JPH10278898A - 宇宙機の姿勢制御系スラスタ - Google Patents
宇宙機の姿勢制御系スラスタInfo
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- JPH10278898A JPH10278898A JP9105245A JP10524597A JPH10278898A JP H10278898 A JPH10278898 A JP H10278898A JP 9105245 A JP9105245 A JP 9105245A JP 10524597 A JP10524597 A JP 10524597A JP H10278898 A JPH10278898 A JP H10278898A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
- B64G1/24—Guiding or controlling apparatus, e.g. for attitude control
- B64G1/26—Guiding or controlling apparatus, e.g. for attitude control using jets
- B64G1/262—Guiding or controlling apparatus, e.g. for attitude control using jets having adjustable angles, e.g. gimbaled thrusters
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Abstract
タの故障に対応することができ、スラスタの合理的な活
用が可能であると共に宇宙機の軽量化に寄与することの
できる宇宙機の姿勢制御系スラスタを提供する。 【解決手段】 宇宙機の外部に複数のスラスタ10より
成る一組のスラスタ群が配設されると共に、各スラスタ
10はそれぞれ伸縮駆動バーによって角度変更可能に設
けられ、スラスタ10の故障時にはそのスラスタを除く
他のスラスタの角度変更によってこれを補完し得るよう
に構成されている。
Description
機の外部所定位置に配設された複数のスラスタより成
り、宇宙機の姿勢制御の際に個々のスラスタを選択的に
作用させて用いられる人工衛星の姿勢制御系スラスタに
関する。
飛行する人工衛星等の宇宙機では、姿勢制御等のために
その外部に推進剤を噴出するスラスタを備える。
度の変位(直交する三軸それぞれを中心とする回転及び
三軸方向への並進)を生じさせることができるように、
宇宙機の外面の各部位に所定方向を向けて複数配設され
る。
宇宙機1の外面に、直交する三軸(X,Y,Z)の各軸
正逆方向にそれぞれ一対づつ、合計12個配設される。
この構成では、各軸方向の一対のスラスタ10を作動さ
せることによって当該方向に並進(平行移動)させるこ
とができ、重心位置:Cを挟んで点対称となる位置のス
ラスタ10を作動させることによって回転させることが
できる。尚、この配置は理想的なものであって実際には
太陽電池パネルやアンテナ等の設備との干渉を避けるた
めにより多くのスラスタが配設される。
該姿勢制御系を構成するスラスタが一つでも故障する
と、姿勢制御に支障を来して最悪の場合には宇宙機自体
の運用が不能になる虞があるため、図8に系統図を示す
ように全く同様のスラスタ群が二系統(A,B)備えら
れる。即ち、同一箇所にそれぞれ独立した作動系統に属
する全く同様のスラスタが2個づつ設けられるものであ
り、前述の構成では一系統のスラスタ群は12個のスラ
スタによって構成されているためにスラスタは二系統で
合計24個設けられる。
ごとくスラスタの故障に備えて姿勢制御系のスラスタ群
を二系統備える構成では、一つのスラスタが故障すると
他方の系統に切り換えられるために故障を生じたスラス
タの属する系統の残るスラスタは正常であるにも拘わら
ず使用されることのない無用の長物と化してしまい、極
めて無駄の多い不合理なものであった。
あるために重量増加を招来し、搭載機器の重量を規制す
るという問題もある。
ものであって、二系統のスラスタ群を備えることなくス
ラスタの故障に対応することができ、スラスタの合理的
な活用が可能であると共に宇宙機の軽量化に寄与するこ
とのできる宇宙機の姿勢制御系スラスタを提供すること
を目的とする。
明に係る宇宙機の姿勢制御系スラスタは、宇宙機の外部
に複数のスラスタより成る一組のスラスタ群が配設され
ると共に、前記各スラスタはそれぞれ駆動手段によって
角度変更可能に設けられ、スラスタの故障時にはそのス
ラスタを除く他のスラスタの角度変更によってこれを補
完し得るように構成されていることを特徴とする。
支持された上記スラスタを形状記憶合金の変形によって
揺動操作するように構成されていることを特徴とする。
の実施の形態について説明する。図1は本発明に係る宇
宙機の姿勢制御系スラスタの一構成例を適用した宇宙機
の概略図であり、図2はスラスタの外観図である。
(10Xa,10Xb,10xa,10xb,10Y
a,10Yb,10ya,10yb,10Za,10Z
b,10za,10zb)が直交する三軸(X,Y,
Z)の各軸正逆方向にそれぞれ一対づつ配設されてい
る。この構成では、宇宙機1は各軸方向の一対のスラス
タ10の作動によって当該方向に並進(平行移動)する
と共に、重心位置:Cを挟む対称位置のスラスタ10の
作動によって回転し、6自由度の姿勢変位が可能であ
る。
10Xb)又は(10xa,10xb)の作動によって
X軸方向に並進し、スラスタ(10Ya,10yb)又
は(10Yb,10ya)の作動によってX軸を中心と
して回転するものである。(他の軸方向についても同
様) 各スラスタ10は、図2に示すように、支点となる揺動
支持アーム11と、揺動規制リンクバー12と、揺動駆
動手段としての伸縮駆動バー13とによって宇宙機1の
外面に支持されており、伸縮駆動バー13の駆動によっ
て所定角度揺動するようになっている。
受によって宇宙機1の外面に揺動自在に支持され、先端
でスラスタ10の基端部を支持している。
あってその基端部が宇宙機1の外面に揺動可能に支持さ
れると共に先端がスラスタ10の先端近傍に嵌合固定さ
れたリング10Aに枢着されている。
12と同様にその基端部が宇宙機1の外面に揺動可能に
支持されると共に先端がリング10Aに枢着されてお
り、所定長さの短い初期設定状態から、所定長さの伸長
状態に伸長変位駆動可能となっている。本構成例では、
Ti−Ni合金等の形状記憶合金によって形成された形
状記憶心材13Aの周囲に電気ヒーター13Bが巻回さ
れて構成され、形状記憶心材13Aは、所定長さの伸長
状態を記憶したものが、所定長さ(初期設定状態)に圧
縮変形されて配設されている。これにより、電気ヒータ
ー13Bに通電すると、形状記憶心材13Aが加熱され
て初期設定状態から所定長さの記憶状態に伸長するよう
になっているものである。
支持アーム11によって揺動可能に支持されると共に揺
動規制リンクバー12によってその揺動方向が規制され
ているため、伸縮駆動バー13の長さによってその揺動
角度が決まる。伸縮駆動バー13はその形状記憶心材1
3Aが初期設定状態から記憶状態に伸長するため、その
伸長によってスラスタ10を揺動駆動し、これによって
スラスタ10は概念図である図3(A)に示す初期状態
から図3(B)に示すように所定の角度に揺動するよう
になっているものである。
スタ10を備えることにより、宇宙機1は、特定のスラ
スタ10が故障した場合には、正常な他のスラスタ10
の角度を変更することによって故障したスラスタ10を
補完するように構成することができる。
スタ10のうち、互いに対称面に位置する8個のスラス
タ10(10Ya,10Yb,10ya,10yb,1
0Za,10Zb,10za,10zb)を図4及びそ
れを概念的に示す図5に示すように略放射状となるよう
にそれぞれ所定角度に揺動させることにより、これら8
個のスラスタ10のうちの4個を同時に作動させること
によって、宇宙機1に6自由度の変位を生じさせること
が可能となる。
(10ya,10yb,10Zb,10zb)又は(1
0Ya,10Yb,10Za,10za)を同時に作動
させることによってX軸方向に移動(並進)すると共に
重心:Cを挟んで対称に位置するスラスタ(10Ya,
10Zb,10yb,10za)又は(10ya,10
Za,10Yb,10zb)を同時に作動させることに
よってX軸回りに回転するものである。尚、この例では
宇宙機1に対するX軸及びY軸の絶対位置が前述の12
個のスラスタ10を用いる場合に比較してZ軸回りに4
5度回転することとなるが、予め勘案することで姿勢制
御に支障が生ずることはない。
中から8個を選択するには3通りの組み合わせがあるた
め、スラスタ10に故障が生じた場合にはそのスラスタ
10を用いない組み合わせを選択すれば良いものであ
る。
で姿勢制御作用を行う場合には、一度に4個のスラスタ
10を作用させなければならないために推進剤の消費量
が増大して姿勢制御システム全体の寿命が短くなるとい
う問題が生ずる虞があるが、スラスタ10の故障は極め
て希であると共にスラスタ群を二系統備える必要がない
ことから一系統分の重量を軽減できるため、このような
難点は推進剤の搭載量を増大させる等によって解消し
得、より大きなメリットを享受することができる。
備えた宇宙機1のスラスタ10に故障が発生した場合に
その他の正常なスラスタ10のうちの8個を角度変更し
て補完する例であるが、スラスタ10が12個の宇宙機
1に限るものではなく、また、使用するスラスタ10も
8個に限らず適宜設定可能なものである。
0に故障が発生した際に、残るスラスタ10の角度を再
度変更して補完可能とする構成も考えられ、それは、図
6(A),(B)に概念図を示すように、スラスタ10
を二組の駆動手段(伸縮駆動バー13,14)で支持す
る構成や、駆動手段(伸縮駆動バー13,14)を直列
に配設してスラスタ10を支持する構成とすることで可
能となる。
として形状記憶合金を用いたが、駆動手段はこれに限ら
ずモーターや液圧又は気体圧で作動するシリンダを用い
る等適宜変更可能なものである。
の姿勢制御系スラスタによれば、宇宙機の外部に複数の
スラスタより成る一組のスラスタ群が配設されると共
に、各スラスタはそれぞれ駆動手段によって角度変更可
能に設けられ、スラスタの故障時にはそのスラスタを除
く他のスラスタの角度変更によってこれを補完し得るよ
うに構成されていることにより、二系統のスラスタ群を
備えることなくスラスタの故障に対応することができ、
スラスタの合理的な活用が可能であると共に宇宙機の軽
量化に寄与することができるものである。
構成例を適用した宇宙機の概略図である。
初期状態,(B)は揺動状態である。
である。
である。
更可能な構成例の概念図である。
宇宙機の概念図である。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 宇宙機の外部に複数のスラスタより成る
一組のスラスタ群が配設されると共に、前記各スラスタ
はそれぞれ駆動手段によって角度変更可能に設けられ、
スラスタの故障時にはそのスラスタを除く他のスラスタ
の角度変更によってこれを補完し得るように構成されて
いることを特徴とする宇宙機の姿勢制御系スラスタ。 - 【請求項2】 上記駆動手段は、支点で揺動可能に支持
された上記スラスタを形状記憶合金の変形によって揺動
操作するように構成されていることを特徴とする請求項
1に記載の宇宙機の姿勢制御系スラスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9105245A JPH10278898A (ja) | 1997-04-08 | 1997-04-08 | 宇宙機の姿勢制御系スラスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9105245A JPH10278898A (ja) | 1997-04-08 | 1997-04-08 | 宇宙機の姿勢制御系スラスタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10278898A true JPH10278898A (ja) | 1998-10-20 |
Family
ID=14402271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9105245A Pending JPH10278898A (ja) | 1997-04-08 | 1997-04-08 | 宇宙機の姿勢制御系スラスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10278898A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100417950B1 (ko) * | 1999-12-30 | 2004-02-11 | 주식회사 케이티 | 인공위성의 3축 자세제어 실험장치 |
| JP2011255859A (ja) * | 2010-06-11 | 2011-12-22 | Mitsubishi Electric Corp | 人工衛星のスラスタ配置決定方法 |
| FR2997386A1 (fr) * | 2012-10-31 | 2014-05-02 | Thales Sa | Dispositif de propulsion optimise pour controle d'orbite et controle d'attitude de satellite |
| CN106628260A (zh) * | 2016-11-17 | 2017-05-10 | 上海卫星工程研究所 | 一种航天器推力器共面双备份的布局设计方法 |
| JP2018530475A (ja) * | 2015-10-19 | 2018-10-18 | エアロジェット ロケットダイン インコーポレイテッド | 電気スラスタの差動スロットリングを伴う推進システム |
| CN109367821A (zh) * | 2018-06-14 | 2019-02-22 | 上海卫星工程研究所 | 一种geo轨道卫星推力器构型 |
| CN109443813A (zh) * | 2018-09-28 | 2019-03-08 | 中国空间技术研究院 | 卫星电推进矢量调节机构转动测试方法 |
| US11459129B2 (en) | 2016-09-29 | 2022-10-04 | Mitsubishi Electric Corporation | Pointing mechanism |
-
1997
- 1997-04-08 JP JP9105245A patent/JPH10278898A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100417950B1 (ko) * | 1999-12-30 | 2004-02-11 | 주식회사 케이티 | 인공위성의 3축 자세제어 실험장치 |
| JP2011255859A (ja) * | 2010-06-11 | 2011-12-22 | Mitsubishi Electric Corp | 人工衛星のスラスタ配置決定方法 |
| FR2997386A1 (fr) * | 2012-10-31 | 2014-05-02 | Thales Sa | Dispositif de propulsion optimise pour controle d'orbite et controle d'attitude de satellite |
| EP2727844A3 (fr) * | 2012-10-31 | 2018-01-31 | Thales | Dispositif de propulsion optimisé pour contrôle d'orbite et contrôle d'attitude de satellite |
| US10850870B1 (en) | 2012-10-31 | 2020-12-01 | Thales | Optimized propulsion device for controlling the orbit and attitude of a satellite |
| JP2018530475A (ja) * | 2015-10-19 | 2018-10-18 | エアロジェット ロケットダイン インコーポレイテッド | 電気スラスタの差動スロットリングを伴う推進システム |
| US11459129B2 (en) | 2016-09-29 | 2022-10-04 | Mitsubishi Electric Corporation | Pointing mechanism |
| CN106628260A (zh) * | 2016-11-17 | 2017-05-10 | 上海卫星工程研究所 | 一种航天器推力器共面双备份的布局设计方法 |
| CN109367821A (zh) * | 2018-06-14 | 2019-02-22 | 上海卫星工程研究所 | 一种geo轨道卫星推力器构型 |
| CN109443813A (zh) * | 2018-09-28 | 2019-03-08 | 中国空间技术研究院 | 卫星电推进矢量调节机构转动测试方法 |
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