ES2211407T3 - Disposicion de panel solar con ala en d. - Google Patents

Abstract

Un panel solar (13a, ..., 17a; 13b, ..., 17b), que comprende: un primer miembro (6) de soporte que define una primera superficie plana; un segundo miembro (4) de soporte que define una segunda superficie plana; en el que cada uno de los citados miembros (6, 4) de soporte primero y segundo son rectangulares en geometría y contienen cuatro esquinas; el citado segundo miembro (4) de soporte es esencialmente coextensivo en superficie con el citado primer miembro (6) de soporte y se superpone al citado primer miembro (6) de soporte; el citado segundo miembro (4) de soporte es de característico flexibles; teniendo el citado primer miembro (6) de soporte una característica de rigidez mayor que la característica de rigidez correspondiente del citado segundo miembro (4) de soporte; medios de forzamiento (19a, ..., 19d) soportados por el citado primer miembro (6) para empujar los extremos opuestos del citado segundo miembro (4) de soporte entre sí para doblar hacia fuera el segundo miembro (4) de soporte; que se caracteriza porque el citado medio de forzamiento (19a, ..., 19d) comprende cuatro bisagras de energía de deformación de 180 grados (19a, ..., 19d); estando soportada cada una de las bisagras de energía de deformación de 180 grados (19a, ..., 19d) en una respectiva de las citadas cuatro esquinas del citado primer miembro (6) de soporte y estando conectada a una correspondiente de las citadas esquinas del citado segundo miembro (4) de soporte.

Description

Disposición de panel solar con ala en D.

Campo de la invención

Esta invención se refiere a disposiciones de panel solar y, más en particular, al aumento de la relación de potencia respecto a peso que se obtiene en las disposiciones de panel solar.

Antecedentes

Las disposiciones de panel solar contienen un gran número de celdas fotovoltaicas, también denominadas celdas solares, que convierten la energía de la luz solar incidente en electricidad. Una aplicación principal de la disposición es en las naves espaciales en las cuales se utiliza la disposición de panel solar para recargar las baterías de CC de la nave espacial. En la disposición, se disponen las celdas solares en la superficie de la disposición, y se colocan en bandas o series de circuitos eléctricos. Se conectan adicionalmente esos circuitos en paralelo para combinar las producciones de las celdas solares y proporcionar colectivamente los niveles apropiados de corriente con un nivel de voltaje suficiente para cargar las baterías de la nave espacial. Para asegurar que la disposición de panel solar recibe la luz solar, unos aparatos de control de posición en la nave espacial rastrean la posición del sol y, por la utilización de varios medios, se mantienen las disposiciones de panel solar en una posición que maximiza la cantidad de luz solar recibida.

Para la aplicación a naves espaciales, las disposiciones de panel solar son ligeras y se construyen para que se puedan desplegar. Se forma una disposición de panel solar desplegable con un cierto número de paneles solares en serie. Los paneles están unidos o articulados entre sí, y pueden ser plegados, uno a lado del otro, para ser almacenados a bordo de la nave espacial y transportarse a la órbita. En la órbita, se despliega la serie de paneles para su despliegue.

Los paneles solares existentes son de estructura plana o, generalmente hablando, son bidimensionales. Como consecuencia, los paneles no son muy rígidos. Al requerirse mayores cantidades de potencia eléctrica para la nave espacial, la longitud y la anchura de esos paneles crecen también para poder acomodar un mayor número de celdas solares. Al aumentar el tamaño de la disposición, disminuye la capacidad de los paneles relativamente delgados de soportar las cargas mecánicas requeridas para mantener el rastreo adecuado del sol. Los paneles de tamaño mayor pueden doblarse o torcerse, incluso bajo condiciones de baja gravedad en las cuales los paneles esencialmente no tienen peso. Cuando el tamaño de la disposición aumenta, su inercia también aumenta. Aunque es posible añadir miembros estructurales, tales como aguilones, para aumentar la rigidez de la disposición y mantener la rectitud de la disposición, una modificación de este tipo aumenta invariablemente tanto el peso del despegue de la disposición, como su volumen almacenado.

Típicamente, el volumen almacenado permitido está restringido por el tamaño de la nave espacial y por el vehículo de lanzamiento. El peso también es una consideración importante en el diseño de las disposiciones de panel solar para naves espaciales. Cuanto más pesa la disposición de panel solar, más combustible se requerirá para situar la nave espacial en órbita. Los factores anteriores significan un mayor costo de lanzamiento, lo cual es claramente indeseable.

Por lo tanto, se reconoce la eficiencia del peso de la disposición de panel solar como un factor importante de diseño. En una disposición de panel solar, se expresa la eficiencia de peso en términos de su relación de potencia respecto a peso. Las disposiciones de panel solar típicas tienen una relación de potencia respecto a peso que oscila entre, aproximadamente, veinte a cincuenta vatios por kilogramo. Con unas eficiencias tan bajas, el aumento de los niveles de potencia de las naves espaciales utilizando extensiones de los diseños de disposiciones de panel solar existentes implica penalidades significativas de peso.

El Documento US-5.496.414 muestra un concentrador para celdas solares almacenable y desplegable, que comprende las características del preámbulo de la Reivindicación 1. Un problema que presenta ese concentrador es que se utilizan medios de forzamiento bastante complejos, concretamente tres resortes de hoja. Estos resortes aumentan el peso y las dimensiones en la condición almacenada de la disposición que se muestra en el mismo.

Por lo tanto, es un objetivo de la presente invención proporcionar un panel solar y una disposición de panel solar que comprenden paneles solares que se optimizan con respecto a su medio de forzamiento, en particular en relación con el peso, la complejidad y las dimensiones en condición almacenada.

Sumario de la invención

De acuerdo con el objetivo anterior, la presente invención proporciona un panel solar de acuerdo con la Reivindicación 1 y una disposición de panel solar que comprende tales paneles solares, cuyo momento de inercia y rigidez aumenta automáticamente cuando se despliega la disposición. La estructura de soporte de la disposición cambia, desde una forma relativamente plana de dos dimensiones y de sección transversal rectangular cuando se encuentra almacenada, a una forma curvada y de sección transversal en forma de ala de avión cuando se encuentra desplegada. El cambio de forma aumenta significativamente la inercia I_{x-x}, el momento de inercia, en varios órdenes de magnitud, y la rigidez de la estructura de soporte y, por lo tanto, el momento de inercia y la rigidez de la disposición de panel solar.

Con una rigidez aumentada, la estructura de soporte puede llevar un mayor número de celdas solares en la disposición que en el caso de un soporte plano, permitiendo la generación de mayores cantidades de potencia eléctrica. Como ventaja, las disposiciones de panel solar del diseño que antecede consiguen relaciones de potencia respecto a peso de dos a cinco veces mayor que aquellas que se obtienen con los diseños convencionales de disposiciones de panel solar cualificadas para el espacio.

Los objetivos y ventajas anteriores y adicionales de la invención, en conjunto con la característica de estructura de la misma, la cual se ha resumido solo brevemente en los párrafos anteriores, se hará más aparente a los expertos en la técnica leyendo la descripción detallada de una Realización preferente de la invención, que se indica a continuación en esta especificación, tomada en conjunto con la ilustración de la misma que se presenta en los dibujos que se acompañan.

Breve descripción de los dibujos

En los dibujos:

La Figura 1 es una ilustración isométrica de una Realización de una disposición de panel solar que contiene múltiples paneles solares, desplegados en un ensamblaje de disposición de panel solar de doble ala;

La Figura 2 es una vista en perspectiva de uno de los paneles solares de la Realización de la Figura 1, dibujado a una escala mayor, que muestra la forma relativamente plana, de dos dimensiones, del panel solar y de su soporte cuando se encuentran almacenados;

La Figura 3 es una vista en perspectiva del panel solar de la Figura 2, que se muestra en condición desplegada, en la cual el panel asume una forma relativamente plana de tres dimensiones;

La Figura 4 muestra una sección de la esquina del panel de la Figura 2 en condición almacenada, tomada por las líneas 4-4, que ilustra en perspectiva, a escala mayor, una de las bisagras de energía de deformación de 180 grados que se utilizan para unir las secciones de panel en las esquinas del panel solar de las Figuras 2 y 3;

La Figura 5 muestra una sección de la esquina del panel de la Figura 3, tomada por las líneas 5-5, ilustrando en perspectiva, a escala mayor, la bisagra de energía de deformación de la Figura 4, mostrando la bisagra de energía de deformación de 180 grados cuando se encuentra desplegada;

La Figura 6 ilustra parcialmente, a escala mayor, una sección de esquina de la disposición de panel solar de la Figura 1 cuando se encuentra almacenada, mostrando la relación apilada de las bisagras del panel en D y las bisagras de panel a panel que se utilizan para unir entre sí paneles adyacentes en la disposición;

La Figura 7 es una vista en sección parcial, aumentada de escala, de una porción de la disposición de panel solar de la Figura 1, que ilustra las bisagras de panel a panel cuando se encuentran desplegadas;

La Figura 8 es otra vista en sección parcial, aumentada de escala, de una porción de la disposición de panel solar de la Figura 1, que ilustra el extremo conectado a la nave espacial, de una de las disposiciones de panel solar en condición desplegada, incluyendo el brazo de transición de la disposición;

La Figura 9 es una vista en sección parcial, aumentada de escala, de una porción de la disposición de panel solar de la Figura 1, que ilustra el brazo de transición de la disposición en condición almacenada; y

Las Figuras 10A, 10B y 10C ilustran, respectivamente, la configuración cambiante de la disposición de panel solar mientras se despliega, incluyendo, secuencialmente, la configuración almacenada, la configuración parcialmente desplegada y la configuración completamente desplegada.

Descripción de las realizaciones preferentes

Se hace referencia a la Figura 1, que ilustra en perspectiva la nueva disposición de panel solar en condición desplegada. La disposición de panel solar 1 contiene dos brazos 3 y 5, también denominados individualmente como alas de disposición de panel solar, unidos a los lados opuestos respectivos de una caja 7 por medio de horquillas apropiadas 9 y 11, de las cuales solo una es visible en la figura. Las disposiciones de panel solar 3 y 5 se extienden en línea recta hacia fuera en direcciones opuestas desde los lados opuestos de la caja 7, como brazos, e idealmente, se forman en línea recta coaxialmente entre sí. Cada disposición contiene cinco paneles solares 13a a 17a en la disposición 3 y 13b a 17b en la disposición 5. Los paneles incluyen una superficie curvada, visible en la Figura, y una superficie inferior relativamente plana, solo parcialmente visible. Se une cada panel a un panel adyacente en el brazo por medio de bisagras 21, que se describe en la presente en más detalle a continuación.

Las celdas solares, no visibles en la Figura, están situadas en el lado lejano de la superficie inferior relativamente plana de cada uno de los miembros 3 y 5. Unos cables eléctricos o arneses, no ilustrados, se extienden desde una conexión en la caja 7, a través de las horquillas respectivas 9 y 11, a cada uno de los paneles en la disposición, conectando eléctricamente los paneles solares a un conector eléctrico en la caja 7. La estructura de arnés anterior y el contenido de la caja son convencionales y esencialmente son los mismos que se utilizan en todas las disposiciones de panel solar anteriores, no siendo necesarios los detalles de los mismos para comprender la presente invención.

Cada uno de los paneles citados anteriormente contiene cuatro bisagras de energía de deformación de 180 grados, 19a a 19d, situándose cada una de las cuales en una de las cuatro respectivas esquinas del panel, como se describirá más adelante en la presente con más detalles. Bisagras adicionales, como, por ejemplo la bisagra 21, conectan la horquilla al primer panel y cada panel al siguiente panel adyacente, para unir entre sí mecánicamente los paneles en la disposición de panel solar. Por motivos de conveniencia, solo se etiquetan en esta Figura las bisagras conectadas a uno de los paneles solares.

En condición desplegada, el aspecto de cada panel solar o disposición de panel solar se parece, vagamente, a un ala de avión. Es decir, la disposición contiene una superficie superior curvada 4, como se ve en el panel 15a a la izquierda, y una superficie inferior plana 6, vista a través de una ventana en la superficie 4, y en sección transversal define un sector curvado en forma de D. Se ilustran mejor esos elementos en la siguiente figura, Figura 2, a la que se hace referencia.

Se toma uno de los paneles 15a como representativo de la pluralidad de paneles y se ilustra en la condición no desplegada o almacenada en una vista aumentada de escala en la Figura 2. En esta condición, el panel es plano, teniendo las superficies superior e inferior, que esencialmente son coextensivos en forma y en superficie, presionándose entre sí. Se utilizan medios externos, no ilustrados en la figura, para sujetar el panel de forma plana para el almacenamiento, como se describirá con más detalles en la presente más adelante, contra la fuerza de forzamiento producida por las bisagras. Como se hace aparente en esta descripción, debido a la naturaleza de la construcción de los paneles, de otra manera los paneles no estarían ni se mantendrían planos en condiciones de gravedad cero.

La superficie superior o soporte 4 del panel es, apropiadamente, una estructura de esqueleto o bastidor formado de un material delgado y flexible que define, por ejemplo, cuatro "marcos de cuadro" adyacentes en estructura. La superficie inferior también es plana y forma un gran marco de cuadro rectangular 6, estando visibles en la figura únicamente los bordes del mismo, que se ilustra más claramente en la Figura 3. Se cubre ese gran marco de cuadro 6 con una membrana delgada y flexible 8, parcialmente visible a través de una de las cuatro ventanas en la superficie superior 4. Esa membrana sirve como superficie de soporte para las celdas solares 10, estando ilustrada gráficamente solo una de las mismas por medio de líneas discontinuas, y esas celdas solares se distribuyen alrededor de la superficie inferior de la membrana en una disposición convencional, no siendo necesarios los detalles para comprender la presente invención.

Continuando con la Figura 2, se sitúan las bisagras de energía de deformación 19a a 19d en cada una de las cuatro esquina del ensamblaje. Se omiten en la figura las bisagras de panel a panel 21a a 21d, ilustradas generalmente en la Figura 1.

Cuando se encuentra desplegado, debido a la fuerza ejercida por las bisagras 19a a 19d, el marco del panel modifica su forma a la configuración curvada que mejor se ilustra en la Figura 3, a la cual se hace referencia. El miembro 4 de marco superior se encuentra arqueado hacia fuera y el miembro 6 de marco inferior y la membrana acompañante 8 permanecen esencialmente planos. En sección transversal, la configuración de panel define un sector curvado que se parece vagamente a la sección transversal de una ala de avión o a la letra D mayúscula. Al desplegarse, las bisagras de energía de deformación 19a a 19d, mostradas en condición completamente desplegadas, situadas en extremos opuestos del marco plano 6 de forma rectangular, ilustrado anteriormente en la Figura 2, empujan entre sí los extremos opuestos del miembro 4 de marco una corta distancia. Al ser relativamente flexible, ese miembro de marco se arquea hacia fuera.

Se ilustra la bisagra de energía de deformación 19a de 180 grados del panel con mayor detalle en la Figura 4, ilustrando la bisagra en condición no desplegada; y nuevamente en la Figura 5, en la que se muestra la bisagra desplegada. La bisagra comprende una cinta 22 metálica delgada rectangular flexible y ménsulas de montaje 24 y 26 en los extremos respectivos. Como mejor se ilustra en la Figura 5, la ménsula 24 se une por pernos a otra sección que se encuentra debajo del extremo de la cinta 22, sujetando la cinta entre esas dos secciones. Se une por pernos la porción mayor de forma rectangular de esa ménsula al miembro 4 de marco superior en una posición adyacente a una esquina. En el otro extremo, la ménsula 26 contiene una porción unida a la cinta 22, unida por pernos a otra porción similar, no visible es la figura, de la misma manera que la porción correspondiente de la ménsula 24 de montaje. Esta última porción contiene también una porción 32 abisagrada que se ilustra en forma doblada en la figura, la cual se encuentra unida apropiadamente a una esquina del miembro 6 de marco inferior, por medio de tornillos o adhesivos u otros medios convencionales.

Volviendo a la Figura 4, cuando la bisagra está en su condición no desplegada, se dobla a la configuración en forma de U ilustrada, almacenando fuerza en el resorte 22 formado. En esta configuración, la bisagra de energía de deformación produce una fuerza de forzamiento para desenvolverse de la forma en U y estirarse a la condición desplegada, como se ha ilustrado anteriormente en la Figura 5.

Volviendo nuevamente a la Figura 5, para poder acomodar la cinta 22 cuando se encuentra completamente estirada como se muestra, se elimina una pequeña porción 28 de esquina del miembro 4 de marco superior, dejando un espacio de holgura para la cinta. La descripción anterior de una de las bisagras es representativa de las otras bisagras similares y de la estructura de montaje asociada a cada una de las tres esquinas restantes de los miembros de marco de panel, que no es necesario repetir.

Las bisagras de energía de deformación, también denominadas algunas veces como bisagras de cinta métrica, son de un diseño reconocido. Las personas que utilizan una cinta métrica metálica conocen la forma ligeramente curvada de la cinta metálica, que proporciona cierta medida de rigidez a lo largo de su longitud y de sus lados. Sin embargo, al aplicar suficiente fuerza, la cinta se dobla y se pliega elásticamente. Se puede agarrar la cinta a lo largo de su longitud y, con fuerza apropiada, se pliega manualmente, haciendo que se extienda y se aplane el área alrededor del pliegue. Una vez que el pliegue ha quedado aplanado, el plegado adicional requiere menos fuerza. Además, cuando se suelta la cinta, vuelve elásticamente a su forma, literalmente, salta a su forma. La cinta es flexible así como elástica.

Anteriormente se han utilizado bisagras del tipo anterior en disposiciones de panel solar y se han utilizado previamente en satélites fabricados por el actual asignatario, para el despliegue de disposiciones de panel solar. Cuando se utilizan en disposiciones de panel solar, las bisagras están alineadas como bisagras en una puerta basculante, el panel solar plano, esencialmente de la misma manera que las bisagras 21 de panel a panel de la presente invención, que se describe en la presente más adelante.

Las bisagras de energía de deformación 19 tienen la ventaja de proporcionar un bajo par de torsión positivo durante despliegue para que la relación de despliegue no sea excesiva, a la vez que proporciona un par de torsión mucho más alto durante los últimos pocos grados de rotación antes del "enganche", poniéndose rectas como se ilustra en la Figura 5. La rigidez de enganche de esa bisagra es extremadamente alta, hablando relativamente, es decir, la fuerza requerida para aplanar o retorcer una cinta metálica, permitiendo el plegado.

Cuando se sitúa el ensamblaje de disposición de panel solar de la Figura 1 en la condición almacenada, los paneles de las disposiciones de panel solar 3 y 5 y la caja 7 se doblan de forma ordenada y compacta en un paquete de pequeño tamaño. Se ilustra a escala mayor una porción de una de las regiones de esquina del panel solar 3 en condición plegada como se muestra en la Figura 6, a la cual se hace referencia.

En la Figura 6, se ilustra a la izquierda de la figura cada bisagra de panel situada en la esquina superior izquierda de los distintos paneles, incluyendo la bisagra 19b en el panel 3. Las bisagras están apiladas en línea. Individualmente, esas bisagras aparecen iguales que en la Figura 4. Las bisagras 21 de panel a panel, mostradas en condición no desplegada, están también apiladas en otra línea, y se orientan con ángulos rectos respecto a las bisagras 19 de panel. Como se muestra, los paneles individuales, estando formado cada uno con la pareja de miembros 4 y 6, están plegados entre sí de una forma parecida a un acordeón. Una amarre, no mostrada, sujeta los paneles apilados conjuntamente, restringiendo la fuerza de las bisagras de energía de deformación 19 y 21.

Las bisagras 21 de panel a panel son también bisagras de energía de deformación. Cada una de ellas contiene una cinta metálica 23, ménsulas 25 y 29 de extremo para unir la cinta a los paneles adyacentes y un tope 31 de sobre-desplazamiento. En la condición no desplegada, las bisagras de panel a panel almacenan energía mecánica en la cinta doblada 23, de la misma manera que las bisagras de energía de deformación descritas anteriormente.

Cuando se sueltan los paneles solares individuales para el despliegue, por ejemplo, al cortar el astronauta la amarre anterior, se libera la energía en esas bisagras, y de esta manera, la cinta metálica de la bisagra se pone recta. Al hacerlo, la bisagra de panel a panel que se encuentra a lo largo del lado de un panel solar despliega un panel desde su posición orientada al lado de un panel adyacente y lo sitúa al lado de este último. Esa acción se produce con cada uno de los paneles solares. Esos paneles solares quedan uno al lado del otro a lo largo de un eje común, formando así la disposición de panel solar desplegada. Esta bisagra de panel a panel y su utilización en sujetar paneles adyacentes entre sí en una disposición, es la misma que se utiliza en la construcción anterior de disposición de panel solar de panel plano. Y, simultáneamente con la apertura de las bisagras 21 de panel a panel, las cuatro bisagras de energía de deformación de 180 grados 19a - 19d asociadas con cada panel configuran la superficie superior de los paneles asociados en la forma curvada que se ha descrito anteriormente. Se ilustra esta relación final con respecto a uno de los paneles en una vista aumentada de escala en la Figura 7, a la cual se hace referencia.

La Figura 7 ilustra una porción de una de las disposiciones de panel solar de la Figura 1 en perspectiva y a escala mayor para ilustrar mejor, tanto la configuración de las bisagras 19 de panel como las bisagras 21 de panel a panel en la condición desplegada.

Para completar, se considera a continuación la horquilla que une un extremo de la disposición de panel solar a la caja 7, ilustrado anteriormente en la Figura 1. Se hace referencia a la Figura 8, que ilustra parcialmente un extremo de la disposición de panel solar, incluyendo la horquilla, en perspectiva en condición desplegada; y a la Figura 9, que ilustra los elementos de horquilla de la Figura 8 en perspectiva en la condición almacenada o no desplegada. La horquilla 33 incluye una superficie 35 formada de un material flexible, que puede doblarse hacia fuera como se ilustra, una superficie 36 plana de forma triangular, un brazo de transición 37, una bisagra de energía de deformación 39, y una bisagra de raíz 41, una bisagra que conecta el ala de la disposición de panel solar al motor de accionamiento de la base.

Como se ilustra en la Figura 9, la superficie 35 se aplana en la condición no desplegada, por los mismos medios utilizados para aplanar las superficies curvadas en la disposición descrita anteriormente. Esa superficie y el brazo de transición 37 se presionan aplanadados contra la superficie 36 inferior de forma triangular, comprimiendo la bisagra de energía de deformación 39. En esa condición no desplegada, la superficie 35 se superpone a una porción de superficie triangular 36. Cuando se va a desplegar la disposición, se desata el paquete retirando la restricción de las bisagras 39 y de las bisagras 21. La bisagra 39 hace rotar el brazo de transición 37 hacia arriba en la figura y las bisagras en las esquinas de la superficie 35 empujan los extremos del miembro hacia dentro, haciendo que el miembro 35 se doble hacia fuera. Esta acción es la misma que se ha descrito para los paneles solares. Por lo tanto, la horquilla asume la condición desplegada ilustrada en la Figura 8.

Se consigue la forma plana de los paneles solares, tal como se ha ilustrado anteriormente en la Figura 2, por medio de una fuerza externa, manualmente como parte del procedimiento de empaquetado implementado por el técnico. Como ejemplo, al presionar hacia abajo sobre el panel de soporte flexible, el técnico puede superar la fuerza de forzamiento de las bisagras de energía de deformación de 180 grados y comprimir esas bisagras de resorte nuevamente a su posición amartillada, mientras aplana el panel de soporte. Se empaqueta cada uno de los paneles separados en la disposición de la Figura 1 al doblar manualmente los paneles, uno encima del otro, en forma de zigzag parecido a un acordeón y presionándolos entre sí, por lo que se aplanan los paneles individuales contra la fuerza de forzamiento opuesta ejercida por las bisagras de energía de deformación de 180 grados y se mantienen los paneles en la condición plegada contra la fuerza de forzamiento de las bisagras de energía de deformación de panel a panel. Para retener los paneles en esa condición almacenada, se emplea una amarre, a la que se ha hecho referencia anteriormente con respecto a la Figura 6, u otra restricción similar. Cuando se retira esa amarre para desplegar la disposición de panel solar, las bisagras 21 de panel a panel empujan los paneles, alejándolos entre sí para desdoblarlos en línea como se ilustra en la Figura 1, mientras que las bisagras de energía de deformación 19 empujan a los extremos opuestos del panel entre ellos, haciendo que el miembro de bastidor se doble hacia fuera.

En una Realización práctica de la invención, se construyen preferentemente los miembros de bastidor 3 y 4 de material emparedado con estructura de nido de abeja de aluminio con láminas con cara de grafito. La forma preferida de membrana 8 utilizada para cubrir ese miembro 6 de bastidor es una película Kapton tensada, tipo "piel de tambor". Se pretensiona en plano esa película en ambas direcciones, mientras se une, a temperatura elevadas de aproximadamente 162,44ºC, a un bastidor tipo marco de cuadro construido con una construcción emparedada en estructura de nido de abeja de aluminio con láminas con cara de grafito. Con el enfriamiento de esa elevada temperatura, se completa la unión de "termoretracción" de la membrana con el bastidor. La pretensión resultante debería ser, aproximadamente, el 33% del punto de cesión y el 12% del punto de ruptura último. Una película ideal para esta aplicación es la que se comercializa actualmente bajo el nombre comercial "Kapton JP" y se une al bastidor con un adhesivo de película curado a 162,44ºC.

El bastidor 6 de fondo está diseñado para que tenga un límite elástico de viga mayor que el del bastidor o superficie 4, y una rigidez mayor. Cuando la articulación elástica libera su fuerza, también se producen una acción y una reacción. Pero el bastidor de fondo 6, formado de un material en estructura de nido de abeja de aluminio y que tiene una rigidez suficiente, resiste la fuerza ejercida en el otro extremo del resorte y no se dobla.

Las celdas solares están formadas de material semiconductor y son de estructura y montaje convencionales. En el pasado, estas celdas se han formado con una base de película flexible moldeable delgada que forma el soporte, el panel solar. Se utiliza la misma construcción con la presente invención, utilizando la membrana 8 como base para las celdas. Los detalles de construcción de estos soportes de célula anteriores no se describen adicionalmente, puesto que no son necesarios para la comprensión de la presente invención, y son conocidos por los expertos en el campo de la actividad. El lector interesado puede referirse a la literatura técnica y de patentes para esos detalles.

La inercia estructural de un cuerpo es su área de sección transversal multiplicada por la distancia al centroide, elevada al cuadrado. Cuando se transforma de una forma plana de sección transversal delgada a un cuerpo mayor de sección transversal significativamente mayor, tal como la forma D, la inercia del cuerpo se incrementa sustancialmente. Esencialmente, las bisagras de energía de deformación de 180 grados 19 transforman el momento de inercia del panel solar, desde un momento de inercia bajo en el cual los paneles se mantienen planos, a un momento de inercia significativamente mayor, consiguiendo que por medio del apretado de los extremos opuestos de un panel entre sí, se arquee hacia fuera el panel y de esta manera se cambie la sección transversal de la figura geométrica formada por la pareja de paneles. El tremendo incremento de inercia desplegada de la sección transversal de la membrana permite que el "ala D" actúe como un ala en voladizo aparejada que se requiere que, típicamente, posea una frecuencia fundamental desplegada de cualquier valor de 0,1 Hz a 0,5Hz.

La Realización que antecede monta las celdas solares al lado plano de los paneles. Como podrán apreciar los expertos en la técnica, también es posible en una Realización alternativa, montar las celdas solares en el lado curvado del panel.

Claims (6)

1. Un panel solar (13a, ..., 17a; 13b, ..., 17b), que comprende:

un primer miembro (6) de soporte que define una primera superficie plana;

un segundo miembro (4) de soporte que define una segunda superficie plana;

en el que cada uno de los citados miembros (6, 4) de soporte primero y segundo son rectangulares en geometría y contienen cuatro esquinas;

el citado segundo miembro (4) de soporte es esencialmente coextensivo en superficie con el citado primer miembro (6) de soporte y se superpone al citado primer miembro (6) de soporte;

el citado segundo miembro (4) de soporte es de característico flexibles;

teniendo el citado primer miembro (6) de soporte una característica de rigidez mayor que la característica de rigidez correspondiente del citado segundo miembro (4) de soporte;

medios de forzamiento (19a, ..., 19d) soportados por el citado primer miembro (6) para empujar los extremos opuestos del citado segundo miembro (4) de soporte entre sí para doblar hacia fuera el segundo miembro (4) de soporte;

que se caracteriza porque

el citado medio de forzamiento (19a, ..., 19d) comprende cuatro bisagras de energía de deformación de 180 grados (19a, ..., 19d); estando soportada cada una de las bisagras de energía de deformación de 180 grados (19a, ..., 19d) en una respectiva de las citadas cuatro esquinas del citado primer miembro (6) de soporte y estando conectada a una correspondiente de las citadas esquinas del citado segundo miembro (4) de soporte.

2. El panel solar de acuerdo con la Reivindicación 1, que comprende:

medios de restricción liberables para presionar el citado segundo miembro (4) de soporte contra el citado primer miembro (6) de soporte, contra el citado empuje del citado medio de forzamiento (19a, ..., 19d) para eliminar la citada curvatura del segundo miembro (4) de soporte.

3. El panel solar de acuerdo con la Reivindicación 1 ó 2, que comprende:

una pluralidad de celdas solares (10) dispuestas en, y alrededor de, uno de los citados primer y segundo miembros (6, 4) de soporte.

4. Una disposición (3, 5) de panel solar que comprende:

una pluralidad de paneles solares (13a, ..., 17a; 13b, ..., 17b) de acuerdo una de las Reivindicaciones 1 a 3.

5. La disposición (3, 5) de panel solar de acuerdo con la Reivindicación 4, que comprende:

una pluralidad de medios (21) de bisagras de energía de deformación para conectar los citados paneles solares (13a, ..., 17a; 13b, ..., 17b) entre sí en una línea, permitiendo los citados medios (21) de bisagras de energía de deformación que los citados paneles solares (13a, ..., 17a; 13b, ..., 17b) se plieguen uno sobre el otro para el almacenaje y para desdoblar los citados paneles solares (13a, ..., 17a; 13b, ..., 17b) tras el despliegue.

6. La disposición (3, 5) de panel solar de acuerdo con la Reivindicación 5, que comprende:

medios de restricción liberables para sujetar cada uno de la citada pluralidad de paneles solares (13a, ..., 17a; 13b, ..., 17b) plegados uno encima del otro, para almacenaje y para presionar el citado segundo miembro (4) de soporte de cada panel solar (13a, ..., 17a; 13b, ..., 17b) contra el citado primer miembro (6) de soporte del mismo para restringir el respectivo medio de forzamiento (19a, ..., 19d) asociado con cada panel solar (13a, ..., 17a; 13b, ..., 17b) y aplanar la citada curvatura en el citado segundo miembro (4) de
soporte.