DE2753188A1

DE2753188A1 - Lasttragkonstruktion fuer einen raumsatelliten

Info

Publication number: DE2753188A1
Application number: DE19772753188
Authority: DE
Inventors: Col Ennio Da; Ugo Sacerdote
Original assignee: Aeritalia SpA
Current assignee: Leonardo SpA
Priority date: 1976-11-29
Filing date: 1977-11-29
Publication date: 1978-06-01
Also published as: FR2372083B1; FR2372083A1; GB1557500A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lasttragxonstruktion für einen Raumsatelliten, bestehend aus einem Verbindungselement zur Verbindung der Lasttragkonstruktion mit einem Trägerfahrzeug, einer starren, zentralen Verbindungskonstruktion, die mit dem Verbindungselement verbunden ist und sich längs der Achse der Lasttragkonstruktion erstreckt (die im allgemeinen mit aer Schubachse des Trägerfahrzeugs übereinstimmt), und mehreren, mit der zentralen Verbindungskonstruktion verbundenen Tragplattformen zum Tragen von Einrichtungen, die wenigstens einen Teil der Last des Raumfahrzeugs bilden.

Im allgemeinen werden Raumsatelliten zur Nachrichtenübertragung, für Flug- oder Schiffahrtsnavigationhilfen oder allgemein für Erdbeobachtungen z.B. für metereologische Zwecke, zur Erforschung von Bodenschätzen auf der Erde oder für wissenschaftliche Untersuchungen verwendet.

Der Hauptzweck der zentralen Verbindungskonstruktion besteht darin, auf die Tragplattformen und damit die Last die Beschleunigungskräfte während des Abschusses zu übertragen, während gleichzeitig sichergestellt wird, daß die Geometrie des gesamten Systems nicht geändert wird und sich insbesondere die Einstellungen der verschiedenen Instrumente als Normal und zur Beobachtung nicht ändern. Im Falle von orbitalen Satelliten der geostationären (geosynchronen) Art wird der Apogäumsmotor in der zentralen Verbindungskonstruktion getragen.

Es ist allgemein erwünscht, daß die Lasttragkonstruktion einen modularen Aufbau hat, und daß die Einrichtungen in Serviceeinrichtungen (wie elektrische Energieverteilung, Fernmessung, Fernsteuerung und Stabilisations- und Lagesteuerung) und Nutzlasteinrichtungen (wie Antwortgeräte und Nachrichtensender mit ihren Verstärkern und

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Energiequellen und auch verschiedene Beobachtungsinstrumente) und die Antennen unterteilt sind.

Bei einer bekannten Konstruktion hat die zentrale Verbindungskonstruktion die Form einer zentralen Säule, die zylindrisch oder kegelstumpfförmig ist oder die Form eines zylindrischen Teils hat, das mit einem kegelstumpf förmigen Teil verbunden ist. Eine oder mehrere parallele, axial voneinander entfernte Tragplattformen sind an der zentralen Säule befestigt und verlaufen senkrecht zur Achse der Lasttragkonstruktion. Einige der Einrichtungen sind an diesen Plattformen und andere an der Außenseite der Wände befestigt, die an den Tragplattformen befestigt sind. Im allgemeinen hat eine solche Konstruktion für einen bestimmten Zweck einen geeigneten Aufbau, jedoch eignet sich diese Konstruktion, selbst wenn sie modular ist, nicht besonders für Anwendungsfälle, bei denen mehrere Lasttragkonstruktionen zur Verwendung für aufeinanderfolgende Zwecke mit verschiedenen Serviceeinrichtungen oder verschiedenen Nutzlasten hergestellt werden. Z.B. kann der Bereich der Erde, der beim Senden erfaßt wird, oder die Sendefrequenz geändert werden, oder es können mit der technischen Entwicklung verschiedene Bauelemente verbessert werden.

Eine weitere bekannte Konstruktion hat Tragplattformen, die sich radial in Längsebenen von der zentralen Verbindungskonstruktion aus erstrecken, und nahe dem Ende der zentralen Verbindungskonstruktion eine Tragplattform, die sich radial in einer Querebene von der zentralen Verbindungskonstruktion aus erstreckt und die Enden der anderen Tragplattformen erfaßt. Um die Geräte-anlage zu tragen, sind vier Tragplattformen um die Außenseite der radialen Tragplattformen angeordnet, wobei die Hauptplattformen parallel zur Achse der lasttragenden Konstruktion verläuft.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine relativ leichte, starre Lasttragkonstruktion zu schaffen, bei der mehr Raum für die Last verfügbar 1st, bei der getrennte Tragplatten oder Gruppen von Tragpxatten für den Nutzlastmodul oder die -module vorgesehen werden können und die weniger schwingungsanfällig 1st.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß erste und zweite parallele, voneinander entfernte ebene Tragplattformen an den jeweils gegenüberliegenden Selten der zentralen Verbindungskonstruktion parallel zur Achse der Lasttragkonstruktion befestigt sind, daß die zentrale Verbindungskonstruktion und die jeweiligen Teile der ersten und zweiten Tragplattformen, gesehen in Richtung der Längsachse der Lasttragkonstruktion,einlblygon bilden, und daß eine dritte, ebene Tragplattform am einen Ende der zentralen Verbindungskonstruktion befestigt ist und sich senkrecht zur Achse der Lasttragkonstruktion erstreckt, wobei das Verbindungselement an dem entgegengesetzten Ende der zentralen Verbinctungskonstruktion befestigt ist.

Im allgemeinen bilden die erste und zweite Tragplattform einen Teil der Nutzlastmodule, während die zentrale Verbindungskonstruktion und ggf. eine vierte eoene Tragplatte, die an der zentralen Verbindungskonstruktion ebenso wie an der ersten und zweiten Tragplatte befestigt ist, einen Teil eines Servicemoduls bilden und für die Installation der Serviceanlage verwendet werden können. Es ist auch möglich, daß nur eine der ersten und zweiten Tragplatten einen Teil des Nutzlastmoduls bilden, und die andere den gesamten Anteil der Serviceanlage trägt, so daß die von der zentralen Verbindungskonstruktion zu tragende Last verringert und die Notwendigkeit für die zuvor erwähnte vierte Tragplattform vermieden werden kann. Wenn eine der ersten und zweiten Tragplatten zu-

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sammeη mit der zentralen Verbindungskonstruktion einen Teil des Servicemoduls bildet, kann diese Tragplattform ständig mit der zentralen Verbindungskonstruktion verbunden sein. Die dritte Tragplattform kann einen Teil eines Antennenmoduls bilden und die verschiedenen Antennen und Energiequellen und möglicherweise auch eine Feineinstelleinrichtung tragen.

Die Lasttragkonstruktion der Erfindung ermöglicht es somit, die verschiedenen Module unabhängig selbst an verschiedenen Stellen unabhängig zu montieren, so daß die Montagezeit"für den Satelliten insgesamt und dadurch die Kosten verringert werden. Die gleiche Grundkonstruktion kann für mehrere verschiedene Satelliten verwendet werden, um unterschiedliche Lasten zu tragen, das Gewicht der Geräteanlage zu ändern, den Satelliten an verschiedene Trägerfahrzeuge anzupassen und die Geräteanlage weiter zu verbessern. Z.B. könnan verschiedene erste und zweite Tragplattformen verwendet werden, und nötigenfalls kann die Anordnung besonderer Geräteverbindungselemente an der zentralen Verbindungskonstruktion geändert oder es können die Tragplattformen geändert werden. Wenn die Tragplattformen eine größere Last oder eine kleinere Last tragen müssen, können die Eigenschaften der Tragplattformen selbst geändert werden, z.B. durch Änderung ihrer Dicke oder ihres Aufbaus.

Gleichzeitig ersetzt die zentrale Verbindungskonstruktion die frünere zentrale Säule, so daß das Gewicht verringert und mehr Raum im Vergleich zu den beKannten Konstruktionen verfügbar gemacht wird. Die zentrale Verbindungskonstruktion selbst hat zwei Funktionen, nämlich die Verbindung der verschiedenen Tragplattformen miteinander und die Verbindung mit dem Trägerfahrzeug, ebenso wie die direkte Aufnahme der verschiedenen Elemente der

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Geräteanlage und von Zusatzgeräten.

Bevor die erste, zweite und dritte Tragplattform angebracht werden, muß nur die zentrale Verbindungskonstruktion die Geometrie der Lasttragkonstruktion während der Montage sicherstellen, d.h., wenn keine externen Lasten vorhanden sind und die zentrale Verbindungskonstruktion nur das Gewicht ihrer eigenen Teile und das Gewicht der anderen Teile während der Montage trägt. Wenn die erste, zweite und dritte Tragplattform befestigt sind, muß die zentrale Verbindungskonstruktion die Funktion der vorherigen zentralen Säule übernehmen, jedoch ist sie hierbei durch die erste, zweite und dritte Plattform verstärkt. Bei gleichem Gewicht ist jedoch die Lasttragkonstruktion der Erfindung stabiler als die bekannten Konstruktionen, und es wurde festgestellt, daß die Eigenschwingungsarten (erste Scnwingungsart) wesentlich höher als die einer Konstruktion der gleichen Abmessungen, jedoch entsprechend den zuvor erwähnten bekannten Konstruktionen sind. Bei gleicher Stabilität ist die Konstruktion der Erfindung wesentlich leichter, ermöglicht es, eine Optimierung des Gewichts zu erreichen und erfüllt damit gleichzeitig die zuvor festgelegten Anforderungen hinsichtlich Stabilität und minimalen Schwingungsfrequenzen.

Der tatsächliche Zusammenbau der Lasttragkonstruktion der Erfindung ist sehr unkompliziert, und sobald die Module selbst zusammengebaut sind, kann der Satellit mit nur einigen einfachen Einspannvorrichtungen und daher mit verringerten Kosten zusammengebaut werden. Daher können die zuvor erwähnten ersten bis vierten Tragplattformen leicht abgenommen werden, und können mit der zentralen Verbindungskonstruktion und auch ggf. mit dem Verbindungselement durch starre Verbindungen verbunden werden, die leicht demontierbar sind, wobei Lagebezugselemente wie Justierstifte die richtige Lage und Ausrichtung der ver-

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schiedenen Teile sichern. Jede der ersten bis vierten Tragplattformen kann unabhängig montiert oder demontiert werden, d.h. ohne Montage oder Demontage der anderen und ohne Beeinflussung der Geometrie der vollständigen Lasttragkonstruktion oder der Lagetoleranzen und der Ausrichtung der verschiedenen Teile hiervon.

Ein Apogäumsmotor kann in der zentralen Verbindungskonstruktion eingebaut werden. In der zentralen Verbindungskonstruktion selbst oder an der Innenseite der ersten oder zweiten Plattform können andere Einrichtungen des Servicemoduls oder des Nutzlastmoduls eingebaut werden.

An dem Verbindungselement kann eine Halterung für einen Apogäumsmotor befestigt werden, wobei der Teil, an aem der Motor zu befestigen ist (normalerweise mittels eines Tragflansches am Motor) von deir Verbindungselement axial beträchtlich entfernt ist, so daß das Verbindungselement, das die Lasttragkonstruktion und den Apogäumsmotor trägt, und die Lasttragkonstruktion und der Motor dynamisch unabhängig sind und die jeweiligen Eigenschwingungsarten gekoppelt werden. Dies bedeutet, daß die Eigenschwingungsart der Lasttragkonstruktion von der des Apogftumsmotors verschieden und unabhängig ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 1 bis 9 beispielsweise erläutert. Es zeigt:

Figur 1 eine perspektivische Darstellung eines Raumsatelliten mit einer ersten Ausführungsform der LasttragKonstruktion der Erfindung in auseinandergezogener Anordnung,

Figur 2 eine perspektivische Darstellung der Lasttragkonstruktion der Fig. 1,

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Figur 3 und 4 vergrößert perspektivische Darstellungen der Teile III und IV in Fig. 2,

Figur 5 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Verbindungselements für die Lasttragkonstruktion der Fig. 2,

Figur 6 teilweise in auseinandergezogener Anordnung eine perspektivische Darstellung entsprechend Fig. 1, jedoch mit einer zweiten Ausführungsform der Lasttragkonstruktion,

Figur 7 in auseinandergezogener Anordnung eine perspektivische Darstellung entsprechend Fig. 2, jedoch mit einer dritten Ausführungsform einer Lasttragkonstruktion der Erfindung,

Figur 8 teilweise im Schnitt eine perspektivische Darstellung einer vierten Ausführungsform einer Lasttragkonstruktion der Erfindung, und

Figur 9 vergrößert eine Einzelheit der Fig. 8 im Bereich des Pfeils IX in Fig. 8.

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Die vier besonderen Ausführungsformen sind solche einer Lasttragkonstruktion für einen geostationären Nachrichtensatelliten, der auf drei Achsen stabilisiert ist. Die Tragkonstruktion kann auch für andere Satelliten verwendet werden, wie später erläutert wird.

Wie Fig. 2 zeigt, hat die erste Ausführungsform ein Verbindungselement 1 zur Verbindung der Tragkonstruktion mit einem Trägerfahrzeug (nicht gezeigt), dessen Schubachse 2 in Fig. 2 angegeben ist. Eine starre, zentrale Verbindungskonstruktion 3 ist mit dem Verbindungselement 1 in irgendeiner geeigneten Weise (nicht gezeigt) verbunden und ist um die Achse 2 symmetrisch ausgebildet. Die zentrale Verbindungskonstruktion 3 wird später näher beschrieben. Erste und zweite parallele, mit Abstand angeordnete, ebene Tragplattformen 4, 5 sind an gegenüberliegenden Seiten der zentralen Verbirdungskonstruktion 3 und parallel zur Achse 2 angeordnet, und eine dritte ebene Tragplattform 6 ist mit dem einen Ende der zentralen Verbindungskonstruktion J und senkrecht zur Achse 2 angeordnet, während eine vierte, ebene Tragplattform 2 an dem entgegengesetzten Ende der Verbindungskonstruktion 3 befestigt ist, d.h. dem Ende, an dem das Verbindungselement 1 befestigt ist, wobei sich die vierte Tragpiattform 7 parallel zu der dritten Tragplattform 6 erstreckt.

Die zentrale Verbindungskonstruktion 3 und die jeweiligen zentralen Teile der ersten und zweiten Tragplattformen 4, 5 bilden ein Polygon (mit einer geraden Anzahl von Seiten), gesehen längs der Achse 2, und die zentrale Verbindungskonstruktion 3 hat außerdem parallele Tragplattformen 8, 9, die um die Achse 2 verteilt sind und bilden bis auf zwei alle Seiten des Polygons der zentralen Tragkonstruktion 3, wobei ein erster Spalt zwischen zwei der in Längsrichtung verlaufenden Tragplattformränder belassen ist, der einem zweiten Spalt diametral gegenüber-

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liegt, der zwischen zwei anderen, in Längsrichtung verlaufenden Rändern belassen ist; die Spalte sind durch zentrale Teile der ersten und zweiten Tragplattformen 4, 5 geschlossen. Die Randteile der ersten und zweiten Tragplattform 4, 5 erstrecken sich über die Ränder hinaus die die jeweiligen Spalte begrenzen. Wie Fig. 2 zeigt, ist das Polygon vierseitig und vorzugsweise quadratisch, und es sind zwei weitere Tragplattformen 8, 9 vorhanden, die einander diametral gegenüberliegen. An dem zum Verbindungselement 1 entgegengesetzten Ende sind die Spalte von Streben 10 überspannt, die die entsprechenden Enden der Tragplattformen 8, 9 zueinander festlegen, bis die ersten und zweiten Tragplattformen 4, 5 an der zentralen Verbindungskonstruktion 3 befestigt sind.

Die Spalte werden auch von Elementen 11 überbrückt, an denen Halte- und Positionierungselemente 12 bekannter Art zur Befestigung von Solarplatten 13 (ein Teil einer Platte ist in Fig. 2 an der Lasttragkonstruktion gezeigt) und zur Änderung der Lage der Solarplatten 13 bezüglich der Lasttragkonstruktion befestigt sind, um die Solarplatten bei einem geostationären Satelliten der Sonne zugewandt zu halten, wobei die Solarplatten 13 alle 2 4 Stunden kontinuierlich um 360° gedreht werden.

Die Tragplattformen 4 bis 9 sind vorzugsweise in Schichtkonstruktion mit Metall- oder Kunststoffolien, verstärkt mit Glas, organischem Polymer oder anderen Fasern ausgebildet, wobei die Innenseite aus metallischem oder faserverstärktem Kunststoffmaterial in Wabenform oder geschäumtem Kunststoffmaterial hergestellt ist. Die Fig. 3 und 4 zeigen eine Art der möglichen Befestigung, nämlich ein Mutternelement 14 und 15, das durch Einschneiden der jeweiligen Tragplattform 8 eingesetzt und z.B. durch Kleben mittels eines Kunstharzes befestigt wird. Das Mutternelement hat eine oder mehrere Gewinde-

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bohrungen zur Aufnahme von Schrauben oder Bolzen. Justierstifte (nicht gezeigt) können ebenralls zur genauen Anordnung vorgesehen sein. Vorzugsweise sind die erste, zweite und dritte Tragplattform 4, 5, 6 leicht abnehmbar, wobei jede unabhängig befestigbar oder lösbar ist, während die vierte Tragpiattform 7 an der zentralen Verbindungskonstruktion 3 ständig befestigt sein kann. Das Verbindungselement 1 kann an den Tragplattformen 8, 9 ständig befestigt sein; in diesem Falle sind die Streben 10 nicht notwendig. Als weitere, nicht gezeigte Alternative kann die zentrale Verbindungskonstruktion 3 einen Teil des Verbindungselements 1 bilden.

Bei der besonderen, gezeigten Ausführungsform haben die erste und zweite Tragplattform 4, 5 und die weiteren Tragplattformen 8, 9 die gleiche Abmessung parallel zur Achse der Traglastkonstruktion, die dritte Plattform hat Randteile, die die gleiche Länge wie die Endrandteile der ersten und zweiten Tragplattform 4, 5 haben und an diesen angreifen, während die Randteile der vierten Tragplattform 7 vorstehen.

Die Tragplattformen 4 bis 9 tragen die die Last des Raumsatelliten bildenden Geräte. Die Nutzlast wird an der ersten und zweiten Tragplattform 4, 5 befestigt. Die erste und zweite Tragplattform 4, 5 bilden somit einen Teil von Nutzlastmodulen und können ohne Änderung des restlichen Teils der Lasttragkonstruktion geändert werden, wenn die Nutzlast geändert wird. Die dritte Tragplattform 6 trägt die Antennen und Energiequellen sowie die möglichen Einrichtungen für eine Antennenfeinelnstellvorrichtung und bilden somit einen Teil eines Antennenmoduls. Die vierte Tragplattform 7 und die weiteren Tragplattformen 8, 9 tragen Geräte, die Serviceeinrichtungen bilden und sind daher ein Teil des Servicemoduls.

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Wenn die Nutzlast an nur einer der ersten und zweiten Tragplattformen 4, 5 befestigt werden kann, können die anderen Tragplattformen die Serviceeinrichtungen tragen, so daß die vierte Tragplattform 7 weggelassen werden oder eine kleinere Hilfstragplattform, die einen Teil der Verbindungskonstruktion 3 bildet, weggelassen werden kann, und die jeweilige erste oder zweite Tragplattform 4, 5, die einen Teil des Servicemoduls bilden, können an der Verbindungskonstruktion 3 ständig befestigt sein.

Ein Apogäumsmotor 16 ist in der Verbindungskonstruktion 3 angeordnet, und sitzt bei der Anordnung der Fig. 2 direkt auf dem Verbindungselement 1. Der Schwerpunkt des Motors 1 fällt mit dem des Satelliten zusammen.

In dem besonderen Falle eines geostationären Nachrichtensatelliten ist die dritte Tragplattform 6 ständig zur Erde gerichtet. Die Sendeanlage, die große Kühleinrichtungen benötigt, kann an der ersten und zweiten Tragplattform 4, 5 befestigt sein, und wenn diese beiden Tragplattformen 4, 5 nach Norden bzw. Süden gerichtet sind, sind die äußeren oberflächen der Sendeanlage in der Lage, die abzuleitende Wärme direkt in den Weltraum abzustrahlen und werden von der Sonne nur während Perioden nahe der Sonnenwende mit einem Einfallwinkel von weniger als 23,5° bestrahlt.

Dies bedeutet, daß es möglich ist, eine thermische Steuerung des Satelliten durch eine passive Einrichtung wie eine Mehrschichtisolierung zu erreichen, die entweder direkt an bestimmten Teilen der Anlage oder an leichten Hilfskonstruktionen (nicht gezeigt) befestigt ist.

Fig. 1 zeigt den vollständig montierten Satelliten ohne die Wärmeschutzschicht.

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Fig. 5 zeigt ein anderes Verbindungselement δΛ , an dem eine kegelstumpfförmige Halterung 22 für den Apogäumsmotor 16 befestigt ist, wobei das breitere Ende der Halterung 22 an dem Verbindungselement 21 und der Apogäumsmotor 16 an dem schmaleren Ende befestigt ist, so daß er in axialer Richtung von aem Verbindungselement erheblich entfernt ist, und sein Halteflansch 23 etwa in der Mitte der zentralen Verbindungskonstruktion 3 liegt. Die Halterung 22 kann glatte konische Oberflächen haben und aus irgendeinem geeigneten Material hergestellt sein, oder kann eine gewellte Form (Sinus- oder Rechteckwellenform) haben oder in Schichtbauweise ausgeführt sein,

Ein geeignetes Material ist eine Leichtmetallegierung, bei der die Halterung 22 mit dem Kühlelement 21 einstückig ausgebildet sein kann. Die Halterung 22 sollte so sein, daß der Apogäumsmotor 16 und die Lasttragkonstruktion dynamisch unabhängig sind, so daß die jeweiligen Eigenschwingungsarten entkoppelt sind und unterschiedliche Eigenschwingungsarten für den Apogäumsmotor 16 und für die Lasttragkonstruktion gewählt werden können.

Die Lasttragkonstruktion der Fig. 6 ist etwa gleich der der Fig. 1 bis 5, und es werden daher nur die Unterschiede näher beschrieben, wobei die gleichen Bezugsziffern für ähnliche oder gleiche Teile verwendet sind. Das Verbindungselement ist nicht gezeigt.

Endversteifungen 32 sind an der ersten und zweiten Tragplattform 4 und 5 und an den weiteren Tragplattformen 8 und 9 ebenso wie an der vierten Tragplattform 7 befestigt.

Es ist nicht notwendig, daß die Streben 10 oder die Elemente 11 vorhanden sind, und die Halte- und Positionierungseinrichtungen 12 für die Solarplatten (nicht gezeigt) sind direkt an der jeweiligen ersten und zweiten 809822/0970

Tragplattform 4, 5 befestigt. Wie Fig. 6 zeigt, können die erste und zweite Tragplattform 4, 5 an der dritten Tragplattform 6 als Zusatzeinrichtung befestigt sein, die wiederum an dem restlichen Teil der Lasttragkonstruktion befestigt ist.

Fig. 6 zeigt, daß es möglich ist, kleine Zusatztragplattformen 33 an den Tragplattformen U, 9 in Abhängigkeit von der in dem Servicemodul zu tragenden Gerätemenge zu befestigen.

Weiterhin ist es möglich, zusätzliche Tragplattformen an allen übrigen Tragplattformen 4 bis 7 zu befestigen.

Die Lasttragkonstruktion der Fig. 7 ist etwa der der Fig. 1 bis 4 gleich, und für gleiche oder ähnliche Teile sind die gleichen Bezugsziffern verwendet; es werden wiederum nur die Unterschiede beschrieben.

Die zentrale Verbindungskonstruktion 41 hat einen hexagonalen Querschnitt und es sind vier weitere Tragplattformen 42 vorhanden. Um eine Verformung der äußeren Ränder der ersten und zweiten Tragplattformen 4, 5 zu vermeiden, sind diese äußeren Ränder durch Streben 43 verbunden, die auch weitere zusätzliche Tragplattformen 44 paarweise befestigen, von denen jedes Paar an beiden Seiten der jeweiligen zusätzlichen Tragplattformen 33 angeordnet ist. Die ersten und zweiten Tragplattformen 4, 5 tragen Arme 45 zur Befestigung weiterer zusätzlicher Tragplatten (nicht gezeigt) oder einer leichten Umfassungskonstruktion zur Wärmeisolierung.

Das Verbindungselement 1 trägt V-förmige Arme 46 zur Verbindung der Tragplattformen 4,5 und 42. Fig. 7 zeigt, daß die vierte Tragplattform 7 nicht wesentlich ist.

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Die Lasttragkonstruktion der Fig. 8 und 9 ist der der Fig. 1 bis 4 im wesentlichen gleich, und es sind die gleichen Bezugsziffern für ähnliche oder gleiche Teile verwendet.

Das Verbindungselement 51 trägt eine kegelstumprförmige Halterung 52, deren breiteres Ende an dem Verbindungselement 51 und deren schmaleres Ende an dem Halteflansch 2 3 des Apogäumsmotors 16 befestigt ist. Die vierte Tragplattform 7 ist direkt mit einem Flansch verbunden, der mit dem Verbindungselement 51 einstücKig ausgebildet ist, und die Tragplattformen 4 bis 8 sind mit dem Verbindungselement 51 durch Arme 53 und Bolzen 54 verbunden.

Die Halterung 52 ist so konstruiert, daß die Lasttragkonstruktion 3 und der Apogäumsmotor 16 dynamisch unabhängig sind, und die Eigenschwingungsarten der Lasttragkonstruktion 3 und des Apogäumsmotors 16 sind verschieden.

In Abwandlung von den beschriebenen Ausführungsformen kann der Satellit z.B. ein Erdbeobachtungssatellit (z.B. für metereologische oder geophysikalische Beobachtungen oder zur Ermittlung von Bodenschätzen auf der Erde) anstelle eines geostationären Satelliten sein. Die Satellitenorientierung kann wie bei dem geostationären Satelliten gleich bleiben, jedoch kann die dritte Platt-form 6 zur Befestigung verschiedener Sensoren oder Meßeinrichtungen wie Kameras oder Strahlungsmeßgeräten verwendet werden. Außerdem können z.B. der Servicemodul und der Nutzlastmodul vertauscht werden.

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Leerseite

Claims

Lasttragkonstruktion für einen Raumsatelliten Ansprüche

1./Las tragkonstruktion für einen Raumsatelliten _r bestehend aus einem Verbindungselement zur Verbindung der Lasttragkonstruktion mit trine· Trägerfahrzeug, einer starren, zentralen Verbindungskonstruktion, die an dem Verbindungselement befestigt ist und sich längs der Achse der Lasttragkonstruktion erstreckt, und mehreren, an der zentralen Verbindungskonstruktion befestigtenTragplattformen zum Tragen von Einrichtungen, die wenigstens einen Teil der Last des Raumsatelliten bilden, dadurch gekennzeichnet, daß erste und zweite parallele»voneinander entfernte ebene Tragplattformen (4. 5) an den jeweils gegenüberliegenden Seiten der zentralen Verbindungskonstruktion (3 oder 41) parallel zur Achse (2> der Lasttragkonstruktion befestigt einet, dafl die zentrale

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ORIGINAL INSPfcgTED

Verbindungskonstruktion und die jeweiligen Teile der ersten und zweiten Tragplattformen, gesehen in Richtung der Längsachse der Lasttragkonstruktion, elnPölygonbUden, und daß eine dritte, ebene Tragplattform (6) am einen Ende der zentralen Verbindungskonstruktion befestigt ist und sich senkrecht zur Achse der Lasttragkonstruktion erstreckt, wobei das Verbindungselement (1, 21 oder 51) an dem entgegengesetzten Ende der zentralen Verßindungskonstruktion befestigt ist.

2. Lasttragkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dau die zentrale Verbindungskonstruktion (3 oder 41) außer als Verbindung zwischen den verschiedenen Tragplattformen (4 bis 1) und zur Übertragung der jeweiligen Lasten zum Trägerfahrzeug direkt als Trageinrichtung verwendet wira, die wenigstens einen Teil der Last des Raumsatelliten bildet.

3. Lasttragkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Verbindungskonstruktion (3 oder 41) ständig an dem Verbindungselement (1, 21 oder 51) befestigt ist oder einen Teil davon bildet.

4. Lasttragkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der festen Tragplattrormen (4, 5) leicht abnehm- " bar ist.

5. Lasttragkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Tragplattform (6) und wenigstens eine der ersten und zweiten Tragplattformen (4, 5) an der zentralen Verbindungskonstruktion (3 oder 41) unabhängig befestigbar oder von dieser lösbar ist.

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6. Laettragkonetruktion nach einem der Ansprüche ι bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß eine vierte, ebene Tragplattform (7) an der zentralen Verbindungskonstruktion (3 oder 41) befestigt ist und parallel zu der dritten Tragplattform (b) verlauft.

7. Lasttragkonstruktion nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Tragplattform (7) an der zentralen Verbindungskonstruktion (3„oder 41) ständig befestigt ist.

8. Lasttragkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Zusatztragplattformen (33 oder 44) außen an der zentralen Verbindungskonstruktion (3 oder 41) und zwischen den Enden der ersten und zweiten Tragplattformen (4, 5) befestigt sind.

9. Lasttragkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß zusätzliche Tragplattformen oder Befestigungsvorrichtungen an einer oder an mehreren der ersten bis vierten Tragplattformen (4 bis 7) befestigt sind.

10. Lasttragkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet» daß die zentrale Verbindungskonstruktion (3 oder 41) aus weiteren Tragplattformen (8, 9 oder 4Z) parallel zu der und verteilt um die Achse (2) der Lasttragkonstruktion besteht, um mit Ausnahme von zwei alle Seiten des Polygons der zentralen Verbindungskonstruktion zu bilden, daß ein erster Spalt zwischen einem Paar in Längsrichtung verlaufender Tragplattformränder belassen ist, der einem zweiten Spalt diametral gegenüberliegt, der zwischen einem weiteren Paar in Längsrichtung verlaufender Tragplattformränder angeordnet ist, und daß die Spalte durch die erste und zweite Tragplattform (4, 5) geschlossen sind.

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11. Lasttragkonstruktion nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eich die erste und zweite Tragplattform (4, 5) über die die Spalte bildenden Ränder hinaus erstrecken.

12. Lasttragkonstruktion nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede der ersten, zweiten und weiteren Tragplattformen (4, 5 und 8, 9 oder 42) die gleiche Abmessung parallel zur Achse (2) der Lasttragkonstruktion hat, daß die dritte Tragplattform (6) Randteile hat, die die gleiche Länge wie die jeweiligen Endrandteile cter ersten und zweiten Tragplattform haben und an diesen angreifen.

13. Lasttragkonstruktion nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß an dem dem Verbindungselement (1 oder 21) gegenüberliegenden Ende die Spalte durch Streben (10) überspannt sind, die die jeweiligen Enden der weiteren Tragplattformen (8, 9 oder 42) zueinander festlegen.

14. Lasttragkonstruktion nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Spalte von Elementen (11) überspannt sind, an denen Befestigungs- und Positionierungselemente (12) zur Befestigung von Solarplatten (13) an der Lasttragkonstruktion und zur Änderung der Lage der Solarplatten bezüglich der Lasttragkonstruktion bei Änderung der Orientierung der Lasttragkonstruktion bezüglich der Sonne befestigt sind.

15. Lasttragkonstruktion nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Verbindungskonstruktion (3) einen vierseitigen Querschnitt hat.

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16. Lasttragkonstruktion nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Verbindungskonstruktion (41) einen hexagonalen Querschnitt hat.

17. Lasttragkonstruktion nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Verbindungskonstruktion (3 oder 41) einen polygonalen Querschnitt mit einer geraden Anzahl von Seiten hat.

18. Lasttragkonstruktion für einen Raumsatelliten, bestehend aus einem Verbindungselement zur Verbindung der Lasttragkonstruktion mit einem Trägerfahrzeug, die an dem Verbindungselement direkt oder indirekt befestigt ist, und mehreren iragplattformen zum Tragen von Einrichtungen, die wenigstens einen Teil der Lasten des Raumsatelliten bilden, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Verbindungselement (1 oder 51) eine Halterung (22 oder 52) für einen Apogäumsmotor (16) befestigt ist, wobei der Teil, an dem der Apogäumsmotor zu befestigen ist, von dem Verbindungselement axial erheblich entfernt ist, wobei das Verbindungselement die Lasttragkonstruktion und den Apogäumsmotor trägt, und daß die Lasttragkonstruktion und der Motor dynamisch unabhängig sind, so daß die jeweiligen Eigenschwingungsarten entkoppelt sind.

19. Lasttragkonstruktion nach Anspruch 18 und einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil, an dem der Apogäumsmotor (16) zu befestigen ist, etwa in der Mitte der zentralen Verbindungskonstruktion (3 oder 41) liegt.

20. Lasttragkonstruktion nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dae die Halterung (22 oder 51) kegelstumpfförmig ist, und daß der an dem

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Verbindungselement (21.oder 51) befestigte Teil das breitere Ende der Halterung ist.

21. Lasttragkonstruktion nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dae die zentrale Verbindungskonstruktion (41) an dem Verbindungselement (51) durch ein kegelstumpffunniges Element (53) befestigt ist, dessen schmäleres Ende an dem Verbindungselement und dessen breiteres Ende an der zentralen Verbindungskonstruktion befestigt ist.

22. Lasttragkonstruktion nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das kegelstumpfförmige Element (53) aus in Umfangsrichtung voneinander entfernten radialen Rippen (54) und einem mit den Rippen einstückig ausgebildeten Ring (55) besteht.

23. Lasttragxonstruktion nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (55) mit den radial äußeren Enden der Rippen (54) einstüocig ausgebildet 1st und radial innerhalb eines polygonalen Rahmens (57) liegt, der an der zentralen Verbindungskonstruktion (41) befestigt ist, und daß der Ring (55) mit dem Rahmen (57) durch in Umfangsrichtung voneinander getrennte radiale Rippen (56) unterschiedlicher Länge verbunden ist, die mit dem Ring und dem Rahmen einstückig ausgebildet sind.

24. Lasttragkonstruktion nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet , daß die Halterung (52) einen gewellten, ringförmigen Querschnitt hat.

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