WO2000034123A1 - Foldable solar generator for a spacecraft - Google Patents

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WO2000034123A1
WO2000034123A1 PCT/DE1999/003769 DE9903769W WO0034123A1 WO 2000034123 A1 WO2000034123 A1 WO 2000034123A1 DE 9903769 W DE9903769 W DE 9903769W WO 0034123 A1 WO0034123 A1 WO 0034123A1
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solar generator
solar
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PCT/DE1999/003769
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Jürgen JANSON
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Daimlerchrysler Ag
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    • B64G1/44Arrangements or adaptations of power supply systems using radiation, e.g. deployable solar arrays
    • B64G1/443Photovoltaic cell arrays
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B64G1/222Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles for deploying structures between a stowed and deployed state
    • B64G1/2221Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles for deploying structures between a stowed and deployed state characterised by the manner of deployment
    • B64G1/2222Folding
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S30/00Structural details of PV modules other than those related to light conversion
    • H02S30/20Collapsible or foldable PV modules
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    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the invention relates to a solar generator for a spacecraft, which can be deployed from a stowed state to an open state, with a generator field which contains a number of movably connected partial fields which lie one on top of the other in the stowed state of the generator and spread out in the open state of the generator, and with a device for unfolding the solar generator.
  • deployable solar generators that contain one or more generator fields that are folded into a jammed state for transport into earth orbit and unfolded into an open state after reaching earth orbit.
  • the solar generator For transport, the solar generator should take up as little space as possible in its stowed state; after unfolding, it should provide as large an area as possible for converting solar radiation into electrical energy.
  • a high degree of reliability of the deployment process is essential for the solar generator.
  • a deployable solar generator for a spacecraft which consists of two accordion-folded generator fields formed by a number of movably connected sub-fields consists. These can be unfolded from a folded position, in which the subfields of the generator field lie compactly on top of one another, into an essentially flat position.
  • Two generator fields initially stowed side by side on the surface of the spacecraft in the folded state are first spread out during the deployment so that they lie in one plane, and then stretched and unfolded by means of a deployable mast.
  • the deployable mast consists of two mast sections connected by means of a hinge, the ends of the mast sections remote from the hinge being coupled to respective end members of the generator fields folded in accordion shape. When the generator fields are deployed, the scissors formed by the two mast sections of the deployable mast describe a movement in a plane perpendicular to the plane of the generator fields.
  • DE 32 10 312 C3 discloses a deployable solar generator for a spacecraft which contains a generator field which is formed from a plurality of carrier film sections connected by hinges in the manner of piano hinge hinges.
  • a deployable solar generator for a spacecraft which in turn contains a generator field formed from a number of sub-fields interconnected in the manner of an accordion.
  • the partial fields are accommodated one on top of the other in a container, from which they are unfolded during the unfolding process by means of a cable pull mechanism and a movable mast, which is coupled to an end member of the generator field.
  • the object of the invention is to provide a simply constructed, light weight and reliably deployable solar generator for a spacecraft.
  • a solar generator for a spacecraft which can be deployed from a stowed state to an open state.
  • the solar generator contains at least one generator field which contains a number of movably connected sub-fields which lie one on top of the other in the stowed state of the generator and spread out in the open state of the generator.
  • a device for unfolding the solar generator is also provided. According to the invention it is provided that the device for unfolding the solar generator contains a number of longitudinally extended elements which are arranged pivotably in a plane parallel to the plane of the generator field and are coupled to the generator field in the sense of spreading the same when the longitudinally extended elements are pivoted.
  • the longitudinally extended elements are preferably movably connected to one another.
  • the longitudinally extended elements are movably connected to one another at their ends.
  • the longitudinally extended elements can be connected to one another by joints or by flexible elements.
  • the elongated elements are arranged in a zigzag shape.
  • the longitudinally extended elements form two zigzag arrangements extending over the length of the spread generator field.
  • the longitudinally extended elements can be arranged in a scissor-shaped manner crossing one or more times.
  • the ends of the arrangement formed by the longitudinally extended elements are preferably movably connected to end members of the generator field by joints or flexible elements.
  • the arrangement formed by the longitudinally extended elements is preferably arranged on the rear of the generator field.
  • the generator field is formed by flexible sub-fields arranged in accordion form or connected to one another by hinges, and at least some of the sub-fields are connected to the longitudinally extended elements by coupling members.
  • the longitudinally extended elements are advantageously designed as lightweight components.
  • the elongated elements are formed by rods.
  • the solar generator contains two diametrically arranged generator fields.
  • the generator feeder (s) are arranged on a holding and actuating device which serves to adjust the position of the generator fields and which is connected to the spacecraft by means of a deployable mast.
  • a further development of the aforementioned embodiment of the invention is particularly advantageous, in which the two generator fields in the stowed state of the solar generator with partial fields lying one on top of the other are arranged in the form of flat packets in a stowed position next to one another on a surface of the spacecraft, the flat packets formed by the partial fields lying on one another are rotatable into an unfolding position by means of the holding and actuating device.
  • This can be further developed in that the flat packets formed by the partial fields lying one on top of the other can be rotated in the unfolded position into a position with partial fields of the respective flat packets rotated essentially parallel to one another.
  • the folded mast is accommodated in the stowed state of the solar generator in a space between the flat packages formed by the partial fields lying one on top of the other.
  • Fig. La and b) in plan view a deployable solar generator for a spacecraft according to a first embodiment of the invention in the folded state or in the unfolded state;
  • FIG. 3 shows a perspective view of a deployable solar generator for a spacecraft according to a third exemplary embodiment of the invention in a state during the deployment of the solar generator;
  • FIG. 4 shows a deployable solar generator for a spacecraft in accordance with a fourth exemplary embodiment of the invention in a state during the deployment of the solar generator;
  • Fig. La) and b) show a plan view of a first embodiment of a deployable solar generator according to the invention.
  • the deployable solar generator used to power a spacecraft such as a telecommunications satellite, contains a generator field, which is provided with the reference number 10.
  • the generator field comprises a number of subfields 11 which are movably connected to one another, so that the generator field 10 can be folded and unfolded in an accordion-like manner.
  • the movable connection of the subfields 11 can take place, for example, by hinges in the manner of piano hinge or in that a substrate forming the generator field consists of a flexible material.
  • the subfields 11 lie flat on one another, so that they form a compact package 18, as shown in FIG.
  • the subfields 11 are spread out so that the generator field 10 reaches its full size, as can be seen in FIG. 1b).
  • a device for unfolding the solar generator, which is coupled to the generator field 10 is formed by a number of elongated elements 12, which are provided by rods in the exemplary embodiment shown.
  • a total of four rods 12 are provided, two of which are movably connected to one another in the region of the center of the generator field 10 by joints 14, while the distal ends of the rods 12 are coupled to end members 17 of the generator field 10 by means of joints 15.
  • the rods 12 are arranged pivotably in a plane parallel to the plane of the (unfolded) generator field 10 and, when pivoted from the stowed position of the generator field 10 shown in FIG. 1 a) into the unfolded position shown in FIG. 1 b), cause the sub-fields to spread out 11.
  • the device for unfolding the solar generator formed by the rods 12 is coupled to at least some of the subfields 11, at least namely via the End elements 17 with the last partial fields 11 of the generator field 10.
  • further partial fields 11 can be coupled to the bars 12 by coupling elements 16 in order to expand the partial fields 11.
  • a generator field designated overall by reference number 20
  • the individual partial fields 21 lie one on top of the other to form a compact flat packet 28, as shown in FIG. 1 a), while FIG. 1 b) shows the unfolded state of the generator field 20 with spread out partial fields 21.
  • a device for unfolding the generator field 20 is formed by elongated elements in the form of bars 22, 23. Of these rods 22, 23, two first rods 22 are arranged in a scissors-like manner, and are connected at their ends to joints 24 with second rods 23. The distal ends of these rods 23 are coupled by means of joints 25 to end members 27, which are each connected to the partial fields 21 located at the ends of the generator field 20.
  • the first rods 22 are pivoted in a scissor-like manner, the subfields 21 are moved in the sense of a spreading thereof, the device formed by the rods 22, 23 for unfolding the generator field via the joints 25 and the end members 27 at least onto the ends of the generator field 20 located subfields 21 acts.
  • coupling members 26 can be provided, with which the device formed by the rods 22, 23 for unfolding the solar generator can be coupled to further subfields 21.
  • FIG. 5a Four phases during the unfolding of the second embodiment of the deployable according to the invention shown in FIG. 2 Solar generators are shown in Fig. 5a) to d).
  • the subfields 21 of the generator field 20 lie one on top of the other so that they form a compact package 28, as shown in FIG. 5a).
  • the device for unfolding the solar generator formed by the rods 22, 23 is completely folded up.
  • the device formed by the rods 22, 23 for unfolding the solar generator is moved in a scissor-like manner by means of a drive (not shown in the figure), so that the end members 27 coupled with the second rods 23 and thus the Move the partial fields 21 located at the respective ends of the generator field 20 apart.
  • FIG. 3 shows a third exemplary embodiment of a deployable solar generator according to the invention, the generator field of which is designated as a whole by reference numeral 30.
  • the generator field 30 consists of a number of subfields 31 which are movably connected to one another in an accordion-like manner.
  • the individual subfields 31 can in turn be connected, for example, by hinges in the manner of piano hinge or by a flexible substrate.
  • a device for unfolding the solar generator is formed in the form of two zigzag arrangements which extend over the length of the generator field 30 and which are each formed from elongated elements 32, 33 in the form of bars.
  • First rods 32 are each connected to one another by joints or flexible elements 34.
  • each of the rods 32 is rotatably coupled to it by means of a coupling member 36 in the area of the hinge-like connections of two adjacent sub-fields 31.
  • the two arrangements formed by the rods 32, 33 each run in the opposite sense in a zigzag shape over the length of the generator field 30.
  • FIG. 4 shows a deployable solar generator according to a fourth exemplary embodiment of the invention.
  • the solar generator contains two diametrically arranged generator fields 40a, b. These are arranged on a common holding and actuating device 80, which is used to adjust the position of the generator fields 40a, b and which is connected to a spacecraft by means of a mast 60, which is merely indicated in FIG. 4 and is usually designed to be deployable.
  • Each of the generator fields 40a, b consists of a number of subfields 41, which in turn are connected to one another in an accordion-like manner, for example via hinges in the manner of piano hinge hinges or by a flexible substrate.
  • a device for unfolding the solar generator is provided, which is formed by elongated elements in the form of bars 42, 43.
  • Two first rods 42 are connected to one another at one end by means of joints 44 and to second rods 43 at the other end, the latter being coupled by means of further joints 45 to end members 47 which are provided on the respective last subfields 41 of the generator fields 40a and 40b .
  • the first rods 42 are rotatably coupled to them by means of coupling members 46 in the region of the connection of two adjacent sub-fields 41 formed by the hinges or the flexible substrate.
  • the generator fields 40a, b are each spread out by spreading the device for unfolding the solar generator formed from the bars 42, 43.
  • each of the generator fields 50a, b consists of sub-fields 51 which are connected to one another in an accordion-like manner by means of hinges or by a flexible substrate.
  • First rods 52 are connected to one another at one end by means of joints 54 and to second rods 53 at the other end.
  • the second rods 53 are coupled at their distal ends by means of further joints 55 to end members 57 of the generator fields 50a, b, which are provided on the last partial fields 51 in each case.
  • the first rods 52 are each rotatably coupled to them by coupling members 56 in the area of the connection of two adjacent sub-fields 51 formed by the hinges or the flexible substrate.
  • the subfields 51 of the generator fields 50a, 50b lie one on top of the other to form compact flat packets 58a, b, wherein they are accommodated in a storage bay 3a of the spacecraft parallel to a surface 3 of the same.
  • the packs 58a, b of the generator fields 50a, b are connected to one another by the holding and actuating device 80, and the folded mast 60 is accommodated in this stowed state of the solar generator in a space which is between the flat packs 58a, b of the generator fields 50a, b available is.
  • the flat packs 58a, b formed by the subfields 51 of the generator fields 50a, b, the holding and actuating device 80 and the foldable mast 60 are stowed on the surface of the spacecraft with the smallest space requirement.
  • the flat packets 58a, b formed by the subfields 51 of the generator fields 50a, b can each be rotated by the holding and actuating device 80 into a position in which the subfields 51 are aligned essentially parallel to one another, cf.
  • the deployable mast 60 which consists of two mast sections 61, 62, is unfolded from the originally folded, stowed position into an extended position by means of a drive (not specifically shown in the figure), cf. Partial 7.
  • the deployable mast 60 is attached with its foot to an anchor joint 70 on the surface 3 of the spacecraft.
  • the generator fields 50a, b are set at an optimal angle to the direction of the solar radiation by means of the holding and actuating device 80 and by moving the mast 60 by means of the drive (not shown) mentioned above.

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Abstract

Disclosed is a solar generator for a spacecraft which can be unfolded from a piled-up state to an open state and which has one or more generator areas (40a, b). Said generator areas contain several subareas (41) which are moveably interconnected. Said subareas are lying on top of each other when the generator is in its piled-up state and are spread when the generator is in its open state. A device for unfolding the solar generator contains several longitudinally stretched elements (rods 42, 43) which are pivotally arranged in a plane being parallel to the plane of the respective generator field (40a, b) and which are coupled to the generator field (40a, b), e.g. are spread, when said generator field (40a, b) is pivoted.

Description

ENTFALTBARER SOLARGENERATOR FÜR EINEN RAUMFLUGKÖRPER DEVELOPABLE SOLAR GENERATOR FOR A SPACING BODY
Die Erfindung betrifft einen Solargenerator für einen Raumflugkörper, der aus einem gestauten Zustand in einen geöffneten Zustand entfaltbar ist, mit einem Generatorfeld, das eine Anzahl von beweglich miteinander verbundenen, im gestauten Zustand des Generators aufeinanderliegenden und im geöffneten Zustand des Generators ausgebreiteten Teilfeldern enthält, und mit einer Vorrichtung zum Entfalten des Solargenerators.The invention relates to a solar generator for a spacecraft, which can be deployed from a stowed state to an open state, with a generator field which contains a number of movably connected partial fields which lie one on top of the other in the stowed state of the generator and spread out in the open state of the generator, and with a device for unfolding the solar generator.
Zur Stromversorgung von Raumflugkörpern, etwa von Telekommunikationssatelliten, werden entfaltbare Solargeneratoren verwendet, die eines oder mehrere Generatorfelder enthalten, die für den Transport in die Erdumlaufbahn in einen gestauten Zustand zusammengefaltet sind und nach dem Erreichen der Erdumlaufbahn in einen geöffneten Zustand aufgefaltet werden. Für den Transport soll der Solargenerator in seinem gestauten Zustand möglichst wenig Raum beanspruchen, nach dem Entfalten soll er eine möglichst große Fläche zur Umwandlung solarer Strahlung in elektrische Energie zur Verfügung stellen. Um die Inbetriebnahme und damit den Nutzen des Raumflugkörpers in der Erdumlaufbahn nicht zu gefährden, ist ein hohes Maß an Zuverlässigkeit des Entfaltungsvorgangs für den Solargenerator von wesentlicher Bedeutung.To power spacecraft, such as telecommunications satellites, deployable solar generators are used that contain one or more generator fields that are folded into a jammed state for transport into earth orbit and unfolded into an open state after reaching earth orbit. For transport, the solar generator should take up as little space as possible in its stowed state; after unfolding, it should provide as large an area as possible for converting solar radiation into electrical energy. In order not to endanger the commissioning and thus the use of the spacecraft in earth's orbit, a high degree of reliability of the deployment process is essential for the solar generator.
Es sind mehrere entfaltbare Solargeneratoren für Raumflugkörper bekannt, welche über Generatorfelder verfügen, die eine Anzahl von beweglich miteinander verbundenen, im gestauten Zustand des Generators aufeinanderliegenden und im geöffneten Zustand des Generators ausgebreiteten Teilfeldern enthalten, wobei eine Vorrichtung zum Entfalten des Solargenerators vorgesehen ist.Several deployable solar generators for spacecraft are known which have generator fields which contain a number of subfields which are movably connected to one another, lie one on top of the other in the stowed state of the generator and spread out in the open state of the generator, a device for unfolding the solar generator being provided.
So ist beispielsweise aus der DE 32 23 839 AI ein entfaltbarer Solargenerator für einen Raumflugkörper bekannt, der aus zwei ziehharmonikaförmig gefalteten, durch eine Anzahl von beweglich miteinander verbundenen Teilfeldern gebildeten Generatorfeldern besteht. Diese sind aus einer zusammengefalteten Stellung, in welcher die Teilfelder des Generatorfeldes kompakt aufeinander- liegen, in eine im wesentlichen ebene Stellung entfaltbar. Zwei zunächst im gefalteten Zustand seitlich nebeneinander an einer Oberfläche des Raumflugkörpers verstaute Generatorfelder werden während der Entfaltung zuerst aufgespreizt, so daß sie in einer Ebene liegen, und dann mittels eines entfaltbaren Mastes gestreckt und entfaltet. Der entfaltbare Mast besteht aus zwei mittels eines Scharniers verbundenen Mastabschnitten, wobei die vom Scharnier entfernten Enden der Mastabschnitte mit jeweiligen Endgliedern der ziehharmonikaförmig gefalteten Generatorfelder gekoppelt sind. Bei der Entfaltung der Generatorfelder beschreibt die durch die beiden Mastabschnitte des entfaltbaren Mastes gebildete Schere eine Bewegung in einer Ebene senkrecht zur Ebene der Generatorfelder.For example, from DE 32 23 839 AI a deployable solar generator for a spacecraft is known, which consists of two accordion-folded generator fields formed by a number of movably connected sub-fields consists. These can be unfolded from a folded position, in which the subfields of the generator field lie compactly on top of one another, into an essentially flat position. Two generator fields initially stowed side by side on the surface of the spacecraft in the folded state are first spread out during the deployment so that they lie in one plane, and then stretched and unfolded by means of a deployable mast. The deployable mast consists of two mast sections connected by means of a hinge, the ends of the mast sections remote from the hinge being coupled to respective end members of the generator fields folded in accordion shape. When the generator fields are deployed, the scissors formed by the two mast sections of the deployable mast describe a movement in a plane perpendicular to the plane of the generator fields.
Aus der DE 32 10 312 C3 ist ein entfaltbarer Solargenerator für einen Raumflugkörper bekannt, der ein Generatorfeld enthält, welches aus mehreren durch Scharniere nach Art von Klavierbandscharnieren verbundenen Trägerfolienssektionen gebildet ist.DE 32 10 312 C3 discloses a deployable solar generator for a spacecraft which contains a generator field which is formed from a plurality of carrier film sections connected by hinges in the manner of piano hinge hinges.
Aus der DE 33 16 789 C2 ist ein entfaltbarer Solargenerator für einen Raumflugkörper bekannt, der ein wiederum aus einer Anzahl von ziehharmonikaförmig miteinander verbundenen Teilfeldern gebildetes Generatorfeld enthält. Im gestauten Zustand sind die Teilfelder in einem Behälter aufeinanderliegend untergebracht, aus welchem sie beim Entfaltungsvorgang mittels eines Seilzugmechanismus und eines beweglichen Mastes, welcher an ein Endglied des Generatorfeldes gekoppelt ist, entfaltet werden.From DE 33 16 789 C2 a deployable solar generator for a spacecraft is known, which in turn contains a generator field formed from a number of sub-fields interconnected in the manner of an accordion. In the stowed state, the partial fields are accommodated one on top of the other in a container, from which they are unfolded during the unfolding process by means of a cable pull mechanism and a movable mast, which is coupled to an end member of the generator field.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen einfach aufgebauten, mit einem geringen Gewicht behafteten und zuverlässig entfaltbaren Solargenerator für einen Raumflugkörper zu schaffen.The object of the invention is to provide a simply constructed, light weight and reliably deployable solar generator for a spacecraft.
Diese Aufgabe wird durch einen entfaltbaren Solargenerator mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Solargenera- tors sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.This object is achieved by a deployable solar generator with the features specified in claim 1. Advantageous refinements of the solar generator according to the invention are characterized in the subclaims.
Gemäß der Erfindung wird ein Solargenerator für einen Raumflugkörper geschaffen, welcher aus einem gestauten Zustand in einen geöffneten Zustand entfaltbar ist. Der Solargenerator enthält mindestens ein Generatorfeld, das eine Anzahl von beweglich miteinander verbundenen, im gestauten Zustand des Generators aufeinanderliegenden und im geöffneten Zustand des Generators ausgebreiteten Teilfeldern enthält. Weiterhin ist eine Vorrichtung zum Entfalten des Solargenerators vorgesehen. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, daß die Vorrichtung zum Entfalten des Solargenerators eine Anzahl von längsausgedehnten Elementen enthält, welche in einer Ebene parallel zur Ebene des Generatorfeldes schwenkbar angeordnet und mit dem Generatorfeld im Sinne eines Ausbreitens desselben beim Schwenken der längsausgedehnten Elemente gekoppelt sind.According to the invention, a solar generator for a spacecraft is created, which can be deployed from a stowed state to an open state. The solar generator contains at least one generator field which contains a number of movably connected sub-fields which lie one on top of the other in the stowed state of the generator and spread out in the open state of the generator. A device for unfolding the solar generator is also provided. According to the invention it is provided that the device for unfolding the solar generator contains a number of longitudinally extended elements which are arranged pivotably in a plane parallel to the plane of the generator field and are coupled to the generator field in the sense of spreading the same when the longitudinally extended elements are pivoted.
Vorzugsweise sind die längsausgedehnten Elemente beweglich miteinander verbunden.The longitudinally extended elements are preferably movably connected to one another.
Insbesondere ist es vorgesehen, daß die längsausgedehnten Elemente an ihren Enden beweglich miteinander verbunden sind.In particular, it is provided that the longitudinally extended elements are movably connected to one another at their ends.
Die längsausgedehnten Elemente können durch Gelenke oder durch flexible Elemente miteinander verbunden sein.The longitudinally extended elements can be connected to one another by joints or by flexible elements.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die längsausgedehnten Elemente zick-zack-förmig angeordnet.According to a preferred embodiment of the invention, the elongated elements are arranged in a zigzag shape.
Gemäß einer Weiterbildung hiervon ist es vorgesehen, daß die längsausgedehnten Elemente zwei sich über die Länge des ausgebreiteten Generatorfeldes erstreckende zick-zack-förmige Anordnungen bilden.According to a further development of this, it is provided that the longitudinally extended elements form two zigzag arrangements extending over the length of the spread generator field.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung können die längsausgedehnten Elemente sich einmal oder mehrmals überkreuzend scherenförmig angeordnet sein. Vorzugsweise sind die Enden der durch die längsausgedehnten Elemente gebildeten Anordnung durch Gelenke oder flexible Elemente beweglich mit Endgliedern des Generatorfeldes verbunden.According to an alternative embodiment of the invention, the longitudinally extended elements can be arranged in a scissor-shaped manner crossing one or more times. The ends of the arrangement formed by the longitudinally extended elements are preferably movably connected to end members of the generator field by joints or flexible elements.
Vorzugsweise ist die durch die längsausgedehnten Elemente gebildete Anordnung an der Rückseite des Generatorfeldes angeordnet.The arrangement formed by the longitudinally extended elements is preferably arranged on the rear of the generator field.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Generatorfeld durch ziehharmonikaförmig angeordnete flexible oder durch Scharniere miteinander verbundene Teilfelder gebildet, und es sind mindestens einige der Teilfelder durch Kopplungsglieder mit den längsausgedehnten Elementen verbunden.According to a preferred embodiment of the invention, the generator field is formed by flexible sub-fields arranged in accordion form or connected to one another by hinges, and at least some of the sub-fields are connected to the longitudinally extended elements by coupling members.
Die längsausgedehnten Elemente sind vorteilhafterweise als Leichtbauelemente ausgebildet.The longitudinally extended elements are advantageously designed as lightweight components.
Gemäß einer besonders vorteilhaften und einfachen Ausführungsform sind die längsausgedehnten Elemente durch Stäbe gebildet.According to a particularly advantageous and simple embodiment, the elongated elements are formed by rods.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung enthält der Solargenerator zwei diametral angeordnete Generatorfelder.According to a development of the invention, the solar generator contains two diametrically arranged generator fields.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, daß das oder die Generatorfeider an einer Halte- und Betätigungseinrichtung angeordnet sind, welche der Lageeinstellung der Generatorfelder dient und die mittels eines entfaltbaren Mastes mit dem Raumflugkörper verbunden ist.According to an advantageous further development of the invention, it is provided that the generator feeder (s) are arranged on a holding and actuating device which serves to adjust the position of the generator fields and which is connected to the spacecraft by means of a deployable mast.
Besonders vorteilhaft ist eine Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform der Erfindung, bei der die zwei Generatorfelder im gestauten Zustand des Solargenerators mit aufeinanderliegenden Teilfeldern in Form von flachen Paketen in einer Stauposition nebeneinander an einer Oberfläche des Raumflugkörpers angeordnet sind, wobei die durch die aufeinanderliegenden Teilfelder gebildeten flachen Pakete mittels der Halte- und Betätigungseinrichtung in eine Entfaltungsposition drehbar sind. Dies kann dadurch weitergebildet sein, daß die durch die aufeinanderliegenden Teilfelder gebildeten flachen Pakete in der Entfaltungsposition in eine Lage mit im wesentlichen parallel zueinander gedrehten Teilfeldern der jeweiligen flachen Pakete drehbar sind.A further development of the aforementioned embodiment of the invention is particularly advantageous, in which the two generator fields in the stowed state of the solar generator with partial fields lying one on top of the other are arranged in the form of flat packets in a stowed position next to one another on a surface of the spacecraft, the flat packets formed by the partial fields lying on one another are rotatable into an unfolding position by means of the holding and actuating device. This can be further developed in that the flat packets formed by the partial fields lying one on top of the other can be rotated in the unfolded position into a position with partial fields of the respective flat packets rotated essentially parallel to one another.
Bei den letztgenannten Ausführungsformen der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn der zusammengefaltete Mast im gestauten Zustand des Solargenerators in einem Raum zwischen den durch die aufeinanderliegenden Teilfelder gebildeten flachen Paketen untergebracht ist.In the latter embodiments of the invention, it is advantageous if the folded mast is accommodated in the stowed state of the solar generator in a space between the flat packages formed by the partial fields lying one on top of the other.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:Exemplary embodiments of the invention are explained below with reference to the drawing. Show it:
Fig. la) und b) in der Draufsicht einen entfaltbaren Solargenerator für einen Raumflugkörper gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung im gefalteten Zustand bzw. im entfalteten Zustand;Fig. La) and b) in plan view a deployable solar generator for a spacecraft according to a first embodiment of the invention in the folded state or in the unfolded state;
Fig. 2a) und b) in der Draufsicht einen entfaltbaren Solargenerator für einen Raumflugkörper gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung im gefalteten Zustand bzw. im entfalteten Zustand;2a) and b) in plan view a deployable solar generator for a spacecraft according to a second embodiment of the invention in the folded state or in the deployed state;
Fig. 3 in perspektivischer Ansicht einen entfaltbaren Solargenerator für einen Raumflugkörper gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem Zustand während des Entfaltens des Solargenerators;3 shows a perspective view of a deployable solar generator for a spacecraft according to a third exemplary embodiment of the invention in a state during the deployment of the solar generator;
Fig. 4 einen entfaltbaren Solargenerator für einen Raumflugkörper gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem Zustand während des Entfaltens des Solargenerators ;4 shows a deployable solar generator for a spacecraft in accordance with a fourth exemplary embodiment of the invention in a state during the deployment of the solar generator;
Fig. 5a) bis d) vier Phasen des Entfaltungsvorgangs des in Fig. 2 gezeigten entfaltbaren Solargenerators gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und Fig. 6 neun Phasen des Entfaltungsvorgangs eines entfaltbaren Solargenerators gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung.5a) to d) four phases of the unfolding process of the deployable solar generator shown in FIG. 2 according to the second exemplary embodiment of the invention; and 6 shows nine phases of the unfolding process of a deployable solar generator according to a fifth exemplary embodiment of the invention.
Fig. la) und b) zeigen in der Draufsicht ein erstes Ausführungsbeispiel eines entfaltbaren Solargenerators gemäß der Erfindung. Der zur Stromversorgung eines Raumflugkörpers, etwa eines Telekommunikationssatelliten dienende entfaltbare Solargenerator enthält ein Generatorfeld, welches mit dem Bezugszeichen 10 versehen ist. Das Generatorfeld umfaßt eine Anzahl von Teilfeldern 11, welche beweglich miteinander verbunden sind, so daß das Generatorfeld 10 ziehharmonikaförmig gefaltet und entfaltet werden kann. Die bewegliche Verbindung der Teilfelder 11 kann beispielsweise durch Scharniere nach Art von Klavierbandscharnieren erfolgen oder dadurch, daß ein das Generatorfeld bildendes Substrat aus einem flexiblen Material besteht. Im gestauten Zustand des Generators liegen die Teilfelder 11 flächig aufeinander, so daß sie ein kompaktes Paket 18 bilden, wie Fig. la) zeigt. Im geöffneten Zustand des Generators sind die Teilfelder 11 ausgebreitet, so daß das Generatorfeld 10 seine volle Größe erreicht, wie in Fig. lb) zu sehen ist.Fig. La) and b) show a plan view of a first embodiment of a deployable solar generator according to the invention. The deployable solar generator used to power a spacecraft, such as a telecommunications satellite, contains a generator field, which is provided with the reference number 10. The generator field comprises a number of subfields 11 which are movably connected to one another, so that the generator field 10 can be folded and unfolded in an accordion-like manner. The movable connection of the subfields 11 can take place, for example, by hinges in the manner of piano hinge or in that a substrate forming the generator field consists of a flexible material. When the generator is jammed, the subfields 11 lie flat on one another, so that they form a compact package 18, as shown in FIG. When the generator is open, the subfields 11 are spread out so that the generator field 10 reaches its full size, as can be seen in FIG. 1b).
Eine Vorrichtung zum Entfalten des Solargenerators, welche mit dem Generatorfeld 10 gekoppelt ist, ist durch eine Anzahl von längsausgedehnten Elementen 12 gebildet, welche bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch Stäbe vorgesehen sind. Insgesamt sind vier Stäbe 12 vorgesehen, von denen jeweils zwei im Bereich der Mitte des Generatorfeldes 10 durch Gelenke 14 beweglich miteinander verbunden sind, während die distalen Enden der Stäbe 12 mittels Gelenken 15 mit Endgliedern 17 des Generatorfeldes 10 gekoppelt sind. Die Stäbe 12 sind in einer Ebene parallel zur Ebene des (aufgefalteten) Generatorfeldes 10 schwenkbar angeordnet und bewirken beim Schwenken aus der in Fig. la) gezeigten gestauten Lage des Generatorfeldes 10 in die in Fig. lb) gezeigte entfaltete Lage desselben ein Ausbreiten der Teilfelder 11. Hierzu ist die durch die Stäbe 12 gebildete Vorrichtung zum Entfalten des Solargenerators zumindest mit einigen der Teilfelder 11 gekoppelt, mindestens nämlich über die Endglieder 17 mit den jeweils letzten Teilfeldern 11 des Generatorfeldes 10. Zusätzlich können weitere Teilfelder 11 durch Kopplungsglieder 16 mit den Stäben 12 gekoppelt sein, um die Teilfelder 11 auszubreiten.A device for unfolding the solar generator, which is coupled to the generator field 10, is formed by a number of elongated elements 12, which are provided by rods in the exemplary embodiment shown. A total of four rods 12 are provided, two of which are movably connected to one another in the region of the center of the generator field 10 by joints 14, while the distal ends of the rods 12 are coupled to end members 17 of the generator field 10 by means of joints 15. The rods 12 are arranged pivotably in a plane parallel to the plane of the (unfolded) generator field 10 and, when pivoted from the stowed position of the generator field 10 shown in FIG. 1 a) into the unfolded position shown in FIG. 1 b), cause the sub-fields to spread out 11. For this purpose, the device for unfolding the solar generator formed by the rods 12 is coupled to at least some of the subfields 11, at least namely via the End elements 17 with the last partial fields 11 of the generator field 10. In addition, further partial fields 11 can be coupled to the bars 12 by coupling elements 16 in order to expand the partial fields 11.
Bei dem in Fig. 2a) und b) gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen entfaltbaren Solargenerators ist wiederum, ähnlich wie bei dem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel, ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnetes Generatorfeld durch eine Anzahl von Teilfeldern 21 gebildet, welche beweglich miteinander verbunden sind. Im gestauten Zustand des Generatorfeldes 20 liegen die einzelnen Teilfelder 21 unter Bildung eines kompakten flachen Pakets 28 aufeinander, wie in Fig. la) gezeigt ist, während Fig. lb) den entfalteten Zustand des Generatorfeldes 20 mit ausgebreiteten Teilfeldern 21 zeigt.In the second exemplary embodiment of a deployable solar generator according to the invention shown in FIGS. 2a) and b), in turn, similar to the first exemplary embodiment shown in FIG. 1, a generator field, designated overall by reference number 20, is formed by a number of subfields 21 which are movable are interconnected. When the generator field 20 is stowed, the individual partial fields 21 lie one on top of the other to form a compact flat packet 28, as shown in FIG. 1 a), while FIG. 1 b) shows the unfolded state of the generator field 20 with spread out partial fields 21.
Eine Vorrichtung zum Entfalten des Generatorfeldes 20 ist durch längsausgedehnte Elemente in Form von Stäben 22, 23 gebildet. Von diesen Stäben 22, 23 sind zwei erste Stäbe 22 sich einmal überkreuzend scherenförmig angeordnet und an ihren Enden jeweils über Gelenke 24 mit zweiten Stäben 23 verbunden. Die di- stalen Enden dieser Stäbe 23 sind mittels Gelenken 25 mit Endgliedern 27 gekoppelt, welche jeweils mit den an den Enden des Generatorfeldes 20 befindlichen Teilfeldern 21 verbunden sind. Beim scherenförmigen Verschwenken der ersten Stäbe 22 werden die Teilfelder 21 im Sinne eines Ausbreitens derselben bewegt, wobei die durch die Stäbe 22, 23 gebildete Vorrichtung zum Entfalten des Generatorfeldes über die Gelenke 25 und die Endglieder 27 zumindest auf die jeweils an den Enden des Generatorfeldes 20 befindlichen Teilfelder 21 wirkt. Zusätzlich können Kopplungsglieder 26 vorgesehen sein, mit welchen die durch die Stäbe 22, 23 gebildete Vorrichtung zum Entfalten des Solargenerators mit weiteren Teilfeldern 21 gekoppelt sein kann.A device for unfolding the generator field 20 is formed by elongated elements in the form of bars 22, 23. Of these rods 22, 23, two first rods 22 are arranged in a scissors-like manner, and are connected at their ends to joints 24 with second rods 23. The distal ends of these rods 23 are coupled by means of joints 25 to end members 27, which are each connected to the partial fields 21 located at the ends of the generator field 20. When the first rods 22 are pivoted in a scissor-like manner, the subfields 21 are moved in the sense of a spreading thereof, the device formed by the rods 22, 23 for unfolding the generator field via the joints 25 and the end members 27 at least onto the ends of the generator field 20 located subfields 21 acts. In addition, coupling members 26 can be provided, with which the device formed by the rods 22, 23 for unfolding the solar generator can be coupled to further subfields 21.
Vier Phasen während des Entfaltens des in Fig. 2 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen entfaltbaren Solargenerators sind in Fig. 5a) bis d) gezeigt. Im gestauten Zustand des Solargenerators liegen die Teilfelder 21 des Generatorfeldes 20 aufeinander, so daß sie ein kompaktes Paket 28 bilden, wie Fig. 5a) zeigt. Die durch die Stäbe 22, 23 gebildete Vorrichtung zum Entfalten des Solargenerators ist dabei vollständig zusammengeklappt.Four phases during the unfolding of the second embodiment of the deployable according to the invention shown in FIG. 2 Solar generators are shown in Fig. 5a) to d). When the solar generator is stowed, the subfields 21 of the generator field 20 lie one on top of the other so that they form a compact package 28, as shown in FIG. 5a). The device for unfolding the solar generator formed by the rods 22, 23 is completely folded up.
Zum Entfalten des Generatorfeldes 20 wird die durch die Stäbe 22, 23 gebildete Vorrichtung zum Entfalten des Solargenerators mittels eines in der Figur nicht eigens dargestellten Antriebes scherenförmig bewegt, so daß sich die durch die Gelenke 25 mit den zweiten Stäben 23 gekoppelten Endglieder 27 und damit die an den jeweiligen Enden des Generatorfeldes 20 befindlichen Teilfelder 21 auseinander bewegen.To unfold the generator field 20, the device formed by the rods 22, 23 for unfolding the solar generator is moved in a scissor-like manner by means of a drive (not shown in the figure), so that the end members 27 coupled with the second rods 23 and thus the Move the partial fields 21 located at the respective ends of the generator field 20 apart.
Beim weiteren Fortschreiten dieser Bewegung werden die Teilfelder 21 des Generatorfeldes 20 ziehharmonikaförmig auseinandergezogen, wie Fig. 5c) zeigt.As this movement continues, the subfields 21 of the generator field 20 are pulled apart in the manner of an accordion, as shown in FIG. 5c).
Im vollständig entfalteten Zustand des Generatorfeldes 20, der in Fig. 5d) gezeigt ist, sind die Teilfelder 21 vollständig auseinandergezogen, so daß das Generatorfeld 20 zu seiner vollen Größe ausgebreitet ist.In the fully unfolded state of the generator field 20, which is shown in FIG. 5d), the subfields 21 are completely pulled apart, so that the generator field 20 is spread out to its full size.
Fig. 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen entfaltbaren Solargenerators, dessen Generatorfeld insgesamt mit dem Bezugszeichen 30 bezeichnet ist. Das Generatorfeld 30 besteht aus einer Anzahl von Teilfeldern 31, welche ziehharmonikaförmig beweglich miteinander verbunden sind. Die Verbindung der einzelnen Teilfelder 31 kann wiederum beispielsweise durch Scharniere nach Art von Klavierbandscharnieren oder durch ein flexibles Substrat erfolgen. Eine Vorrichtung zum Entfalten des Solargenerators ist in Form von zwei sich über die Länge des Generatorfeldes 30 erstreckende zick- zack-förmige Anordnungen gebildet, welche jeweils aus längsausgedehnten Elementen 32, 33 in Form von Stäben gebildet sind. Erste Stäbe 32 sind jeweils durch Gelenke oder flexible Elemente 34 untereinander verbunden. An den Enden sind zweite Stäbe 33 einerseits wiederum mittels gelenkiger Verbindungen 34 mit den benachbarten ersten Stäben 32 und am anderen Ende über Gelenke 35 mit Endgliedern 37 verbunden, welche an den jeweiligen letzten Teilfeldern 31 des Generatorfeldes 30 vorgesehen sind. In der Mitte ist jeder der Stäbe 32 mittels eines Kopplungsgliedes 36 im Bereich der scharnierartigen Verbindungen zweier benachbarter Teilfelder 31 drehbar mit diesem gekoppelt. Wie in Fig. 3 zu sehen ist, verlaufen die beiden durch die Stäbe 32, 33 gebildeten Anordnungen jeweils im entgegengesetzten Sinn zick-zack-förmig über die Länge des Generatorfeldes 30.3 shows a third exemplary embodiment of a deployable solar generator according to the invention, the generator field of which is designated as a whole by reference numeral 30. The generator field 30 consists of a number of subfields 31 which are movably connected to one another in an accordion-like manner. The individual subfields 31 can in turn be connected, for example, by hinges in the manner of piano hinge or by a flexible substrate. A device for unfolding the solar generator is formed in the form of two zigzag arrangements which extend over the length of the generator field 30 and which are each formed from elongated elements 32, 33 in the form of bars. First rods 32 are each connected to one another by joints or flexible elements 34. There are second rods at the ends 33 on the one hand, in turn, by means of articulated connections 34 to the adjacent first rods 32 and at the other end by means of joints 35 to end members 37, which are provided on the respective last subfields 31 of the generator field 30. In the middle, each of the rods 32 is rotatably coupled to it by means of a coupling member 36 in the area of the hinge-like connections of two adjacent sub-fields 31. As can be seen in FIG. 3, the two arrangements formed by the rods 32, 33 each run in the opposite sense in a zigzag shape over the length of the generator field 30.
Fig. 4 zeigt einen entfaltbaren Solargenerator gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Solargenerator enthält zwei diametral angeordnete Generatorfelder 40a, b. Diese sind an einer gemeinsamen Halte- und Betätigungseinrichtung 80 angeordnet, welche der Lageeinstellung der Generatorfelder 40a, b dient und die mittels eines in Fig. 4 lediglich angedeuteten, üblicherweise entfaltbar ausgebildeten Mastes 60 mit einem Raumflugkörper verbunden ist. Jedes der Generatorfelder 40a, b besteht aus einer Anzahl von Teilfeldern 41, welche wiederum ziehharmonikaförmig beweglich beispielsweise über Scharniere nach Art von Klavierbandscharnieren oder durch ein flexibles Substrat miteinander verbunden sind. Für jedes der Generatorfeider 40a, b ist eine Vorrichtung zum Entfalten des Solargenerators vorgesehen, welche durch längsausgedehnte Elemente in Form von Stäben 42, 43 gebildet ist. Jeweils zwei erste Stäbe 42 sind mittels Gelenken 44 an einem Ende miteinander und am anderen Ende mit zweiten Stäben 43 verbunden, wobei letztere mittels weiterer Gelenke 45 mit Endgliedern 47 gekoppelt sind, die an den jeweiligen letzten Teilfeldern 41 der Generatorfelder 40a bzw. 40b vorgesehen sind. In der Mitte sind die ersten Stäbe 42 mittels Kopplungsgliedern 46 im Bereich der durch die Scharniere bzw. das flexible Substrat gebildeten Verbindung zweier benachbarter Teilfelder 41 drehbar mit diesen gekoppelt. Durch ein Spreizen der aus den Stäben 42, 43 gebildeten Vorrichtung zum Entfalten des Solargenerators werden die Generatorfelder 40a, b jeweils ausgebreitet. Fig. 6 schließlich zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Solargenerators, wobei die Teilfiguren 1 bis 9 jeweils Phasen des Entfaltungsvorgangs desselben darstellen. Wie in Teilfigur 9 lediglich angedeutet ist, besteht jedes der Generatorfelder 50a, b aus Teilfeldern 51, die mittels Scharnieren oder durch ein flexibles Substrat miteinander ziehharm©- nikaförmig verbunden sind. Jeweils für jedes der Generatorfelder 50a, b ist eine Vorrichtung zum Entfalten durch längsausgedehnte Elemente in Form von Stäben 52, 53 vorgesehen, wie in Teilfigur 8 zu sehen ist. Erste Stäbe 52 sind mittels Gelenken 54 an einem Ende miteinander und am anderen Ende mit zweiten Stäben 53 verbunden. Die zweiten Stäbe 53 sind an ihren distalen Enden mittels weiterer Gelenke 55 mit Endgliedern 57 der Generatorfelder 50a, b gekoppelt, welche an den jeweils letzten Teilfeldern 51 vorgesehen sind. In der Mitte sind die ersten Stäbe 52 jeweils durch Kopplungsglieder 56 im Bereich der durch die Scharniere bzw. das flexible Substrat gebildeten Verbindung zweier benachbarter Teilfelder 51 drehbar mit diesen gekoppelt. Beim Spreizen der durch die Stäbe 52, 53 gebildeten Vorrichtung zum Entfalten des Solargenerators werden die Teilfelder 51 bis zum Erreichen der vollständigen Größe der Generatorfelder 50a, b ausgebreitet, wie in Teilfigur 9 zu sehen ist.4 shows a deployable solar generator according to a fourth exemplary embodiment of the invention. The solar generator contains two diametrically arranged generator fields 40a, b. These are arranged on a common holding and actuating device 80, which is used to adjust the position of the generator fields 40a, b and which is connected to a spacecraft by means of a mast 60, which is merely indicated in FIG. 4 and is usually designed to be deployable. Each of the generator fields 40a, b consists of a number of subfields 41, which in turn are connected to one another in an accordion-like manner, for example via hinges in the manner of piano hinge hinges or by a flexible substrate. For each of the generator fields 40a, b, a device for unfolding the solar generator is provided, which is formed by elongated elements in the form of bars 42, 43. Two first rods 42 are connected to one another at one end by means of joints 44 and to second rods 43 at the other end, the latter being coupled by means of further joints 45 to end members 47 which are provided on the respective last subfields 41 of the generator fields 40a and 40b . In the middle, the first rods 42 are rotatably coupled to them by means of coupling members 46 in the region of the connection of two adjacent sub-fields 41 formed by the hinges or the flexible substrate. The generator fields 40a, b are each spread out by spreading the device for unfolding the solar generator formed from the bars 42, 43. 6 finally shows a fifth exemplary embodiment of the solar generator according to the invention, the sub-figures 1 to 9 each representing phases of the unfolding process of the same. As is only indicated in sub-figure 9, each of the generator fields 50a, b consists of sub-fields 51 which are connected to one another in an accordion-like manner by means of hinges or by a flexible substrate. For each of the generator fields 50a, b there is a device for unfolding by means of elongated elements in the form of bars 52, 53, as can be seen in FIG. First rods 52 are connected to one another at one end by means of joints 54 and to second rods 53 at the other end. The second rods 53 are coupled at their distal ends by means of further joints 55 to end members 57 of the generator fields 50a, b, which are provided on the last partial fields 51 in each case. In the middle, the first rods 52 are each rotatably coupled to them by coupling members 56 in the area of the connection of two adjacent sub-fields 51 formed by the hinges or the flexible substrate. When the device for unfolding the solar generator formed by the rods 52, 53 is spread out, the subfields 51 are spread out until the full size of the generator fields 50a, b is reached, as can be seen in FIG.
Im folgenden soll die in Fig. 6, Teilfiguren 1 bis 9 dargestellte Entfaltungssequenz des Solargenerators nach dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung im einzelnen beschrieben werden.The deployment sequence of the solar generator according to the fifth exemplary embodiment of the invention shown in FIG. 6, partial figures 1 to 9 will be described in detail below.
Teilfig. 1:Partial 1:
Die Teilfelder 51 der Generatorfelder 50a, 50b liegen unter Bildung von kompakten flachen Paketen 58a, b aufeinander, wobei sie in einer Staubucht 3a des Raumflugkörpers parallel zu einer Oberfläche 3 desselben untergebracht sind. Die Pakete 58a, b der Generatorfelder 50a, b sind durch die Halte- und Betätigungsvorrichtung 80 miteinander verbunden und der zusammengefaltete Mast 60 ist in diesem gestauten Zustand des Solargenerators in einem Raum untergebracht, der zwischen den flachen Paketen 58a, b der Generatorfelder 50a, b vorhanden ist. Auf diese Weise sind die durch die aufeinanderliegenden Teilfelder 51 der Generatorfelder 50a, b gebildeten flachen Pakete 58a, b, die Halte- und Betätigungsvorrichtung 80 und der faltbare Mast 60 bei kleinstem Raumbedarf an der Oberfläche des Raumflugkörpers verstaut.The subfields 51 of the generator fields 50a, 50b lie one on top of the other to form compact flat packets 58a, b, wherein they are accommodated in a storage bay 3a of the spacecraft parallel to a surface 3 of the same. The packs 58a, b of the generator fields 50a, b are connected to one another by the holding and actuating device 80, and the folded mast 60 is accommodated in this stowed state of the solar generator in a space which is between the flat packs 58a, b of the generator fields 50a, b available is. In this way, the flat packs 58a, b formed by the subfields 51 of the generator fields 50a, b, the holding and actuating device 80 and the foldable mast 60 are stowed on the surface of the spacecraft with the smallest space requirement.
Teilfig. 2 und 3:Partial 2 and 3:
Die durch die aufeinanderliegenden Teilfelder 51 der Generatorfelder 50a, b gebildeten flachen Pakete 58a, b sind durch die Halte- und Betätigungsvorrichtung 80 jeweils in eine Lage drehbar, in welcher die Teilfelder 51 im wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind, vgl. Teilfig. 3.The flat packets 58a, b formed by the subfields 51 of the generator fields 50a, b can each be rotated by the holding and actuating device 80 into a position in which the subfields 51 are aligned essentially parallel to one another, cf. Partial Third
Teilfig. 4 bis 7:Partial 4 to 7:
Der aus zwei Mastabschnitten 61, 62 bestehende entfaltbare Mast 60 wird mittels eines in der Figur nicht eigens dargestellten Antriebs aus der ursprünglich zusammengefalteten, gestauten Position in eine gestreckte Position entfaltet, vgl. Teilfig. 7. Der entfaltbare Mast 60 ist mit seinem Fuß an einem Ankergelenk 70 an der Oberfläche 3 des Raumflugkörpers befestigt.The deployable mast 60, which consists of two mast sections 61, 62, is unfolded from the originally folded, stowed position into an extended position by means of a drive (not specifically shown in the figure), cf. Partial 7. The deployable mast 60 is attached with its foot to an anchor joint 70 on the surface 3 of the spacecraft.
Teilfig. 8 und 9:Partial 8 and 9:
Durch Strecken der durch die Stäbe 52, 53 gebildeten Vorrichtung zum Entfalten des Solargenerators werden die Generatorfelder 50a, b zu ihrer vollen Größe entfaltet, vgl. Teilfig. 9. Damit ist der Solargenerator betriebsbereit.By stretching the device for unfolding the solar generator formed by the rods 52, 53, the generator fields 50a, b are unfolded to their full size, cf. Partial 9. The solar generator is now ready for operation.
Die Einstellung der Generatorfelder 50a, b in einen optimalen Winkel zur Richtung der Sonnenstrahlung erfolgt mittels der Halte- und Betätigungsvorrichtung 80 sowie durch Bewegen des Mastes 60 mittels des vorher genannten, nicht gezeigten Antriebs. The generator fields 50a, b are set at an optimal angle to the direction of the solar radiation by means of the holding and actuating device 80 and by moving the mast 60 by means of the drive (not shown) mentioned above.

Claims

Patentansprüche claims
1. Solargenerator für einen Raumflugkörper, der aus einem gestauten1. Solar generator for a spacecraft made from a jammed
Zustand in einen geöffneten Zustand entfaltbar ist, mit einem Generatorfeld (10; 20; 30; 40a, b; 50a, b), das eine Anzahl von beweglich miteinander verbundenen, im gestauten Zustand des Generators aufeinanderliegenden und im geöffneten Zustand des Generators ausgebreiteten Teilfeldern (1 1; 21; 31; 41; 51) enthält, und mit einer Vorrichtung zum Entfalten des Solargenerators, wobei die Vorrichtung zum Entfalten des Solargenerators eine Anzahl von längsausgedehnten Elementen (10; 22, 23; 32; 33; 42, 43; 52, 53) enthält, welche in einer Ebene parallel zur Ebene des Generatorfeldes (10; 20, 30; 40a, b; 50a, b) schwenkbar angeordnet und mit dem Generatorfeld (10; 20; 30; 40a, b; 50a, b) im Sinne eines Ausbreitens desselben beim Schwenken der längsausgedehnten Elemente (12; 22, 23; 32, 33; 42, 43; 52, 53) gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die längsausgedehnten Elemente (12; 22, 23; 32, 33; 42, 43; 52, 53) an ihren Enden beweglich miteinander verbunden sind.State can be unfolded into an open state, with a generator field (10; 20; 30; 40a, b; 50a, b), which has a number of movably connected sub-fields lying one on top of the other in the stowed state of the generator and spread out in the open state of the generator ( 1 1; 21; 31; 41; 51), and with a device for unfolding the solar generator, the device for unfolding the solar generator comprising a number of elongated elements (10; 22, 23; 32; 33; 42, 43; 52 , 53), which is arranged pivotably in a plane parallel to the plane of the generator field (10; 20, 30; 40a, b; 50a, b) and with the generator field (10; 20; 30; 40a, b; 50a, b) in the sense of spreading the same when pivoting the elongated elements (12; 22, 23; 32, 33; 42, 43; 52, 53) are coupled, characterized in that the elongated elements (12; 22, 23; 32, 33; 42, 43; 52, 53) are movably connected to one another at their ends.
2. Solargenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die längsausgedehnten Elemente (12; 22, 23; 32, 33; 42, 43; 52, 53) beweglich miteinander verbunden sind.2. Solar generator according to claim 1, characterized in that the longitudinally extended elements (12; 22, 23; 32, 33; 42, 43; 52, 53) are movably connected to one another.
3. Solargenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die längsausgedehnten Elemente (12; 22, 23; 32, 33; 42, 43; 52, 53) an ihren Enden beweglich miteinander verbunden sind.3. Solar generator according to claim 2, characterized in that the elongated elements (12; 22, 23; 32, 33; 42, 43; 52, 53) are movably connected to one another at their ends.
4. Solargenerator nach Anspruch 2 oder 3 , dadurch gekennzeichnet, daß die längsausgedehnten Elemente (12; 22, 23; 32, 33; 42, 43; 52, 53) durch Gelenke (14; 24; 34; 44; 54) miteinander verbunden sind.4. Solar generator according to claim 2 or 3, characterized in that the longitudinally extended elements (12; 22, 23; 32, 33; 42, 43; 52, 53) connected to one another by joints (14; 24; 34; 44; 54) are.
5. Solargenerator nach Anspruch 2 oder 3 , dadurch gekennzeichnet, daß die längsausgedehnten Elemente (12; 22, 23; 32, 33; 42, 43; 52, 53) durch flexible Elemente miteinan- der verbunden sind.5. Solar generator according to claim 2 or 3, characterized in that the longitudinally extended elements (12; 22, 23; 32, 33; 42, 43; 52, 53) by flexible elements together who are connected.
6. Solargenerator nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die längsausgedehnten Elemente (32, 33; 42, 43; 52, 53) zick-zack-förmig angeordnet sind.6. Solar generator according to one of claims 2 to 5, characterized in that the elongated elements (32, 33; 42, 43; 52, 53) are arranged in a zigzag shape.
7. Solargenerator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die längsausgedehnten Elemente (32, 33) zwei sich über die Länge des ausgebreiteten Generatorfeldes (30) erstrek- kende zick-zack-förmige Anordnungen bilden.7. Solar generator according to claim 6, characterized in that the elongated elements (32, 33) form two zigzag arrangements extending over the length of the spread generator field (30).
8. Solargenerator nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die längsausgedehnten Elemente (22, 23) sich einmal oder mehrmals überkreuzend scherenförmig angeordnet sind.8. Solar generator according to one of claims 2 to 5, characterized in that the elongated elements (22, 23) are arranged once or several times crossing scissors.
9. Solargenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der durch die längsausgedehnten Elemente (12; 22, 23; 32, 33; 42, 43; 52, 53) gebildeten Anordnung durch Gelenke oder flexible Elemente (15; 25; 35; 45; 55) beweglich mit Endgliedern (17, 27; 37; 47; 57) des Generatorfeldes (10; 20; 30; 40a, b; 50a, b) verbunden sind.9. Solar generator according to one of claims 1 to 8, characterized in that the ends of the arrangement formed by the longitudinally extended elements (12; 22, 23; 32, 33; 42, 43; 52, 53) by joints or flexible elements (15 ; 25; 35; 45; 55) are movably connected to end members (17, 27; 37; 47; 57) of the generator field (10; 20; 30; 40a, b; 50a, b).
10. Solargenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die längsausgedehnten Elemente (12; 22, 23; 32, 33; 42, 43; 52, 53) gebildete Anordnung an der Rückseite des Generatorfeldes (10; 20; 30; 40a, b; 50a, b) angeordnet ist.10. Solar generator according to one of claims 1 to 9, characterized in that the arrangement formed by the elongated elements (12; 22, 23; 32, 33; 42, 43; 52, 53) on the back of the generator field (10; 20th ; 30; 40a, b; 50a, b) is arranged.
11. Solargenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Generatorfeld (10; 20; 30; 40a, b; 50a, b) durch ziehharmonikaförmig angeordnete flexible oder durch Scharniere miteinander verbundene Teilfelder (11; 21; 31; 41; 51) gebildet ist und mindestens einige der Teilfelder durch Kopplungsglieder (16; 26; 36; 46; 56) mit den längsausgedehnten Elementen (12; 22, 23; 32, 33; 42, 43; 52, 53) verbunden sind.11. Solar generator according to one of claims 1 to 10, characterized in that the generator field (10; 20; 30; 40a, b; 50a, b) by flexible elements arranged in accordion shape or connected to one another by hinges (11; 21; 31; 41 ; 51) is formed and at least some of the subfields by coupling members (16; 26; 36; 46; 56) with the elongated elements (12; 22, 23; 32, 33; 42, 43; 52, 53) are connected.
12. Solargenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die längsausgedehnten Elemente (12; 22, 23; 32, 33; 42, 43; 52, 53) als Leichtbauelemente ausgebildet sind.12. Solar generator according to one of claims 1 to 11, characterized in that the longitudinally extended elements (12; 22, 23; 32, 33; 42, 43; 52, 53) are designed as lightweight components.
13. Solargenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 12 , dadurch gekennzeichnet, daß die längsausgedehnten Elemente (12; 22, 23; 32, 33; 42, 43; 52, 53) durch Stäbe gebildet sind.13. Solar generator according to one of claims 1 to 12, characterized in that the elongated elements (12; 22, 23; 32, 33; 42, 43; 52, 53) are formed by rods.
14. Solargenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Solargenerator (1) zwei diametral angeordnete Generatorfelder (40a, b; 50a, b) enthält.14. Solar generator according to one of claims 1 to 13, characterized in that the solar generator (1) contains two diametrically arranged generator fields (40a, b; 50a, b).
15. Solargenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Generatorfeider (10; 20; 30; 40a, b; 50a, b) an einer Halte- und Betätigungseinrichtung (80) angeordnet sind, welche der Lageeinstellung der Generatorfelder (10; 20; 30; 40a, b; 50a, b) dient und die mittels eines entfaltbaren Mastes (16) mit dem Raumflugkörper (2) verbunden ist.15. Solar generator according to one of claims 1 to 14, characterized in that the one or more generator feeders (10; 20; 30; 40a, b; 50a, b) are arranged on a holding and actuating device (80) which adjust the position of the Generator fields (10; 20; 30; 40a, b; 50a, b) is used and which is connected to the spacecraft (2) by means of a deployable mast (16).
16. Solargenerator nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Generatorfelder (50a, b) im gestauten Zustand des Solargenerators (1) mit aufeinanderliegenden Teilfeldern (51) in Form von flachen Paketen (58a, b) in einer Stauposition nebeneinander an einer Oberfläche (3) des Raumflugkörpers (2) angeordnet sind, und daß die durch die aufeinanderliegenden Teilfelder (51) gebildeten flachen Pakete (58a, b) mittels der Halte- und Betätigungseinrichtung (80) in eine Entfaltungsposition drehbar sind.16. Solar generator according to claim 15, characterized in that the two generator fields (50a, b) in the stowed state of the solar generator (1) with partial fields (51) lying one on top of the other in the form of flat packages (58a, b) in a stowed position next to one another on one surface (3) of the spacecraft (2) are arranged, and that the flat packets (58a, b) formed by the partial fields (51) lying on top of one another can be rotated into an unfolding position by means of the holding and actuating device (80).
17. Solargenerator nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die aufeinanderliegenden Teilfelder (51) gebildeten flachen Pakete (58a, b) in der Entfaltungsposition in eine Lage mit im wesentlichen parallel zueinander gedrehten Teilfeldern (51) der jeweiligen flachen Pakete (58a, b) drehbar sind.17. Solar generator according to claim 16, characterized in that the flat packets (58a, b) formed by the superimposed subfields (51) in the unfolding position into a position with subfields (51) of the respective flat packets rotated essentially parallel to one another (58a, b) are rotatable.
Solargenerator nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß der zusammengefaltete Mast (60) im gestauten Zustand des Solargenerators (1) in einem Raum zwischen den durch die aufeinanderliegenden Teilfelder (51) gebildeten flachen Paketen (58a, b) untergebracht ist. Solar generator according to claim 16 or 17, characterized in that the folded mast (60) in the stowed state of the solar generator (1) is accommodated in a space between the flat packages (58a, b) formed by the partial fields (51) lying one on top of the other.
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