내부 부피를 최대화한다.
추가적으로, 그리고 다른 이득들 중에서, 본 명세서에 설명된 예시적인 예들은 발사 비히클 내에 주어진 이용가능한 부피에 대해 더 큰 위성들을 가능하게 한다.
추가적으로, 그리고 다른 이득들 중에서, 본 명세서에 설명된 예시적인 예들은 복수의 연결된 위성들의 보호를 가능하게 한다.
추가적으로, 그리고 다른 이득들 중에서, 본 명세서에 설명된 예시적인 예들은 위성들로부터의 원위(distal) 지지 및 안정화를 가능하게 한다.
추가적으로, 그리고 다른 이득들 중에서, 본 명세서에 설명된 예시적인 예들은 제어된, 저충격(controlled, low shock) 확장을 가능하게 한다.
알려진 시스템 또는 장치 중 어느 것도 특히 세컨더리(secondary) 페이로드 어댑터에 설치된 위성들에 대해 이러한 기능들을 수행할 수 없다. 그래서, 본 명세서에서 설명된 예시적인 예들은 마이크로위성들을 위해 특히 유용하다. 하지만, 본 명세서에서 설명된 예시적인 예들 모두가 동일한 이점들 또는 동일한 정도의 이점을 제공하는 것은 아니다.
상술한 본 공개는 독립적인 유용성을 가진 복수의 특징적인 예들을 망라할 수 있다. 이들 각각은 그것의 선호되는 형태(들)로 공개되었지만, 본 명세서에서 공개되고 도시된 바와 같은 그것의 구체적인 예들은 제한적 의미로 여겨지지 않아야 하는데, 왜냐하면 수많은 변형들이 가능하기 때문이다. 섹션 제목들이 본 공개 내에서 사용됨에 있어서, 이러한 제목들은 체계의 목적만을 위한 것이다. 본 공개의 주제는 본 명세서에서 공개된 다양한 엘리먼트들, 특징들, 기능들, 및/또는 속성들의 모든 신규하고 진보한 조합들 및 하위조합들을 포함한다. 이하의 청구항들은 특히 신규하고 진보한 것으로 여겨지는 소정의 조합들 및 하위조합들을 언급한다. 특징들, 기능들, 엘리먼트들, 및/또는 속성들의 다른 조합들 및 서브 조합들이 본 출원 또는 관련된 출원으로부터 우선권을 주장하는 출원들에서 청구될 수 있다. 이러한 청구항들도, 최초의 청구항들에 비하여 범위에 있어서 더 넓든지, 더 좁든지, 동일하든지, 또는 상이하든지 간에, 본 공개의 주제 내에 포함되는 것으로 여겨진다.

Claims (15)

  1. 위성 어셈블리(402)로서,
    발사 비히클(124)에 적재된 위성(100, 413, 415),
    상기 위성을 에워싸는 가요성 써멀 블랭킷(212)을 지지하는 프레임(210)을 포함하는 쉬라우드(200)를 포함하는, 위성 어셈블리.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 쉬라우드(200)는 사다리꼴 변들(224, 226)을 갖는, 위성 어셈블리.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 쉬라우드(200)는 적재 포지션(244) 및 전개 포지션(248)을 갖고, 상기 위성(100, 413, 415)은 상기 쉬라우드가 상기 적재 포지션에 있는 경우에 상기 쉬라우드의 횡방향 움직임을 제한하고 상기 쉬라우드가 상기 전개 포지션으로 확장하는 경우에 횡방향 제한을 해제하는, 위성 어셈블리.
  4. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 쉬라우드(200)는 근위 단부 부분(214) 및 원위 단부 부분(216)을 갖고, 상기 원위 단부 부분은 상부 프레임 엘리먼트(258), 하부 프레임 엘리먼트(256), 및 2개의 측부 프레임 엘리먼트들(254)로 프레임의 형성된 개구부(252)를 덮는 도어(218)를 갖고, 상기 측부 프레임 엘리먼트들은 상기 개구부의 사이즈를 확장하기 위한 전개 포지션(284)과 적재 포지션(282) 사이에서 텔레스코핑(telescoping)할 수 있는, 위성 어셈블리.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 위성(100, 413, 415)은 상기 측부 프레임 엘리먼트들이 상기 적재 포지션(282)에 있는 경우에 상부 및 하부 프레임 엘리먼트들(256, 258) 중의 적어도 하나와 맞물려서 상기 쉬라우드(200)의 횡방향 움직임을 제한하는, 위성 어셈블리.
  6. 위성을 우주에 수송하기 위한 장치(402)로서,
    발사 비히클(124),
    프레임(210) 및 상기 프레임에 의해 지지되는 가요성 벽 물질(212)을 포함하는 써멀 쉬라우드(200)를 포함하고,
    상기 쉬라우드는 상기 발사 비히클에 연결되어 있고, 발사 국면(20, 520) 동안 위성(100, 413, 415)을 수용하도록 구성된, 위성을 우주에 수송하기 위한 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 쉬라우드(200)는 복수의 스택된 위성(412)을 수용하도록 구성된, 위성을 우주에 수송하기 위한 장치.
  8. 청구항 6 또는 7에 있어서,
    상기 발사 비히클(124)에 연결된 링 구조물(410)을 더 포함하고,
    상기 링 구조물은 상기 발사 비히클의 발사축(416)에 평행한 중심축(418)을 갖고, 상기 쉬라우드(200)는 상기 링 구조물에 설치되고, 상기 쉬라우드(200)는 상기 발사축(416)에 수직인 장축(228)을 갖는, 위성을 우주에 수송하기 위한 장치.
  9. 청구항 6 또는 7에 있어서,
    상기 쉬라우드(200)는 근위 단부 부분(214) 및 원위 단부 부분(216)을 갖고, 상기 원위 단부 부분은 상기 발사 비히클(124)의 발사축(416)에 평행한 방향(420)으로 확장가능한, 위성을 우주에 수송하기 위한 장치.
  10. 위성들을 우주에 수송하기 위한 어셈블리(402)로서,
    발사 방향(416)에 평행한 중심축(418)을 갖는 링 구조물(410),
    상기 링 구조물로부터 밖으로 향해 방사상으로 연장되는 복수의 쉬라우드들(430)을 포함하고,
    각각의 쉬라우드(200)는 가요성 벽 물질(212)을 지지하는 프레임(210)을 포함하고, 상기 링 구조물에 연결된 근위 단부(214)를 갖고, 우주(122) 안으로 위성(100, 413, 415)의 전개를 허용하기 위한 도어(218)를 포함하는 원위 단부(216)를 갖는, 위성들을 우주에 수송하기 위한 어셈블리.
  11. 청구항 10에 있어서,
    각각의 쉬라우드(200)의 상기 원위 단부(216)는 적재된 구성(244)으로부터 전개된 구성(248)으로 확장가능한, 위성들을 우주에 수송하기 위한 어셈블리.
  12. 청구항 11에 있어서,
    각각의 쉬라우드(200)의 상기 원위 단부(216)는 발사 방향(416)에 평행한 방향(420)으로만 확장가능한, 위성들을 우주에 수송하기 위한 어셈블리.
  13. 청구항 10 내지 12 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
    각각의 쉬라우드(200)는 윗변(224), 밑변(226), 및 한 쌍의 옆변들(220, 222)을 갖고, 상기 윗변, 상기 밑변, 및 상기 근위 단부(214)의 각각은 상기 한 쌍의 옆변들의 각각 및 상기 원위 단부(216)가 확장하는 동안 일정한 면적을 유지하는, 위성들을 우주에 수송하기 위한 어셈블리.
  14. 청구항 10 내지 12 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
    각각의 쉬라우드(200)의 상기 원위 단부(216)는 상부 스트럿(258), 하부 스트럿(256), 및 한 쌍의 대향 측부 스트럿들(254)로 프레임이 형성된 직사각형 개구부(252)를 갖고, 각각의 측부 스트럿은 상기 원위 단부를 전개된 구성(248)으로 확장하도록 가압하기 위한 스프링(332)을 포함하는, 위성들을 우주에 수송하기 위한 어셈블리.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 도어(218)는 한 쌍의 대향 프레임 부재들(266)을 갖고, 각각의 프레임 부재는 상기 한 쌍의 대향 측부 스트럿들(254)과 평행하게 텔레스코핑(telescoping)할 수 있는, 위성들을 우주에 수송하기 위한 어셈블리.
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