用于保护卫星光学仪器的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于保护卫星光学仪器的装置。该保护装置包括：安装光学仪器的主体(201)，所述保护装置具有向下折叠位置和展开位置，特征在于，保护装置包括多个刚性面板(202，203)，在展开位置处，装置形成截面为多边形且布置成保护光学仪器的管，管的纵向轴线(220)与光学仪器的焦点轴线大致平行，多边形截面的管的面由面板(202，203)形成，在向下折叠位置处所述面板(202，203)保持依靠卫星主体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于保护卫星光学仪器的装置的领域。
技术介绍
至少具有一个反射镜的卫星光学仪器必须被保护，以防太阳能直接输入在该反射镜的表面上。保护措施要消除光学干扰，并且能够调节焦平面附近的温度。该保护要确保仪器的光学效率。这些仪器安装在由运载火箭放置在轨道中的卫星上。由于运载火箭的前锥体下方 所分配的体积较小，因此不能将固定的保护装置布置在光学仪器前方。因此，必须在操作阶段之前，在飞行中展开该保护装置。在展开大结构的情形中所遇到的主要技术问题是在存储构造中存储结构的体积有限，即使在发射宇宙飞船的过程中产生机械应力和热应力时仍保持该结构在向下折叠构造中的完整性(非常脆弱的热防护元件不会明显劣化)。展开期间根据运动学控制展开过程，并且调整速度，以避免展开结束时的冲击。在展开构造中确保飞行中的稳定性和刚性以保证飞行器的可操作性，并且确保结构的正确定位以保证太阳能输入被限制并且视场不会被阻挡。图I示出了根据现有技术的用于保护卫星光学仪器的装置。该装置包括以一定距离远离卫星100的平面太阳屏101。在一些任务中，为了使用平面屏，必须设置尺寸较大的旋转元件(太阳屏)。该方案还存在因使用机械元件而引起的以下问题可靠性、AOCS(姿态轨道控制系统)干扰、光学测量中的干扰和寿命。此外，为了消除某些时段期间的太阳能输入，还需要额外的太阳屏的旋转座架，这进一步增加了该种方案的复杂性。因此，一个或多个光束的封闭保护是更有效的方案，因其在整个操作阶段不涉及任何移动。为了形成这种装套保护，可以使用基于可展开支架结构的很多技术，所述可展开支架结构用于保持并定位挠性基片。支架结构可以是可膨胀的，并且能够在飞行中变得刚硬，但展开控制较复杂，因为难于通过计算来建模并且测试起来比较复杂。此外，硬化方法不可逆，因此飞行中所使用的模型不能在地面上进行测试。已经知道以下挠性保护装置，即基于使用挠性圆柱形状的护套，并且由热防护板组成。该元件自身在存储阶段期期间折叠，接着被展开并且被加电。该方案具有多个缺点。首先，在存储中，难于避免形成热防护结构的薄膜发生劣化。薄膜非常脆弱并且对机械应力较敏感。劣化的薄膜产生微粒，该微粒在展开过程中散布在仪器上并且使仪器的光学效率降低。此外，为了实现紧凑存储，必须折叠挠性元件，并且该折叠通常不可逆且会使薄膜变脆。最后，待展开元件的数量、移动部件的数量和组件之间的摩擦力的大小使展开难于计算并且难于重现。结果，在对挠性元件加电时为了确保挠性元件的最终定位较精确而高估了所需的能量，这可能导致某些组件和薄膜出现劣化。
技术实现思路
本专利技术旨在通过提出用于保护卫星光学仪器的装置来克服上述问题，该装置在存储位置处十分紧凑，以使卫星能够安装在运载火箭的前锥体下方，从而使展开能够被控制并调整，一旦装置展开，即有效地防止杂散太阳能输入并且具有足够的刚度以使卫星能被控制。最后，本专利技术的主题是用于保护卫星光学仪器的装置，所述装置包括安装有光学仪器的主体201，所述保护装置具有向下折叠位置和展开位置，特征在于，其包括多个刚性面板202，203，在所述展开位置，所述装置形成截面为多边形且布置成保护所述光学仪器的管，所述管的纵向轴线220与所述光学仪器的焦点轴线大致平行，具有多边形截面的管的面由面板202，203形成，在所述折叠位置，所述面板202，203保持依靠卫星主体。 有利地,一个面至少具有一个第一台，台包括第一面板和第二面板，所述第一台的第一面板通过第一铰接件连接至卫星主体，所述第二面板通过第二铰接件连接至所述第一面板，并且如果所述装置仅具有单个台则将所述第一台称为最末台。有利地，所述保护装置至少包括一个额外的台，所述额外台的第一面板连接至相邻台的第二面板，将离所述主体最远的台称为最末台。有利地，所述保护装置包括用于将面板保持在向下折叠位置的构件。有利地，所述光学仪器包括主镜，所述装置还包括固定在所述最末台的第二面板上以朝向所述主镜反射光的次光学元件。有利地，所述保护装置还包括固定在可展开结构的铰接件行的水平面上的太阳能发电机。有利地，所述面板为固体。有利地，所述面板包括固定有张紧薄膜的刚性框架。有利地，所述保护面板包括直接位于其表面上的有源和无源控制元件，所述装置提供热调节功能。有利地，所述保护装置包括固定在铰接件行的水平面上的可展开散热器。有利地，所述保护装置包括用于在展开结束时维持面板的外围锁定构件。本专利技术使用刚性元件，以便完全控制所有的展开参数。这些刚性元件可以由组合蜂窝式的相同面板组成，或者由拉伸挠性薄膜的刚性框架组成。在向下折叠位置，根据本专利技术的装置足够紧凑以容纳在运载火箭的前锥体中。可以对所述装置的展开进行调整、同步或排序，由此进行控制。可以对展开运动学进行建模，并且可以通过测试来获得相关性。所述展开可以在地面上进行并且在飞行中重现。太阳能输入通过由相互重叠的每一个面板的元件所组成的急弯(chicanes)来“阻挡”。可以通过由相同的热基片组成且覆盖可展开结构的边缘密封件来产生防光性，边缘密封件的作用可完全控制并重现。某些面板还可以包括太阳能电池或任何其它(有源或无源的)热调节元件。某些面板上还可以包括可展开元件，诸如太阳能发电机或散热器。附图说明通过阅读作为非限制性示例给出的详细描述并且借助于以下附图，将更容易理解本专利技术，并且其它优点也变得显而易见图1(已经在上文提到)示出了根据现有技术的保护装置。图2a至图2d示出了根据本专利技术的保护装置的第一示例性实施例。图3示出了在根据本专利技术的保护装置的第一示例性实施例中用于将面板保持在向下折叠位置和展开位置的定位构件。图4示出了用于将面板连接在一起的示例性铰接件。图5示出了根据本专利技术的包括两个面板台的保护装置的第一变形实施例。·图6示出了根据本专利技术的包括次光学件的保护装置的第二变形实施例。图7示出了根据本专利技术的包括太阳能发电机的保护装置的第三变形实施例。图8a至图Sc示出了根据本专利技术的包括可展开散热器的保护装置的第四变形实施例。图9a至图9c示出了根据本专利技术的包括锁定装置的保护装置第五变形实施例。具体实施例方式本专利技术的方案使用技术特征已熟知的、受控的且可重现的刚性元件。该方案能够紧凑地且刚性地存储具有多边形形状的装置，该装置可展开并且长度可达几十米。该装置包括在展开构造中形成多边形管的被铰接面板。为了获得该形状，多边形的每一面由通过自供动力的铰接件而连接在一起的面板子集组成，每一个子集的底部通过根部铰接件而连接至卫星，并且如果必要的话同时将子集的相反端通过外围锁定系统连接至其它子集。这些端部和外围的连接能够获得封闭结构，从而确保装配的整体刚性。潜在地，由于该结构通过一组带电铰接件来闭合，因此可以通过位于挡板的根部上的单个调制系统来控制所有结构的展开速度。通过将不同铰接件连接至调整器的一组线缆和滑轮来实现移动的同步化。图2示出了根据本专利技术的保护装置的第一示例性实施例。在该非限制性示例中，展开装置为具有六边形截面的管。管的面数可以更多或更少。该示例的装置包括六个面。每一个面包括经由第一铰接件211连接至卫星主体201的第一面板202和经由第二铰接件212连接至第一面板202的第二面板203。在展开位置，铰接件213能够可靠地保持面板附属于相邻面。管具有纵向轴线220。图2a本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于保护卫星光学仪器的保护装置(200)，其包括：安装有光学仪器的主体(201)，所述保护装置具有向下折叠位置和展开位置，并且包括多个刚性面板(202，203)，所述面板在向下折叠位置处保持依靠卫星主体，并且在展开位置处形成具有多边形截面且布置成保护光学仪器的管，所述管的纵向轴线(220)与所述光学仪器的焦点轴线大致平行，所述保护装置的特征在于，所述多边形的每一面由具有多个刚性面板的子集组成，所述刚性面板通过自供动力的铰接件(211，212，213)连接在一起。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：Y·博达斯，S·韦赞，
申请(专利权)人：泰勒斯公司，
类型：发明
国别省市：