JPH04332819A - 移動している機材を検査する装置 - Google Patents

移動している機材を検査する装置

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JPH04332819A
JPH04332819A JP3289914A JP28991491A JPH04332819A JP H04332819 A JPH04332819 A JP H04332819A JP 3289914 A JP3289914 A JP 3289914A JP 28991491 A JP28991491 A JP 28991491A JP H04332819 A JPH04332819 A JP H04332819A
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JP
Japan
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chamber
equipment
gas
air
inspecting
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JP3289914A
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English (en)
Inventor
Elie Bressan
エリー・ブレツサン
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Thales Alenia Space France SAS
Original Assignee
Alcatel Thomson Espace SA
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Publication date
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    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G01M7/02—Vibration-testing by means of a shake table
    • G—PHYSICS
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    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、移動している機材を検
査する装置、特に宇宙用機材を検査するための装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、宇宙分野で使用される機材（太
陽電池板、アンテナ反射器、ソーラーセール等）及び人
工衛星等は、様々な機械的環境における信頼性を検査し
かつ特定の物理的特性を調べるための種々の挙動シミュ
レーションを受けなければならない。特に、これらの機
材は正弦波振動又を不定振動にかけられる。これらの機
材の慣性モーメント、重心及び動的釣合の測定も移動機
材検査によって実施される。
【０００３】これらの検査は従来、真空下で、又は多く
の場合は通常雰囲気条件下で実施されてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】真空下で検査すれば、
人工衛星及びその機材が宇宙で移動する時の条件とほぼ
同じ条件が得られる。この試験は、鐘形真空チャンバ内
に試験手段と検査すべき機材とを配置して行う。しかる
に、この場合は機材の動きを再生する電動機に定期的な
注油を行わなければならない。真空下では、使用してい
る潤滑油が蒸発するため、潤滑油を使用することができ
ないからである。この問題を解決するには、真空下試験
専用の、従って極めて高価な材料を使用しなければなら
ない。また、真空チャンバの中に配置された測定ゲージ
と真空チャンバの外に配置された記録装置との間には気
密性接続を使用する必要がある。さらに、真空チャンバ
として剛性構造体を使用するためコストが極めて高い。 従って、真空下での試験の実施は複雑であり、可撓性に
欠けかつ費用がかかる。
【０００５】そこで、大部分のシミュレーションは通常
雰囲気条件で行われる。しかるに、この通常雰囲気条件
（大気圧下の空気中）は宇宙の真空に近い実際の条件と
は明らかに異なる。特に、検査すべき機材の移動してい
る面に対する大気の抵抗が極めて大きく、機材の表面積
と機材の移動速度の２乗とに伴って増大する。この空気
力学的抵抗は、検査すべき機材の面が複雑であるため計
算によって減少させることが極めて難しく、従ってこれ
を考慮しないように検査結果を補正することはできない
。特に、表面積の大きい構造体の慣性モーメント及び重
心の測定は、空気力学的抵抗によって著しく乱される振
り子運動の特性パラメータの測定によって行われる。 そのため、慣性モーメントの値に関する誤り又は重心の
位置に関する誤りが発生し得、その結果機材の動的釣合
時に、従って人工衛星自体の動的釣合時に誤りが生じる
ことになる。
【０００６】また、或る量のガスを移動させるのに必要
な運動量はその量のガスの密度に直接比例する。そのた
め、必要な運動量に関しては、モータの出力が一定であ
れば、大気の密度が大きいだけに得られる運動量がそれ
だけ少なくなる。従って、所望の運動を得ることができ
ない。
【０００７】さらに、例えば構造の特徴を示す周波数と
モード質量（ｍａｓｓｅｓ　　ｍｏｄａｌｅｓ）とを測
定するための振動試験時には、大気の密度によってこれ
らの周波数及びモード質量の値が計算値とは異なるもの
になる。特に、雰囲気圧下でのモード質量は真空下での
モード質量より大きく、そのため被検査機材に余計な応
力が加えられる（機材は真空下で機能するように決定さ
れた寸法を有するからである）。この応力は構造を破壊
し得る。
【０００８】本発明の目的は、空気より軽いガスの中で
移動している機材を検査するための装置であって、雰囲
気圧下での問題を解消し、しかも真空下での装置よりコ
ストの安い装置を実現することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は、移動し
ている機材を検査する装置であってこの機材を検査する
ための試験手段を備えており、空気より軽いガスが入っ
ている可動チャンバを含み、このチャンバが試験手段上
に配置された被検査機材を包囲している装置を提供する
。
【００１０】この種の装置は、空気力学的抵抗の悪影響
を低下させ、しかも真空下でこれらのシミュレーション
を行う装置に比べてコストが明らかに低くかつ可撓性が
高い。
【００１１】本発明の装置の重要な特徴の１つとして、
チャンバは上部が半球形、下部が円筒形であり、その中
に入れられる空気より軽いガスを透過しない可撓性材料
で形成されている。この材料は半透明が有利である。
【００１２】このようにすれば、チャンバ内で進行する
検査を観察することができる。また、可撓性材料を使用
しているため、チャンバをテントのように折り畳むこと
ができ、従って場所の節約になる。
【００１３】本発明の装置では例えばヘリウムを使用し
得る。その場合はチャンバを例えばトリプレックスポリ
エチレンで形成する。
【００１４】本発明の装置の別の特徴として、前記チャ
ンバの上部は、このチャンバを持ち上げ、移動させかつ
下降させる外部機械的手段に接続し得る。チャンバと外
部機械的手段との接続は、かがり部材（ｐｉｅｃｅｓ　
　ｄｅ　　ｒｅｐｒｉｓｅ）を介してチャンバに固定さ
れた吊綱を用いて実施し得る。使用する機械的手段は例
えば巻上げ装置である。
【００１５】ただし、チャンバは前記外部手段に接続し
ない状態で操作することができる。実際、このチャンバ
はヘリウムで満たされると自然に上昇し、従って容易に
操作できるようになる。
【００１６】また、前記チャンバはその下部を包囲する
環状保持部材（ｔｏｒｅｄｅ　　ｍａｉｎｔｉｅｎ）に
よって地面につなぎ止めて置くことができる。やはりチ
ャンバの下部を包囲し、チャンバ及び地面の両方に固定
されて全体の完全な気密性を確保する気密スカートを取
付けることもできる。
【００１７】有利には、ガスをチャンバの上部に設けら
れた開口を介して加圧下でチャンバ内に導入する。チャ
ンバ内でのガスの体積分布を均一にするために、チャン
バ上部には、空気より軽い導入ガスを透過しない水平膜
に複数の孔を規則的に設けたものを取付ける。
【００１８】本発明の装置は移動している宇宙用機材の
検査に使用できる。
【００１９】
【実施例】本発明の特徴及び利点は、本発明の装置のこ
れに限定されない実施例と該装置によって得られる結果
の一例とに関する以下の説明で明らかにされよう。
【００２０】図１は本発明の装置の好ましい実施例を、
その内部が見えるように一部分除去して示す側面図であ
る。
【００２１】本発明の装置は試験手段１と、検査すべき
機材２例えば宇宙用機材と、チャンバ３とを備えている
。
【００２２】チャンバ３は、上部Ａが半球（丸天井）形
であり、下部Ｂが円筒形であって、例えばトリプレック
スポリエチレンで形成されている（飛行船分野で一般的
に使用されている方法に従い３つのポリエチレン層で形
成されている）。このチャンバは、手段１及び機材２の
上で該集合体１−２を包囲するように構成されており、
かつ当該チャンバを上昇させ、移動させる巻上げ装置４
に懸吊されている。巻上げ装置４は、チャンバが被検査
機材２又は試験手段１を損傷しないように、チャンバを
より確実に保持する機能も果たす。この保持は複数の吊
綱５によって実施される。これらの吊綱は、片側では総
ての端部が巻上げ装置４に連結されており、反対側では
各端部が、チャンバ３に固定された例えばガラス繊維製
のかがり部材６に連結されている。この部材は、チャン
バ３の重量に起因する応力を吸収し、それによってチャ
ンバの破損を防止する補強材の機能も果たす。
【００２３】チャンバ３は非使用時にはテントのように
折り畳めるため、場所をとるという問題がない。
【００２４】作動時には、集合体１−２を包囲するよう
にチャンバを巻上げ装置で下降させ、レール形の金属製
環状保持部材７によって地面につなぎ止める。かがり部
材６と類似の複数のかがり部材８は、吊綱９を介してチ
ャンバ３を保持部材７に取付けるのに使用される。全体
の気密性は、例えばチャンバ３と同じ材料で形成されて
おり地面のレベルでチャンバ３を包囲しており気密マス
チック１１によって地面に固定されていると共にはんだ
付けによってチャンバ３に固定された気密スカート１０
によって確保される。
【００２５】本発明の装置を使用する時は、下記の手順
でチャンバ３にヘリウムを充填する。チャンバ３を地上
に広げ、加圧供給リザーバ１３に接続された例えばポリ
エチレン製の管１２を介して丸天井部分Ａにヘリウムを
加圧下で導入する。ヘリウムは丸天井部分Ａに設けられ
た開口１４を介して丸天井部分Ａ内に侵入する。ヘリウ
ムで満たすのは、チャンバの最上部と後で機能を説明す
るディフューザ１５との間に含まれたチャンバ部分だけ
である。ヘリウムが空気より軽いためにチャンバ３が上
昇したら（ヘリウムによって与えられる上昇力は１ｋｇ
／ｍ３　に等しい）、吊綱５を用いてチャンバを巻上げ
装置４に取り付ける。巻上げ装置４によりチャンバを試
験手段１上に配置された被検査機材２の上に移動させ、
下降させ、次いで前述のように地面に固定して、集合体
１−２を非気密的に覆う。ここで加圧ヘリウムの充填を
停止すると、まだ気密性が確保されいないために空気が
外に排出される。チャンバ３内でのヘリウムの体積分布
は、丸天井部分Ａに固定され、ヘリウムを透過しない材
料からなりかつ孔１６が規則的に設けられている水平膜
で形成されたディフューザ１５により均一に行われる。
【００２６】次いで、前述の手段を用いて全体の気密性
を確保する。
【００２７】このようにして形成した装置は、可動性で
あり、容易に分解でき、試験手段を覆うようになってい
るため既存の試験手段を修正する必要がないという利点
を有する。
【００２８】表面を正確に再生する人工衛星模型の動的
釣合に関する実施例では、釣合をとるべき模型を回転プ
レート上に配置し、全体を前述のようにヘリウムで満た
した装置の中に置く。
【００２９】本発明の装置を使用せずに、通常雰囲気下
で試験を行った時の最大回転速度はモータの最大能力で
２５回転／分である。しかるに、検査の実施に必要な回
転速度は４０回転／分である。従って、使用したモータ
では、必要な出力を得ることはできない。
【００３０】本発明の装置を使用して、非均質ヘリウム
雰囲気下（ヘリウムが地面から１ｍの地点では５〜６％
、チャンバの最上部では１００％）で試験を行った時の
回転速度はモータの能力の半分で５０回転／分に達する
。従って、モータの使用可能出力が４倍になり、動的釣
合の実現に必要な回転速度が得られる。
【００３１】勿論、本発明は好ましい実施態様にも前述
の実施例にも限定はされない。
【００３２】特に、本発明の装置はあらゆる移動機材の
検査に使用できる。
【００３３】チャンバ３は、その中に導入されるガスを
通さない任意の可撓性材料で形成し得る。
【００３４】チャンバを満たすのに使用するガスは、空
気より軽ければどんなガスでもよい。
【００３５】また、３層分の厚さを有する材料の使用以
外の手段を、チャンバの気密性を改善する別の手段とし
て使用し得る。
【００３６】チャンバ３は巻上げ装置４を用いずに移動
させることもできる。即ち、チャンバ３の最上部とディ
フューザ１５との間に含まれるチャンバ上部にヘリウム
を充填することによってチャンバが自然に上昇した時に
、例えば手で吊綱をつかんでチャンバを移動させればよ
い。次いで、前述のようにチャンバを地面に固定し、そ
の後巻上げ装置４に取付ける。この場合の巻上げ装置は
、チャンバが装置を破損しないようにする安全手段とし
てのみ使用される。
【００３７】有利には、試験の実施中に異常が発生した
場合に人間が介入できるように、例えば２重ロック室の
形態のマンホールを設け得る。
【００３８】また、極めて有利な方法では、実施する試
験に応じてヘリウムを下方に漏洩させ、開口１４レベル
のヘリウム流量を一定に保つ（例えば動的釣合の場合）
か、又は前述のように完全な気密性を確保する（例えば
静かな環境を必要とする慣性モーメントの測定の場合）
ようにし得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置の好ましい実施例を、その内部が
見えるように一部分除去して示す側面図である。
【符号の説明】
１　　試験手段 ２　　被検査機材 ３　　チャンバ ４　　巻上げ装置 １５　　ディフューザ

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　移動している機材を検査する装置であ
    って前記機材を検査するための試験手段を備えており、
    空気より軽いガスが入っている可動チャンバを含み、こ
    のチャンバが前記試験手段上に配置された被検査機材を
    包囲していることを特徴とする移動している機材を検査
    する装置。
  2. 【請求項２】　　前記チャンバが、上部が半球形かつ下
    部が円筒形であり、前記空気より軽いガスを透過しない
    可撓性材料で形成されていることを特徴とする請求項１
    に記載の装置。
  3. 【請求項３】　　前記チャンバが半透明材料で形成され
    ていることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
  4. 【請求項４】　　前記チャンバがトリプレックスポリエ
    チレンで形成されており、前記空気より軽いガスがヘリ
    ウムであることを特徴とする請求項１から３のいずれか
    １項に記載の装置。
  5. 【請求項５】　　前記チャンバに接続された外部機械的
    手段が、該チャンバを持ち上げ移動させかつ下降させる
    ようになっていることを特徴とする請求項１から４のい
    ずれか１項に記載の装置。
  6. 【請求項６】　　前記外部機械的手段が、前記チャンバ
    に固定された吊綱によりかがり部材を介して前記チャン
    バに接続されていることを特徴とする請求項５に記載の
    装置。
  7. 【請求項７】　　前記機械的手段が巻上げ装置であるこ
    とを特徴とする請求項５又は６に記載の装置。
  8. 【請求項８】　　前記チャンバが、その下部を包囲する
    環状保持部材によって地面につなぎ止められていること
    を特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の装
    置。
  9. 【請求項９】　　全体の完全な気密性を確保するために
    、前記チャンバの下部を包囲する気密スカートが前記チ
    ャンバ及び地面の両方に固定されていることを特徴とす
    る請求項１から８のいずれか１項に記載の装置。
  10. 【請求項１０】　　前記ガスが、前記チャンバの上部に
    設けられた開口を介して加圧下で前記チャンバ内に導入
    されることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項
    に記載の装置。
  11. 【請求項１１】　　前記チャンバ内に導入された前記ガ
    スの均一体積分布を得るために、前記空気より軽いガス
    を透過しない水平膜に複数の孔を規則的に設けたものが
    前記チャンバの上部に取付けられていることを特徴とす
    る請求項１から１０のいずれか１項に記載の装置。
  12. 【請求項１２】　　移動している宇宙用機材の検査に使
    用されることを特徴とする請求項１から１１のいずれか
    １項に記載の装置。
JP3289914A 1990-11-06 1991-11-06 移動している機材を検査する装置 Pending JPH04332819A (ja)

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FR9013729 1990-11-06
FR9013729A FR2668828B1 (fr) 1990-11-06 1990-11-06 Dispositif de test d'equipements en mouvement.

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EP (1) EP0484848A1 (ja)
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CA (1) CA2054973A1 (ja)
FR (1) FR2668828B1 (ja)

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