WO2015092160A1 - Structure segmentée, en particulier pour réflecteur d'antenne de satellite. pourvue d'au moins un dispositif de déploiement à ruban - Google Patents

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main
deployment
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Christophe MAYEUX
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Airbus Defence And Space Sas
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    • H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/14—Reflecting surfaces; Equivalent structures
    • H01Q15/16—Reflecting surfaces; Equivalent structures curved in two dimensions, e.g. paraboloidal
    • H01Q15/161—Collapsible reflectors
    • H01Q15/162—Collapsible reflectors composed of a plurality of rigid panels
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    • H01Q15/14—Reflecting surfaces; Equivalent structures
    • H01Q15/18—Reflecting surfaces; Equivalent structures comprising plurality of mutually inclined plane surfaces, e.g. corner reflector
    • H01Q15/20—Collapsible reflectors

Definitions

  • Segmented structure in particular for satellite antenna reflector, provided with at least one ribbon deployment device.
  • the present invention relates to a segmented structure.
  • This segmented structure comprises at least two panels linked together and intended to be deployed in space.
  • the present invention applies more particularly to a segmented structure forming part of a telecommunication satellite antenna reflector, in particular to a large antenna reflector, operating in high frequency bands. .
  • the size of the reflector is inversely proportional to the frequency (for a constant gain).
  • Such an antenna reflector generally comprises a rigid structure (called shell) provided with a reflective surface and reinforcement means at the rear of this surface, which participate in the maintenance of the hull and the connection with the satellite.
  • the large size of the hull of such a reflector poses congestion problems when sending space in a satellite provided with such a reflector using a space launcher.
  • a segmented structure provided with several panels, in particular a three-panel structure comprising a central panel and two end panels.
  • This segmented structure further includes an end panel deployment device, which is adapted to bring the end panel relative to the main panel:
  • each end panel can thus take a storage position for transport in the space launcher and a deployed position when the satellite is in space.
  • EP-1 043 802 discloses a segmented structure comprising various means for deploying panels.
  • the deployment means comprise, in addition to a pivoting arm, a cable.
  • This cable is a simple cable that implements only one stage of the deployment phase.
  • the present invention relates to a segmented structure, in particular for a satellite antenna reflector, comprising at least two panels and a deployment device making it possible to realize in space an efficient and advantageous deployment of these two panels.
  • said segmented structure of the type comprising:
  • first so-called main panel comprising a front face and a rear face
  • second so-called secondary panel also comprising a front face and a rear face
  • At least one deployment device connected to the rear faces respectively of said main and secondary panels and adapted to bring said secondary panel in one or other of the two following positions, relative to said main panel:
  • a storage position in which said secondary panel is at least partially superimposed on said main panel on the rear face of the latter, the front face of said secondary panel being directed in the same direction as the front face of said main panel;
  • said deployment device comprises:
  • said ribbon being fixed by a first of its ends to the secondary panel at a so-called contact face of the latter, which comes into contact with a so-called contact face of the main panel in the deployed position , and being connected to the main panel at the contact face of the latter, said ribbon:
  • At least one winding device which is able to wind up said ribbon from its unfolded position, a winding of the ribbon approaching the secondary panel of the main panel.
  • the secondary panel of the segmented structure can be deployed efficiently and advantageously in space, from the storage position to the deployed position, as specified below.
  • said segmented structure comprises means for removably holding the secondary panel on the main panel, said holding means being controllable and making it possible to release the secondary panel from the main panel when they are ordered. such release releasing movement between said secondary panel and said main panel.
  • said ribbon of the type technically a “tape measure” has at least one of the following characteristics:
  • a metallic material it is made of one of the following materials: a metallic material and a composite material.
  • the segmented structure comprises removable auxiliary holding means capable of holding the ribbon in the storage position;
  • the segmented structure comprises means capable of generating a thrust on the secondary panel to move it away from the main panel in order to assist the deployment;
  • the winding device is provided with an electric motor arranged in the structure of the main panel; and or
  • the segmented structure comprises a damping device adapted to achieve shock absorption may be generated at least at the time of self-locking said tape;
  • the segmented structure comprises means configured to perform a terminal guidance to reach the deployed position.
  • each deployment device is configured to perform the simultaneous deployment of the secondary panel and at least one intermediate panel which are such that said intermediate panel is arranged between the secondary panel and the main panel, superimposed in the storage position and in lateral contact in the deployed position, and the intermediate panel is connected to the ribbon so as to slide along said ribbon.
  • said ribbon passes through at least part of the structure of said intermediate panel.
  • the segmented structure comprises a plurality of intermediate panels between the main panel and a secondary panel.
  • the segmented structure comprises:
  • the present invention also relates to:
  • a satellite antenna reflector which comprises a segmented structure as mentioned above;
  • a satellite which comprises at least one such segmented structure or such an antenna reflector.
  • the present invention also relates to a method of deploying a segmented structure as mentioned above.
  • this method comprises successive steps consisting, during the deployment of the storage position in the deployed position:
  • the pivoting method comprises an additional step of performing a terminal guidance to reach the deployed position.
  • Figure 1 is a schematic perspective view of a particular embodiment of a segmented structure illustrating the invention and comprising a central panel and two secondary panels, each of which is in a storage position.
  • Figure 2 is a schematic perspective view of a particular embodiment of a segmented structure illustrating the invention and comprising a central panel and two secondary panels, each of which is in an extended position.
  • Figure 3 schematically illustrates the arrangement of a ribbon.
  • Figures 4A and 4B illustrate different cross-sectional examples of a ribbon.
  • FIGS. 5A to 5F illustrate, schematically in perspective, different successive stages of deployment of a secondary panel with respect to a main panel of a segmented structure.
  • Figure 6 shows schematically a winding device.
  • Figure 7 illustrates, schematically, a particular embodiment of a segmented structure, comprising a plurality of superimposed panels.
  • FIGS. 8A and 8B schematically illustrate an exemplary element for locking (or locking) a slide connection of an intermediate panel.
  • Figures 9A-9C show various steps of unlocking a locked slide link.
  • Figure 10 illustrates, schematically, a particular embodiment of a segmented structure, comprising a plurality of superimposed panels within a parabola.
  • the segmented structure 1, illustrating the invention and shown diagrammatically in FIG. 1 in particular, is intended, more particularly, but not exclusively, to a telecommunication satellite antenna reflector.
  • a telecommunication satellite antenna reflector generally comprises, when it is deployed in space, a rigid structure (called shell) provided with a reflective surface, as well as reinforcement and holding means (not shown) at the rear of this structure, which contribute to the maintenance of the hull and the connection with the satellite.
  • this structure is of segmented type, that is to say that it is formed of several segments or panels.
  • the present invention relates to a segmented structure 1 of the type comprising, as shown in FIG.
  • At least two panels namely at least a first panel 2 said main comprising a front face 2A and a rear face 2B, and at least a second panel 3, 4 said secondary also comprising a front face 3A, 4A and a rear face 3B, 4B; and
  • At least one deployment device 5 which is linked, respectively, to the main panel 2 and to an associated secondary panel 3, 4.
  • This deployment device 5 is able to bring the corresponding secondary panel, for example the secondary panel 3, in one or the other of the two following positions relative to the main panel 2:
  • FIG. 1 A storage position P1, as shown in Figure 1, wherein said secondary panel 3 is at least partially superimposed and preferably completely superimposed on the main panel 2 on the rear face 2B of the latter.
  • the front face 3A of the secondary panel 3 is directed in the same direction as the front face 2A of the main panel 2;
  • each front face 2A, 3A, 4A corresponds in the case of an antenna reflector to the reflecting face.
  • this is the opposite, as in the example of Figure 10 described below;
  • the segmented structure 1 comprises:
  • each of the deployment devices 5 of the segmented structure 1 comprises:
  • Each winding device 7 is associated with a ribbon 6 and is able to wind the ribbon 6 with which it is associated from an unfolded position ( Figure 5D) as specified below.
  • a winding of the ribbon 6 has the effect of pulling the secondary panel 3, towards the main panel 2, of the outside to the inside, until respective contact faces 2C and 3C (Figure 5A) are substantially in contact ( Figure 5F).
  • each ribbon 6 is fixed by a first of its ends to the secondary panel 3, at a so-called contact face 3C (which comes into contact with a face 2C called contact of the main panel 2C in the deployed position P2).
  • the ribbon 6 is connected to the main panel 2 at the contact face 2C of the latter.
  • each ribbon 6 is a single ribbon 6
  • hinge zones 8A, 8B (FIGS. 1 and 3) in the storage position P1;
  • the segmented structure 1 thus comprises one or more winding devices 7, in the vicinity of the contact edge 2C between the central main panel 2 and the secondary panel 3, 4 mobile when it is deployed.
  • the deployable secondary panels 3 and 4 are placed above the main panel 2 so as to limit the bulk of the structure as much as possible, the strip 6 then taking a generally "Z" shape.
  • Figure 3 Although represented schematically in FIG. 2, the ribbons 6 and the reeling devices 7 (which are arranged inside the structure) are of course not visible in the perspective view, in the deployed position P2.
  • the embodiment shown in particular in FIGS. 5A to 5F comprises two ribbons 6 with two retractor devices 7.
  • the number of ribbons 6 can be adapted according to the characteristics of the segmented structure 1 and the deployment constraints.
  • the segmented structure 1 also comprises holding means (not shown) of the secondary panel 3, 4 on the main panel 2 which are distributed around each deployable secondary panel and which are of separable type (or removable). These holding means are controllable and make it possible to release the secondary panel 3,4 of the main panel 2 when they are controlled (via a usual deployment order), such a release releasing the movement between the corresponding secondary panel 3, 4 and the main panel 2 and allowing the tape (s) 6 to come into action.
  • Such a deployment device 5 makes it possible to perform an efficient and advantageous deployment of the secondary panel 3, 4, with which it is associated, from the storage position P1 (FIG. 1) to the deployed position P2 (FIG. 2), as specified herein. below.
  • the order of magnitude of the thickness of the ribbon 6 is a few tenths of millimeters, so as to have the flexibility to hold in the folded position (shaped "Z").
  • the ribbon 6 has, in cross section, a curved shape which is such that, when the ribbon 6 unfolds, it self-locks in the upright position (phenomenon or "ratchet” effect) in the manner of a "meter” ribbon ".
  • the shape of the ribbon 6 is such that, for this "ratchet” effect to occur, the ribbon 6 is folded in one direction or the other (symmetrical shape and action).
  • said ribbon 6 has, as a cross section of symmetrical shape: a cross section S1 in the form of a tilde " ⁇ ", as represented in FIG. 4A; or
  • the ribbon 6 is provided with particular zones (hinge zones 8A,
  • the stiffness of the ribbon 6 is determined so that the deployment kinematics is adapted to the inertias of the secondary panels 3 and 4, and induces a minimum of parasitic vibratory movements.
  • ribbon 6 For the ribbon 6 (spring), a high elastic fast resistance and a good resilience as well as a good endurance with respect to the alternating flexions are required.
  • Elinvar steel with 33% nickel, 12% chromium, 1.2% manganese
  • the ribbon 6 also serves to transmit a signal (in electrical form) or electrical power
  • a cuproberyllium alloy Cu-Be
  • Its elastic limit reaches 1000 MPa, with very good endurance, very good thermal and electrical conductivity.
  • the performance of the ribbon 6 also depends on a surface treatment applied to said ribbon 6. This treatment may, for example, be shot peening on a metal material.
  • the secondary panels 3 and 4 deployable are stacked by points distributed around the periphery of the main panel 2.
  • the release of the stacking points allows the automatic deployment of the secondary panels 3 and 4 by spring effect ribbons 6.
  • the segmented structure 1 comprises auxiliary means (not shown), able to generate a thrust on the secondary panel 3, 4 to separate it from the main panel 2, to help its deployment.
  • auxiliary means (not shown), able to generate a thrust on the secondary panel 3, 4 to separate it from the main panel 2, to help its deployment.
  • springs are integrated in the stacking device of the panels, in order to generate a (push) pulse at the beginning of deployment of the secondary panels 3 and 4 deployable.
  • each ribbon 6 is provided with flexible thermal protections at least at the level of said hinge zones 8A, 8B flexible.
  • the ribbons 6, whose natural frequency is very low (flexible structure of great slenderness), are attached to the structure of the main central panel 2 by means of aramid yarns or other similar systems. These wires are cut at the same time as the stacking points (or shortly before) by a hot wire at the time of deployment.
  • the present invention has many advantages, and in particular:
  • the space between the central main panel 2 and the secondary panels 3 and 4 is very small, because of the very small bulk of the tape (s) 6.
  • the undercap volume (when launched by a space launcher) is optimized to the maximum; -
  • the linear density of the tape 6 is very small, given the very small thickness thereof, combined with a width of only a few centimeters.
  • the tape deployment device 6 is therefore extremely light;
  • the deployment device 5 is very reliable. Reliability results from the reduced number of mechanical parts and mechanism requiring precise adjustments;
  • the kinematic links do not have any particular adjustment, and are therefore not very sensitive to differential thermal expansions
  • the winder device 7 is provided with an electric motor (not shown) arranged in the structure of the main panel 2, which drives in rotation a winding shaft 10 (shown in FIG. 6), on which the ribbon 6 is wound during the rotation.
  • the segmented structure 1 further comprises a damping device 11 capable of achieving damping of the shocks that can be generated at least at the time of the locking of the ribbon 6 in the unfolded position.
  • this damping device 11 comprises two leaf springs 12 and 13 mounted around the ribbon 6, at the level of an opening 14 in the form of a slot, made in the wall of the face. contact 2C main panel 2.
  • the ribbon 6 which passes through the opening 14 passes between the two leaf springs 12 and 13.
  • These leaf springs 2 and 13 allow by contact with the ribbon 6 to dampen the shock on the main panel 2 at the time of locking the ribbon 6, with a decoupling of the ribbon guides relative to the carrier structure.
  • synchronization can be provided between the two (or even more than two) reel devices 7 of the deployment device 5, in particular by a flexible mechanical connection or by homokinetic gimbals (tripod or Rzeppa type). It is also possible to envisage a single remote motor intended for the different reeling devices 7 of the deployment device 5.
  • the segmented structure 1 further comprises means configured to perform a terminal guidance to reach the deployed position P2.
  • these means comprise a conventional cone / counter-cone system.
  • the deployment device 5 also comprises means (not shown) (for example a central unit) for controlling, in particular, the electric motors of the reeling devices 7 and / or generating a deployment order.
  • means for example a central unit
  • said deployment device 5 for the deployment of a 3 of said secondary panels 3, 4, from the storage position P1 of Figure 1 to the deployed position P2 of Figures 2 and 5F, is as follows: a) the movement of the secondary panel 3 is released relative to the main panel 2, from the storage position P1 of Figure 1 for example. This release allows an automatic deployment of the prestressed ribbons 6, generating a displacement of the secondary panel 3 outwards in the direction indicated by an arrow E1, as illustrated by different successive positions PA, PB and PC respectively in FIGS. 5A, 5B and 5C. This makes it possible to bring the secondary panel 3 from the superposed storage position P1 to a non-superimposed PD position (FIG. 5D) substantially in the same middle plane as the main panel 2. Said strip 6 self-locks when it is completely unfolded in the PD position of Figure 5D; then
  • the deployment method also comprises an additional step consisting in making a usual terminal guidance to reach the deployed position P2, by bringing the secondary panel 3 into contact with the main panel 2 in the desired final position, as illustrated in FIG. 5F.
  • the segmented structure 1 comprises means (not shown) to allow precise final positioning between the secondary panel 3 and the main panel 2, and means for locking the panel (s) in the deployed position P2.
  • the device 5 can also bring the segmented structure 1 from the deployed position P2 to the storage position P1, if this was necessary, for example for a validation operation, by performing the above operations in the reverse order (b, a), with each operation implemented in the opposite direction.
  • the segmented structure 1 comprises several panels (more than two panels) superimposed, thus deploying large systems in several directions.
  • the deployment device 5 is configured to perform the simultaneous deployment of the secondary panel 3, 4 and at least one intermediate panel 23, 24.
  • This intermediate panel 23, 24 is arranged between the secondary panel 3, 4 and the main panel 2, and this superimposed in the storage position P1, as shown in Figure 7, and in lateral contact in the deployed position.
  • the intermediate panel 23, 24 is bonded to each ribbon 6 used so as to slide along said ribbon 6.
  • the ribbon 6 at least partially passes through the structure of the intermediate panel 23, 24, as shown by dashes in FIG.
  • FIG. 7 also shows very schematically conventional stacking systems.
  • the intermediate panels 23, 24 are mounted floating on the deployment tape or ribbons 6.
  • the segmented structure 1 comprises a system 27 for locking the intermediate panels 23, 24 relative to the ribbon (s) 6 in translation. system of locking 27 is automatically retracted reliably during the winding operation of the ribbons 6.
  • the locking system 27 comprises a flexible blade 28 (made of metallic or composite material) which passes through the ribbon 6, through a small slot 29 made in the ribbon 6.
  • a finger 30 provided at the end of the panel 23A near the passage of the ribbon 6 folds this flexible blade 28 (as illustrated by an arrow 26 in the figure 8B) until it disengages from the slot 29, thus freeing the slide connection.
  • FIGS. 9A to 9C illustrate various stages of such release, at two adjacent panels 23A and 23B (corresponding to the main panel and an adjacent intermediate panel, or to two adjacent intermediate panels, or to the secondary panel and to a adjacent middle panel). More precisely :
  • the ribbons 6 can be used to directly drive the necessary electrical energy without the addition of dedicated wiring, which has advantages in terms of simplicity and robustness .
  • the segmented structure 1 is such that the panels (secondary panel 3 and intermediate panel (s) 33 on one side secondary panel 4 and intermediate panel (s) 34 on the other side) are superimposed on the inside of the parable.
  • the face (called back) of the main panel 2 on which is superimposed in the storage position the face (so-called before) of another panel) is located inside the parabola (and not outside as in the example of Figure 7) and corresponds to a reflective face in the case of a parabolic reflector.
  • the panels left are released before or after the right panels to avoid generating a collision.
  • the segmented structure 1, as described above, including in particular a deployment device 5 makes it possible to achieve a simple and reliable deployment by design, very light, and very compact under cover, and has a reduced cost of production and integration .
  • a deployment device 5 makes it possible to deploy several superimposed panels in order to deploy systems 1 of large dimensions, in several directions.

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Abstract

Une structure segmentée (1) comprend au moins deux panneaux (2, 3, 4), un panneau (2) dit principal et au moins un panneau (3, 4) dit secondaire, ainsi qu'au moins un dispositif de déploiement (5) apte à amener un panneau secondaire (3, 4) dans une position de stockage ou dans une position déployée (P2), le dispositif de déploiement (5) comportant au moins un ruban (6) fixé au panneau secondaire (3, 4) et lié au panneau principal (2), le ruban (6) étant élastiquement précontraint dans ta position de stockage de manière à se déplier automatiquement et de façon autonome, lorsque le mouvement entre le panneau secondaire (3, 4) et le panneau principal (2) est libéré, de manière à déplacer le panneau secondaire (3, 4).

Description

Structure segmentée, en particulier pour réflecteur d'antenne de satellite, pourvue d'au moins un dispositif de déploiement à ruban.
La présente invention concerne une structure segmentée.
Cette structure segmentée comprend au moins deux panneaux liés ensemble et destinés à être déployés dans l'espace.
Bien que non exclusivement, la présente invention s'applique plus particulièrement à une structure segmentée faisant partie d'un réflecteur d'antenne de satellite de télécommunication, en particulier à un réflecteur d'antenne de grande dimension, fonctionnant dans des bandes de fréquence élevées. La taille du réflecteur est inversement proportionnelle à la fréquence (pour un gain constant). Un tel réflecteur d'antenne comprend généralement une structure rigide (appelée coque) pourvue d'une surface réfléchissante et des moyens de renfort à l'arrière de cette surface, qui participent au maintien de la coque et à la liaison avec le satellite.
La grande dimension de la coque d'un tel réflecteur pose des problèmes d'encombrement lors de l'envoi dans l'espace d'un satellite pourvu d'un tel réflecteur à l'aide d'un lanceur spatial.
Aussi, pour des réflecteurs rigides présentant des diamètres de plusieurs mètres, on prévoit une structure segmentée, pourvue de plusieurs panneaux, en particulier une structure à trois panneaux comprenant un panneau central et deux panneaux d'extrémité.
Cette structure segmentée comporte, de plus, un dispositif de déploiement par panneau d'extrémité, qui est apte à amener le panneau d'extrémité relativement au panneau principal :
- soit dans une position de stockage, dans laquelle le panneau d'extrémité est superposé au panneau principal sur la face arrière de ce dernier, la face avant du panneau d'extrémité étant dirigée dans le même sens que la face avant du panneau principal ;
- soit dans une position déployée, dans laquelle le panneau d'extrémité est positionné à côté et contre le panneau principal de manière à former un ensemble continu au moins sur leurs faces avant (partie active d'une antenne).
Dans une telle structure segmentée, chaque panneau d'extrémité peut donc prendre une position de stockage pour le transport dans le lanceur spatial et une position déployée lorsque le satellite se trouve dans l'espace.
On connaît, par le document EP-1 043 802, une structure segmentée, comprenant différents moyens de déploiement de panneaux. Dans un mode de réalisation particulier, les moyens de déploiement comprennent, en plus d'un bras pivotant, un câble. Ce câble est un simple câble qui met en œuvre, uniquement, une étape de la phase de déploiement.
La présente invention concerne une structure segmentée, en particulier pour réflecteur d'antenne de satellite, comprenant au moins deux panneaux et un dispositif de déploiement permettant de réaliser dans l'espace un déploiement efficace et avantageux de ces deux panneaux.
Selon l'invention, ladite structure segmentée du type comprenant :
- au moins deux panneaux, un premier panneau dit principal comprenant une face avant et une face arrière, et un second panneau dit secondaire comprenant également une face avant et une face arrière ; et
- au moins un dispositif de déploiement relié aux faces arrière respectivement desdits panneaux principal et secondaire et apte à amener ledit panneau secondaire dans l'une ou l'autre des deux positions suivantes, relativement audit panneau principal :
• une position de stockage, dans laquelle ledit panneau secondaire est au moins partiellement superposé audit panneau principal sur la face arrière de ce dernier, la face avant dudit panneau secondaire étant dirigée dans le même sens que la face avant dudit panneau principal ; et
• une position déployée, dans laquelle ledit panneau secondaire est positionné vers l'extérieur du panneau principal, à côté et contre ledit panneau principal de manière à former un ensemble continu au moins sur leurs faces avant, est remarquable en ce que ledit dispositif de déploiement comporte :
- au moins un ruban, ledit ruban étant fixé par une première de ses extrémités au panneau secondaire au niveau d'une face dite de contact de ce dernier, qui arrive au contact d'une face dite de contact du panneau principal dans la position déployée, et étant lié au panneau principal au niveau de la face de contact de ce dernier, ledit ruban :
• présentant une souplesse lui permettant d'être plié au moins à des zones dites de charnière dans la position de stockage ;
• étant élastiquement précontraint dans la position de stockage de manière à se déplier automatiquement et de façon autonome, lorsque le mouvement entre le panneau secondaire et le panneau principal est libéré, de manière à déplacer le panneau secondaire lors du dépliement, jusqu'à atteindre une position dépliée sensiblement rectiligne ; et
· s'auto-verrouillant dans la position dépliée ; et
- au moins un dispositif enrouleur qui est apte à enrouler ledit ruban à partir de sa position dépliée, un enroulement du ruban approchant le panneau secondaire du panneau principal.
Ainsi, grâce à l'invention, le panneau secondaire de la structure segmentée peut être déployé de façon efficace et avantageuse dans l'espace, de la position de stockage à la position déployée, comme précisé ci-dessous.
Par ailleurs, dans un mode de réalisation préféré, ladite structure segmentée comporte des moyens de maintien amovibles du panneau secondaire sur le panneau principal, lesdits moyens de maintien étant commandables et permettant de libérer le panneau secondaire du panneau principal lorsqu'ils sont commandés, une telle libération libérant le mouvement entre ledit panneau secondaire et ledit panneau principal.
Avantageusement, ledit ruban, du type techniquement d'un « mètre ruban », présente au moins l'une des caractéristiques suivantes :
- il est pourvu de protections thermiques souplés au moins au niveau desdites zones de charnière ; - il est pourvu, au moins en partie, d'un traitement de surface ;
- il est réalisé en l'un des matériaux suivants : un matériau métallique et un matériau composite.
On notera que le document EP-1 043 802 ne divulgue pas l'utilisation d'un ruban particulier qui permet de mettre en oeuvre des étapes principales du déploiement, à savoir un « mètre ruban » qui présente simultanément l'ensemble des caractéristiques précitées.
Par ailleurs, de façon avantageuse :
- la structure segmentée comporte des moyens de maintien auxiliaire amovibles aptes à maintenir le ruban, dans la position de stockage ; et/ou
- la structure segmentée comporte des moyens aptes à générer une poussée sur le panneau secondaire pour l'écarter du panneau principal afin d'aider au déploiement ; et/ou
- le dispositif enrouleur est pourvu d'un moteur électrique agencé dans la structure du panneau principal ; et/ou
- la structure segmentée comporte un dispositif d'amortissement apte à réaliser un amortissement de chocs susceptibles d'être générés au moins au moment de l'auto-verrouillage dudit ruban ; et/ou
- la structure segmentée comporte des moyens configurés pour réaliser un guidage terminal permettant d'aboutir à la position déployée.
Par ailleurs, dans un mode de réalisation particulier, chaque dispositif de déploiement est configuré pour réaliser le déploiement simultané du panneau secondaire et d'au moins un panneau intermédiaire qui sont tels que ledit panneau intermédiaire est agencé entre le panneau secondaire et le panneau principal, de façon superposée dans la position de stockage et en contact latéral dans la position déployée, et le panneau intermédiaire est lié au ruban de manière à pouvoir glisser le long dudit ruban. De préférence, ledit ruban traverse au moins, en partie, la structure dudit panneau intermédiaire. Dans un mode de réalisation particulier, la structure segmentée comprend une pluralité de panneaux intermédiaires entre le panneau principal et un panneau secondaire. Par ailleurs, dans un mode de réalisation préféré, la structure segmentée comprend :
- un panneau principal central ;
- deux panneaux secondaires agencés de part et d'autre dudit panneau principal central dans la position déployée de manière à présenter une forme parabolique ; et
- deux dispositifs de déploiement associés, respectivement auxdits panneaux secondaires.
La présente invention concerne également :
- un réflecteur d'antenne de satellite qui comprend une structure segmentée telle que précitée ; et
- un satellite qui comprend au moins une telle structure segmentée ou un tel réflecteur d'antenne.
La présente invention concerne également un procédé de déploiement d'une structure segmentée telle que précitée.
Selon l'invention, ce procédé comprend des étapes successives consistant, lors du déploiement de la position de stockage à la position déployée :
a) à libérer le mouvement du panneau secondaire par rapport au panneau principal, cette libération permettant un dépliement automatique du ruban précontraint de manière à amener le panneau secondaire d'une position superposée à une position sensiblement dans un même plan moyen que le panneau principal, ledit ruban s'auto-verrouillant lorsqu'il est complètement déplié ; et
b) à enrouler le ruban, à l'aide du dispositif enrouleur, de manière à approcher le panneau secondaire du panneau principal jusqu'à ce que leurs faces de contact respectives soient sensiblement en contact, en particulier pour qu'un guidage terminal puisse être mis en œuvre.
Avantageusement, le procédé de pivotement comprend une étape supplémentaire consistant à réaliser un guidage terminal pour aboutir à la position déployée. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables.
La figure 1 est une vue schématique en perspective d'un mode de réalisation particulier d'une structure segmentée illustrant l'invention et comprenant un panneau central ainsi que deux panneaux secondaires, dont chacun est dans une position de stockage.
La figure 2 est une vue schématique en perspective d'un mode de réalisation particulier d'une structure segmentée illustrant l'invention et comprenant un panneau central ainsi que deux panneaux secondaires, dont chacun est dans une position déployée.
La figure 3 illustre schématiquement l'agencement d'un ruban.
Les figures 4A et 4B illustrent différents exemples de section transversale d'un ruban.
Les figures 5A à 5F illustrent, en vue schématique en perspective, différentes étapes successives de déploiement d'un panneau secondaire par rapport à un panneau principal d'une structure segmentée.
La figure 6 montre schématiquement un dispositif enrouleur.
La figure 7 illustre, schématiquement, un mode de réalisation particulier d'une structure segmentée, comprenant une pluralité de panneaux superposés.
Les figures 8A et 8B illustrent schématiquement un exemple d'élément de blocage (ou de verrouillage) d'une liaison glissière d'un panneau intermédiaire.
Les figures 9A à 9C montrent différentes étapes d'un déverrouillage d'une liaison glissière verrouillée.
La figure 10 illustre, schématiquement, un mode de réalisation particulier d'une structure segmentée, comprenant une pluralité de panneaux superposés à l'intérieur d'une parabole.
La structure segmentée 1 , illustrant l'invention et représentée schématiquement sur la figure 1 notamment, est destinée, plus particulièrement bien que non exclusivement, à un réflecteur d'antenne de satellite de télécommunication. Un tel réflecteur d'antenne comprend généralement, lorsqu'il est déployé dans l'espace, une structure rigide (appelée coque) pourvue d'une surface réfléchissante, ainsi que des moyens de renfort et de maintien (non représentés) à l'arrière de cette structure, qui participent au maintien de la coque et à la liaison avec le satellite. Notamment pour des raisons d'encombrement lors du lancement du satellite par un lanceur spatial, cette structure est de type segmenté, c'est-à-dire qu'elle est formée de plusieurs segments ou panneaux.
Plus précisément, la présente invention concerne une structure segmentée 1 du type comprenant, comme représenté sur la figure 1 :
- au moins deux panneaux, à savoir au moins un premier panneau 2 dit principal comprenant une face avant 2A et une face arrière 2B, et au moins un second panneau 3, 4 dit secondaire comprenant également une face avant 3A, 4A et une face arrière 3B, 4B ; et
- au moins un dispositif de déploiement 5 qui est lié, respectivement, au panneau principal 2 et à un panneau secondaire 3, 4 associé.
Ce dispositif de déploiement 5 est apte à amener le panneau secondaire correspondant, par exemple le panneau secondaire 3, dans l'une ou l'autre des deux positions suivantes, relativement au panneau principal 2 :
- une position de stockage P1 , comme représenté sur la figure 1 , dans laquelle ledit panneau secondaire 3 est au moins partiellement superposé et de préférence complètement superposé au panneau principal 2 sur la face arrière 2B de ce dernier. La face avant 3A du panneau secondaire 3 est dirigée dans le même sens que la face avant 2A du panneau principal 2 ; et
- une position déployée P2, comme représenté sur les figures 2 et 5F, dans laquelle le panneau secondaire 3 est positionné à côté et contre le panneau principal 2 de manière à former un ensemble continu au moins sur leurs faces avant 2A et 3A.
Dans la description de la présente invention, on entend : - par face avant et face arrière, les deux faces d'un panneau, la face avant 3A, 4A d'un panneau secondaire 3, 4 étant superposée au moins partiellement à la face arrière 2B du panneau principal 2. De préférence, comme représenté notamment sur les exemples des figures 1 , 2, 5A à 5F et 7, chaque face avant 2A, 3A, 4A correspond dans le cas d'un réflecteur d'antenne à la face réfléchissante. Il est toutefois également possible que cela soit l'inverse, comme dans l'exemple de la figure 10 décrit ci-dessous ; et
- par intérieur et extérieur, les positions des différents éléments concernés par rapport au centre de la structure segmentée 1 dans la position déployée de cette dernière (figure 2), « intérieur » s'appliquant à la position la plus proche du centre et « extérieur » s'appliquant à la position la plus éloignée du centre dans cette position déployée (dans la direction d'un axe X-X (figure 1), en l'occurrence un axe de symétrie de la structure segmentée 1).
Dans le mode de réalisation préféré, représenté sur les figures 1 et 2, la structure segmentée 1 comprend :
- un panneau principal 2 central ;
- deux panneaux secondaires 3 et 4 agencés de part et d'autre dudit panneau principal 2 central dans la position complètement déployée (figure 2) de telle sorte que ces trois panneaux 2, 3 et 4 présentent une forme parabolique dans cette position complètement déployée ; et
- deux dispositifs de déploiement 5 associés, respectivement, auxdits panneaux secondaires 3 et 4.
Selon l'invention, chacun des dispositifs de déploiement 5 de la structure segmentée 1 , comporte :
- au moins un ruban 6, et de préférence deux rubans 6 (ou plus de deux rubans 6) représentés très schématiquement par des tirets sur la figure 1 ; et
- au moins un dispositif enrouleur 7, à savoir autant de dispositifs enrouleurs 7 que de rubans 6. Chaque dispositif enrouleur 7 est associé à un ruban 6 et est apte à enrouler le ruban 6 auquel il est associé à partir d'une position dépliée (figure 5D) comme précisé ci-dessous. Un enroulement du ruban 6 a pour effet de tirer le panneau secondaire 3, vers le panneau principal 2, de l'extérieur vers T'intérieur, jusqu'à ce que des faces de contact respectives 2C et 3C (figure 5A) soient sensiblement en contact (figure 5F).
Pour ce faire, selon l'invention, chaque ruban 6 est fixé par une première de ses extrémités au panneau secondaire 3, au niveau d'une face 3C dite de contact de ce dernier (qui arrive au contact d'une face 2C dite de contact du panneau principal 2C dans la position déployée P2). De plus, le ruban 6 est lié au panneau principal 2 au niveau de la face de contact 2C de ce dernier.
En outre, selon l'invention, chaque ruban 6 :
- met en œuvre une action pouvant être symétrique ;
- présente une souplesse lui permettant d'être plié au moins à des zones 8A, 8B dites de charnière (figures 1 et 3) dans la position de stockage P1 ;
- est élastiquement précontraint dans la position de stockage P1 de manière à se déplier automatiquement et de façon autonome, lorsque le mouvement entre le panneau secondaire 3, 4 et le panneau principal 2 (qui est bloqué dans la position de stockage P1) est libéré, afin de déplacer le panneau secondaire 3, 4 lors du dépliement, et ceci jusqu'à atteindre une position dépliée PD dans laquelle le ruban 6 présente longitudinalement une forme sensiblement rectiligne (figure 5D) ; et
- s'auto-verrouille dans la position dépliée PD, c'est-à-dire est pourvu d'une certaine rigidité dans cette position dépliée, permettant de maintenir le panneau secondaire 3, 4 par rapport au panneau principal 2 sensiblement dans un plan, et de tirer le panneau secondaire 3, 4 vers le panneau principal 2 tout en conservant cette position relative.
La structure segmentée 1 comprend donc un ou plusieurs dispositifs enrouleurs 7, au voisinage du bord de contact 2C entre le panneau principal 2 central et le panneau secondaire 3, 4 mobile lorsqu'il est déployé. En position de stockage P1 (figure 1), les panneaux secondaires 3 et 4 déployables sont placés au-dessus du panneau principal 2 de manière à limiter au maximum l'encombrement de la structure, le ruban 6 prenant alors une forme générale en « Z », comme représenté sur la figure 3. Bien que représentés schématiquement sur la figure 2, les rubans 6 et les dispositifs enrouleurs 7 (qui sont agencés à l'intérieur de la structure) ne sont bien entendu pas visibles dans la vue en perspective, dans la position déployée P2.
Le mode de réalisation représenté notamment sur les figures 5A à 5F comporte deux rubans 6 avec deux dispositifs enrouleurs 7. Le nombre de rubans 6 peut être adapté en fonction des caractéristiques de la structure segmentée 1 et des contraintes de déploiement.
La structure segmentée 1 comporte par ailleurs des moyens de maintien (non représentés) du panneau secondaire 3, 4 sur le panneau principal 2 qui sont répartis autour de chaque panneau secondaire déployable et qui sont de type séparable (ou amovible). Ces moyens de maintien sont commandables et permettent de libérer le panneau secondaire 3,4 du panneau principal 2 lorsqu'ils sont commandés (via un ordre de déploiement usuel), une telle libération libérant le mouvement entre le panneau secondaire 3, 4 correspondant et le panneau principal 2 et permettant au(x) ruban(s) 6 d'entrer en action.
Un tel dispositif de déploiement 5 permet de réaliser un déploiement efficace et avantageux du panneau secondaire 3, 4, auquel il est associé, de la position de stockage P1 (figure 1) à la position déployée P2 (figure 2), comme précisé ci-dessous.
L'ordre de grandeur de l'épaisseur du ruban 6 est de quelques dixièmes de millimètres, de manière à présenter la souplesse nécessaire pour tenir en position repliée (en forme de « Z »). Le ruban 6 présente, en section transversale, une forme incurvée qui est telle que, lorsque le ruban 6 se déplie, il s'auto-verrouille en position droite (phénomène ou effet de « cliquet ») à la manière d'un « mètre ruban ». La forme du ruban 6 est telle que, pour que cet effet de « cliquet » se produise, le ruban 6 est plié dans un sens ou dans l'autre (forme et action symétriques). Dans un mode de réalisation particulier, ledit ruban 6 présente, comme section transversale de forme symétrique : - une section transversale S1 en forme de tilde « ~ », comme représenté sur la figure 4A ; ou
- une section transversale S2 en forme de « w » à angles arrondis, comme représenté sur la figure 4B.
Le ruban 6 est pourvu de zones particulières (zones de charnière 8A,
8B) présentant une raideur de flexion significativement plus faible, par exemple sur quelques centimètres, afin de localiser des zones de pliage du ruban 6 (liaison pivot virtuelle), de sorte que la cinématique de déploiement soit reproductible et prévisible. Cet effet peut être obtenu par un rétrécissement local de la forme incurvée et/ou par une légère modification de l'épaisseur du ruban 6. En particulier, le déploiement et le reploiement peuvent ainsi être réalisés de nombreuses fois au sol, en utilisant un système de compensation de la gravité.
La raideur du ruban 6 est déterminée pour que la cinématique de déploiement soit adaptée aux inerties des panneaux secondaires 3 et 4, et induise un minimum de mouvements vibratoires parasites.
Pour le ruban 6 (ressort), on recherche une résistance vive élastique élevée et une bonne résilience, ainsi qu'une bonne endurance vis-à-vis des flexions alternées. On peut, par exemple, utiliser un alliage d'acier 45Si7 (ressort à lame) ou de type « corde à piano ». On peut également utiliser de l'Elinvar (acier à 33 % de nickel, 12 % de chrome, 1 ,2 % de manganèse), pour obtenir un module d'Young indépendant de la température.
Par ailleurs, dans un mode de réalisation particulier, dans lequel le ruban 6 sert également à transmettre un signal (sous forme électrique) ou de la puissance électrique, on peut utiliser un alliage de cuprobéryllium (Cu-Be). Sa limite élastique atteint 1000 MPa, avec une très bonne endurance, une très bonne conductivité thermique et électrique.
On peut également utiliser des matériaux composites, en particulier à base de fibres de verre ou de fibres de carbone, qui présentent des caractéristiques de tenue et de masse avantageuses. Outre le choix du matériau, les performances du ruban 6 dépendent également d'un traitement de surface appliqué audit ruban 6. Ce traitement peut, par exemple, être un grenaillage de précontrainte sur un matériau métallique.
En position repliée, les panneaux secondaires 3 et 4 déployables sont gerbés par des points répartis en périphérie du panneau principal 2. La libération des points de gerbage autorise le déploiement automatique des panneaux secondaires 3 et 4 par effet ressort des rubans 6.
Dans un mode de réalisation particulier, la structure segmentée 1 comporte des moyens auxiliaires (non représentés), aptes à générer une poussée sur le panneau secondaire 3, 4 pour l'écarter du panneau principal 2, afin d'aider à son déploiement. De préférence, pour ce faire, des ressorts sont intégrés au dispositif de gerbage des panneaux, afin de générer une impulsion (de poussée) au début du déploiement des panneaux secondaires 3 et 4 déployables.
Par ailleurs, pour limiter l'influence de la température sur la raideur du ou des rubans 6, chaque ruban 6 est pourvu de protections thermiques souples au moins au niveau desdites zones de charnière 8A, 8B flexibles.
Par ailleurs, dans un mode de réalisation particulier, les rubans 6, dont la fréquence propre est très basse (structure souple de grand élancement), sont arrimés à la structure du panneau principal 2 central par l'intermédiaire de fils d'aramide ou d'autres systèmes analogues. Ces fils sont coupés en même temps que les points de gerbage (ou peu de temps avant) par un fil chaud au moment du déploiement.
La présente invention présente de nombreux avantages, et en particulier :
- l'espace entre le panneau principal 2 central et les panneaux secondaires 3 et 4 est très faible, en raison du très faible encombrement du (ou des) ruban(s) 6. Le volume sous coiffe (lors d'un lancement par un lanceur spatial) est donc optimisé au maximum ; - la masse linéique du ruban 6 est très faible, étant donné la très faible épaisseur de celui-ci, combiné à une largeur de quelques centimètres seulement. Le dispositif de déploiement 5 à ruban 6 est donc extrêmement léger ;
- le nombre de pièces mécaniques est réduit ;
- le coût de fabrication et d'intégration est faible ;
- le dispositif de déploiement 5 est très fiable. La fiabilité résulte du nombre réduit de pièces mécaniques et du mécanisme nécessitant des ajustements précis ;
- les liaisons cinématiques ne comportent pas d'ajustement particulier, et sont donc peu sensibles aux dilatations thermiques différentielles ; et
- l'utilisation de matériaux métalliques ou composites permet de garantir une absence de dégazage et une résistance aux ambiances spatiales (rayonnements, oxygène atomique,...).
Le dispositif enrouleur 7 est pourvu d'un moteur électrique (non représenté) agencé dans la structure du panneau principal 2, qui entraîne en rotation un axe enrouleur 10 (représenté sur la figure 6), sur lequel est enroulé le ruban 6 lors de la rotation.
La structure segmentée 1 comporte, de plus, un dispositif d'amortissement 11 apte à réaliser un amortissement des chocs susceptibles d'être générés au moins au moment du verrouillage du ruban 6 dans la position dépliée.
Dans un mode de réalisation particulier représenté sur la figure 6, ce dispositif d'amortissement 11 comporte deux lames ressorts 12 et 13 montées autour du ruban 6, au niveau d'une ouverture 14 sous forme de fente, pratiquée dans la paroi de la face de contact 2C du panneau principal 2. Le ruban 6 qui traverse cette ouverture 14 passe entre les deux lames ressorts 12 et 13. Ces lames ressorts 2 et 13 permettent par un contact avec le ruban 6 d'amortir le choc sur le panneau principal 2 au moment du verrouillage du ruban 6, avec un découplage des guides du ruban par rapport à la structure porteuse. Une fois le ruban 6 déplié en position droite (figure 5D), avec le panneau 3 déployable accroché à l'extrémité, le dispositif enrouleur 7, mû par le moteur électrique, rapproche (dans le sens illustré par une flèche E2 par les figures 5D et 5E) le panneau secondaire 3 du panneau principal 2.
Si nécessaire, on peut prévoir une synchronisation entre les deux (ou même plus de deux) dispositifs enrouleurs 7 du dispositif de déploiement 5, en particulier par une liaison mécanique flexible ou par cardans homocinétiques (type tripode ou Rzeppa). On peut également envisager un seul moteur déporté, destiné aux différents dispositifs enrouleurs 7 du dispositif de déploiement 5.
La structure segmentée 1 comporte, de plus, des moyens configurés pour réaliser un guidage terminal permettant d'aboutir à la position déployée P2. Dans un mode de réalisation particulier, ces moyens comprennent un système usuel de cône/contre-cône.
Les dispositifs de déploiement 5 de la structure segmentée 1 , associés aux différents panneaux secondaires 3 et 4 de cette structure segmentée 1 , permettent donc de réaliser un déploiement de la structure segmentée 1 d'une position de stockage complet (pour laquelle tous les panneaux secondaires 3 et 4 sont dans une position de stockage P1 , comme représenté sur la figure 1) à une position complètement déployée (pour laquelle tous les panneaux secondaires 3 et 4 sont dans une position déployée P2, comme représenté notamment sur la figure 2).
Le dispositif de déploiement 5 comporte également des moyens non représentés (par exemple une unité centrale) pour commander, notamment, les moteurs électriques des dispositifs enrouleurs 7 et/ou générer un ordre de déploiement.
Le fonctionnement dudit dispositif de déploiement 5, pour le déploiement d'un 3 desdits panneaux secondaires 3, 4, à partir de la position de stockage P1 de la figure 1 à la position déployée P2 des figures 2 et 5F, est le suivant : a) on libère le mouvement du panneau secondaire 3 par rapport au panneau principal 2, à partir de la position de stockage P1 de la figure 1 par exemple. Cette libération permet un déploiement automatique des rubans précontraints 6, générant un déplacement du panneau secondaire 3 vers l'extérieur dans le sens indiqué par une flèche E1 , comme illustré par différentes positions successives PA, PB et PC respectivement sur les figures 5A, 5B et 5C. Ceci permet d'amener le panneau secondaire 3 de la position superposée de stockage P1 à une position PD non superposée (figure 5D) sensiblement dans un même plan moyen que le panneau principal 2. Ledit ruban 6 s'auto- verrouille lorsqu'il est complètement déplié dans la position PD de la figure 5D ; puis
b) on enroule les deux rubans 6, à l'aide des dispositifs enrouleurs 7 associés, comme illustré par une position intermédiaire PE sur la figure 5E, de manière à déplacer le panneau secondaire 3 vers l'intérieur dans le sens illustré par la flèche E2 et à approcher ce panneau secondaire 3 du panneau principal 1 jusqu'à ce que leurs faces de contact respectives 2C et 3C soient sensiblement en contact.
Le procédé de déploiement comprend également une étape supplémentaire consistant à réaliser un guidage terminal usuel pour aboutir à la position déployée P2, en amenant le panneau secondaire 3 au contact du panneau principal 2 dans la position définitive recherchée, comme illustré sur la figure 5F.
Pour ce faire, la structure segmentée 1 comporte des moyens (non représentés) pour permettre un positionnement final précis entre le panneau secondaire 3 et le panneau principal 2, ainsi que des moyens pour verrouiller le(s) panneau(x) dans la position déployée P2.
Le même procédé de déploiement est mis en œuvre pour le panneau secondaire 4 de manière à finalement obtenir une position complètement déployée de la structure segmentée 1 , comme représenté sur la figure 2.
Bien entendu, le dispositif 5 peut également amener la structure segmentée 1 de la position déployée P2 à la position de stockage P1 , si cela s'avérait nécessaire, par exemple pour une opération de validation, en réalisant les opérations précitées dans l'ordre inverse (b, a), avec chaque opération mise en œuvre en sens inverse.
Par ailleurs, dans un mode de réalisation particulier, représenté schématiquement sur la figure 7, la structure segmentée 1 comprend plusieurs panneaux (plus de deux panneaux) superposés, permettant ainsi de déployer des systèmes de grandes dimensions dans plusieurs directions.
Dans ce cas, le dispositif de déploiement 5 est configuré pour réaliser le déploiement simultané du panneau secondaire 3, 4 et d'au moins un panneau intermédiaire 23, 24. Ce panneau intermédiaire 23, 24 est agencé entre le panneau secondaire 3, 4 et le panneau principal 2, et ceci de façon superposée dans la position de stockage P1 , tel que représenté sur la figure 7, et en contact latéral dans la position déployée. De plus, le panneau intermédiaire 23, 24 est lié à chaque ruban 6 utilisé de manière à pouvoir glisser le long dudit ruban 6.
Dans ce cas, dans un mode de réalisation particulier, le ruban 6 traverse au moins, en partie, la structure du panneau intermédiaire 23, 24, comme représenté par des tirets sur la figure 7.
Sur l'exemple de la figure 7, l'agencement est symétrique par rapport à un plan transversal illustré par une droite L, et le déploiement est réalisé :
- pour l'ensemble formé du panneau secondaire 3 et du panneau intermédiaire 23 dans le sens illustré par une flèche F1 ; et
- pour l'ensemble formé du panneau secondaire 4 et du panneau intermédiaire 24 dans le sens illustré par une flèche F2.
Sur la figure 7, on a également représenté très schématiquement des systèmes de gerbage 25 usuels.
Les panneaux intermédiaires 23, 24 sont montés flottant sur le ou les rubans 6 de déploiement. Afin d'assurer une absence de collision des panneaux entre eux et une cinématique maîtrisée et reproductible, la structure segmentée 1 comprend un système 27 de blocage en translation des panneaux intermédiaires 23, 24 par rapport au(x) ruban(s) 6. Ce système de blocage 27 s'escamote automatiquement de manière fiable lors de l'opération d'enroulement des rubans 6.
Dans un mode de réalisation particulier, représenté sur les figures 8A et 8B, le système de blocage 27 comporte une lame souple 28 (en matériau métallique ou composite) qui traverse le ruban 6, à travers une petite fente 29 pratiquée dans le ruban 6. Lors de l'accostage d'un panneau 23A sur un panneau 23B adjacent, un doigt 30 prévu à l'extrémité du panneau 23A à proximité du passage du ruban 6 vient plier cette lame souple 28 (comme illustré par une flèche 26 sur la figure 8B) jusqu'à ce qu'elle se dégage de la fente 29, libérant ainsi la liaison glissière.
Les figures 9A à 9C illustrent différentes étapes d'une telle libération, au niveau de deux panneaux adjacents 23A et 23B (correspondant au panneau principal et à un panneau intermédiaire adjacent, ou à deux panneaux intermédiaires adjacents, ou bien au panneau secondaire et à un panneau intermédiaire adjacent). Plus précisément :
- sur la figure 9A, la liaison est verrouillée et lame souple 28 traverse le ruban 6 ;
- sur la figure 9B, la liaison est toujours verrouillée, mais le panneau 23A s'approche du panneau 23B et la lame 28 plie sous l'effort du doigt 30 et commence à se dégager ; et
- sur la figure 9C, le panneau intermédiaire 23A est guidé en bout du panneau intermédiaire 23B, la lame 28 est dégagée du ruban 6 et la liaison est donc déverrouillée.
Par ailleurs, afin d'activer les systèmes de gerbage 25 déportés sur les panneaux intermédiaires, les rubans 6 peuvent être utilisés pour conduire directement l'énergie électrique nécessaire sans ajout de câblage dédié, ce qui présente des avantages en terme de simplicité et de robustesse.
Dans une variante de réalisation représentée sur la figure 10, à la différence de l'exemple de la figure 7, la structure segmentée 1 est telle que les panneaux (panneau secondaire 3 et panneau(x) intermédiaire(s) 33 d'un côté ; panneau secondaire 4 et panneau(x) intermédiaire(s) 34 de l'autre côté) sont superposés à l'intérieur de la parabole. En d'autres termes, la face (dite arrière) du panneau principal 2 (sur laquelle est superposée en position de stockage la face (dite avant) d'un autre panneau) est située à l'intérieur de la parabole (et non pas à l'extérieur comme sur l'exemple de la figure 7) et correspond à une face réfléchissante dans le cas d'un réflecteur parabolique.
Dans ce cas, on libère les panneaux de gauche (par rapport au plan L) avant ou après les panneaux de droite pour ne pas générer de collision.
Sur l'exemple de la figure 10, le déploiement est réalisé :
- pour l'ensemble formé du panneau secondaire 3 et du panneau intermédiaire 33 dans le sens illustré par une flèche F3 ; et
- pour l'ensemble formé du panneau secondaire 4 et du panneau intermédiaire 34 dans le sens illustré par une flèche F4.
La structure segmentée 1 , telle que décrite ci-dessus, comprenant notamment un dispositif de déploiement 5 permet de réaliser un déploiement simple et fiable par conception, très léger, et très compact sous coiffe, et présente un coût de production et d'intégration réduit. De plus, il est possible de déployer plusieurs panneaux superposés afin de déployer des systèmes 1 de grandes dimensions, dans plusieurs directions.

Claims

REVENDICATIONS
1. Structure segmentée, en particulier pour réflecteur d'antenne de satellite, ladite structure segmentée (1) comprenant :
- au moins deux panneaux (2, 3, 4), un premier panneau (2) dit principal comprenant une face avant (2A) et une face arrière (2B), et un second panneau (3, 4) dit secondaire comprenant également une face avant (3A, 4A) et une face arrière (3B, 4B) ; et
- au moins un dispositif de déploiement (5) relié aux faces arrière respectivement desdits panneaux principal et secondaire et apte à amener ledit panneau secondaire (3, 4) dans l'une ou l'autre des deux positions suivantes, relativement audit panneau principal (2) :
• une position de stockage (P1), dans laquelle ledit panneau secondaire (3, 4) est au moins partiellement superposé audit panneau principal (2) sur la face arrière (2B) de ce dernier, la face avant (3A, 4A) dudit panneau secondaire (3, 4) étant dirigée dans le même sens que la face avant (2A) dudit panneau principal (2) ; et
• une position déployée (P2), dans laquelle ledit panneau secondaire (3, 4) est positionné vers l'extérieur du panneau principal (2), à côté et contre ledit panneau principal (2) de manière à former un ensemble continu au moins sur leurs faces avant,
caractérisée en ce que ledit dispositif de déploiement (5) comporte :
- au moins un ruban (6), ledit ruban (6) étant fixé par une première de ses extrémités au panneau secondaire (3, 4) au niveau d'une face (3C) dite de contact de ce dernier, qui arrive au contact d'une face (2C) dite de contact du panneau principal (2) dans la position déployée (P1), et étant lié au panneau principal (2) au niveau de la face de contact (2C) de ce dernier, ledit ruban (6) :
• présentant une souplesse lui permettant d'être plié au moins à des zones (8A, 8B) dites de charnière dans la position de stockage (P1) ; • étant élastiquement précontraint dans la position de stockage (P1) de manière à se déplier automatiquement et de façon autonome, lorsque le mouvement entre le panneau secondaire (3, 4) et le panneau principal (2) est libéré, de manière à déplacer le panneau secondaire (3, 4) lors du dépliement, jusqu'à atteindre une position dépliée sensiblement rectiligne ; et
• s'auto-verrouillant dans la position dépliée ; et
- au moins un dispositif enrouleur (7) qui est apte à enrouler ledit ruban (6) à partir de sa position dépliée, un enroulement du ruban (6) approchant le panneau secondaire (3, 4) du panneau principal (2).
2. Structure segmentée selon la revendication 1 ,
caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de maintien amovibles du panneau secondaire (3, 4) sur le panneau principal (2), lesdits moyens de maintien étant commandables et permettant de libérer le panneau secondaire (3, 4) du panneau principal (2) lorsqu'ils sont commandés, une telle libération libérant le mouvement entre ledit panneau secondaire (3, 4) et ledit panneau principal (2).
3. Structure segmentée selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que ledit ruban (6) présente au moins l'une des caractéristiques suivantes :
- il est pourvu de protections thermiques souples au moins au niveau desdites zones de charnière (8A, 8B) ;
- il est pourvu, au moins en partie, d'un traitement de surface ;
- il est réalisé en l'un des matériaux suivants : un matériau métallique et un matériau composite.
4. Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de maintien auxiliaire amovibles aptes à maintenir le ruban (6), dans la position de stockage (P1).
5. Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce quelle comporte des moyens aptes à générer une poussée sur le panneau secondaire (3, 4) pour l'écarter du panneau principal (2) afin d'aider au déploiement.
6. Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit dispositif enrouleur (7) est pourvu d'un moteur électrique agencé dans la structure du panneau principal (2).
7. Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte, de plus, un dispositif d'amortissement (11) apte à réaliser un amortissement de chocs susceptibles d'être générés au moins au moment de l'auto-verrouillage dudit ruban (6).
8. Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte, de plus, des moyens configurés pour réaliser un guidage terminal permettant d'aboutir à la position déployée.
9. Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit dispositif de déploiement (5) est configuré pour réaliser le déploiement simultané du panneau secondaire (3, 4) et d'au moins un panneau intermédiaire (23, 24 ; 33, 34) qui sont tels que ledit panneau intermédiaire (23, 24 ; 33, 34) est agencé entre le panneau secondaire (3, 4) et le panneau principal (2), de façon superposée dans la position de stockage (P1) et en contact latéral dans la position déployée, et en ce que ledit panneau intermédiaire (23, 24 ; 33, 34) est lié audit ruban (6) de manière à pouvoir glisser le long dudit ruban (6).
10. Structure segmentée selon la revendication 9,
caractérisé en ce que ledit ruban (6) traverse au moins, en partie, la structure dudit panneau intermédiaire (23, 24 ; 33, 34).
11. Structure segmentée selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce qu'elle comprend :
- un panneau principal (2) central ; - deux panneaux secondaires (3, 4) agencés de part et d'autre dudit panneau principal (2) central dans la position déployée de manière à présenter une forme parabolique ; et
- deux dispositifs de déploiement (5) associés, respectivement, auxdits panneaux secondaires (3, 4).
12. Réflecteur d'antenne de satellite,
caractérisé en ce qu'il comporte une structure segmentée (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11.
13. Satellite,
caractérisé en ce qu'il comporte au moins une structure segmentée (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11.
14. Procédé de déploiement d'une structure segmentée (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 ,
caractérisé en ce qu'il comprend des étapes successives consistant, lors du déploiement de la position de stockage (P1) à la position déployée (P2) :
a) à libérer le mouvement du panneau secondaire (3), par rapport au panneau principal (2), cette libération permettant un dépliement automatique du ruban (6) précontraint de manière à amener le panneau secondaire (3, 4) d'une position superposée à une position (PD) sensiblement dans un même plan moyen que le panneau principal (2), ledit ruban (6) s'auto-verrouillant lorsqu'il est complètement déplié ; et
b) à enrouler le ruban (6), à l'aide du dispositif enrouleur (7), de manière à approcher le panneau secondaire (3) du panneau principal (2) jusqu'à ce que leurs faces de contact (2C, 3C) respectives soient sensiblement en contact.
15. Procédé de déploiement selon la revendication 14,
caractérisé en ce qu'il comprend une étape supplémentaire consistant à réaliser un guidage terminal pour aboutir à la position déployée (P2).
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