NL1032158C2 - Satelliet. - Google Patents

Description

4

Satelliet

De uitvinding heeft betrekking op een satelliet omvattende een satellietlichaam en twee instelbare voortstu-wingseenheden.

Een dergelijke satelliet is bekend uit het Ameri-5 kaanse octrooischrift US-A-5.020.746.

In de bekende satelliet is voorzien in slechts twee voortstuwingseenheden waarmee de nodige correcties in baanpo-sitie en/of -oriëntatie ('stationkeeping') van een satellietlichaam kunnen worden uitgevoerd. De uit deze publicatie be-10 kende inrichting stelt daartoe voor om de voortstuwingseenheden in stand stelbaar op het satellietlichaam te monteren, waartoe als mogelijkheid wordt genoemd de toepassing van een cardanische ophanging, en als specifieke uitvoeringsvorm de toepassing van schuiforganen voor het naar een gewenste stand 15 transleren van de voortstuwingseenheden. Een dergelijke uitvoering voor het verstellen van de voortstuwingseenheden is voor toepassing in de ruimte minder geschikt door een beperkte mate van betrouwbaarheid, en heeft slechts beperkte mogelijkheden voor optimalisatie van het brandstofverbruik.

20 Met de uitvinding is beoogd een alternatieve uitvoe ring te verschaffen waarmee een betrouwbare instelling van de voortstuwingseenheden van de satelliet mogelijk is, en waarmee een efficiënter gebruik van de beschikbare brandstof kan worden gemaakt.

25 De satelliet volgens de uitvinding is er daartoe door gekenmerkt dat iedere voortstuwingseenheid is gemonteerd op een eigen arm, en dat deze eigen arm ten minste drie arm-delen heeft die ten opzichte van elkaar roteerbaar zijn om drie vrijheidsgraden definiërende lichaamsassen van deze arm-30 delen.

In een verder aspect van de uitvinding is de satelliet er bij voorkeur door gekenmerkt dat de arm van iedere voortstuwingseenheid uitklapbaar is. Dit biedt het voordeel dat de constructie volgens de uitvinding geen probleem hoeft 35 te vormen ten tijde van de lancering van de satelliet, terwijl door het uitklappen van de arm iedere voortstuwingseen- 1 0 3 2 1 5 8 » 2 heid goed kan worden gepositioneerd.

Voor het verder optimaliseren van de levensduur en de betrouwbaarheid van de satelliet volgens de uitvinding bezit deze bij voorkeur het kenmerk dat iedere voortstuwings-5 eenheid een eerste voortstuwingsmotor en een tweede, redundante, voortstuwingsmotor omvat.

In het algemeen geldt dat behoudens voor momentum-ontlading de aandrijfkracht van een voortstuwingseenheid door het zwaartepunt van het satellietlichaam dient te zijn ge-10 richt.

In een verder aspect van de uitvinding wordt voorgesteld dat een eerste antideel dat direct gemonteerd is op het satellietlichaam een lichaamsas bezit die zodanig is geplaatst dat bij actief zijn van de bij dat armdeel horende 15 voortstuwingseenheid, de opgewekte aandrijfkracht door het zwaartepunt van een combinatie gevormd door het satellietlichaam en een tweede aan dit satellietlichaam koppelbaar satellietlichaam richtbaar is.

De uitvinders merken hieromtrent op dat ingeval van 20 een koppeling met een tweede satellietlichaam, het wenselijk is dat de (vaste) lichaamsas van het eerste armdeel gericht is op de verst mogelijke locatie van het gezamenlijke zwaartepunt van beide satellietlichamen. Dit is van belang voor het maximaliseren van een Oost-West-component van de voort-25 stuwingskracht ten behoeve van de geostationaire stationkeeping. De ten minste drie armdelen dienen zodanig te worden aangestuurd dat de voortstuwingskracht de wenselijke componenten van de voortstuwingkracht ten opzichte van het assenstelsel van de satelliet realiseert, tezamen met de gewenste 30 koppels benodigd voor de ontlading van momentum. Deze voortstuwingskracht wordt aangewend voor de voortstuwing van de satelliet ten behoeve van baanveranderingen, alsmede in andere fases van de satellietmissie, ten behoeve van stationkeeping in de geostationaire baan, en met of zonder aangekoppeld 35 tweede satellietlichaam.

De satelliet volgens de uitvinding biedt het voordeel dat de stationkeeping-efficiëntie zeer hoog is. Dit voordeel hangt samen met de mogelijkheid die de uitvinding 3 biedt om de Noord-Zuid-stationkeeping, de Oost-West-station-keeping en de momentumontlading tegelijkertijd uit te voeren.

In een verder aspect van de uitvinding is erin voorzien dat de twee voortstuwingseenheden gekoppeld zijn met een 5 besturingsorgaan voor het brandstofefficiënt en optioneel gelijktijdig activeren van deze twee voortstuwingseenheden.

De uitvinding zal in het navolgende verder worden toegelicht aan de hand van een de navolgende octrooiconclu-sies niet beperkend uitvoeringsvoorbeeld en onder verwijzing 10 naar de tekening.

In de tekening toont: - fig. 1 zeer schematisch een satelliet volgens de uitvinding in een voortstuwingsstand van de voortstuwingseenheden; en 15 - fig. 2 de satelliet van fig. 1 waarbij de voort stuwingseenheden zijn ingesteld ten behoeve van stationkeeping.

De figuren 1 en 2 tonen de satelliet 1 welke een sa-tellietlichaam 2 en twee in plaats en stand stelbare voort-20 stuwingseenheden 3,4 heeft voor het aanpassen en/of corrigeren van een in de ruimte in te nemen baanpositie en -oriëntatie en ten behoeve van het ontladen van momentum van de satelliet 1.

Iedere voortstuwingseenheid 3,4 is gemonteerd op een 25 eigen arm 5,6 waarbij iedere eigen arm 5,6 ten minste drie armdelen 7,8,9 heeft die ten opzichte van elkaar roteerbaar zijn om drie vrijheidsgraden definiërende lichaamsassen van deze armdelen. Deze lichaamsassen zijn schetsmatig in figuur 1 met pijlen A, B en C aangegeven.

30 Verder is voordelig om de arm 5,6 van iedere voort stuwingseenheid 3,4 uitklapbaar uit te voeren. De wijze waarop dit kan worden uitgevoerd is aan de vakman bekend, zodat afgezien kan worden van een verdere toelichting daarvan aan de hand van het onderhavige uitvoeringsvoorbeeld.

35 Figuur 1 toont verder dat iedere voortstuwingseen heid 3,4 een eerste voortstuwingsmotor 10 en een tweede redundante voortstuwingsmotor 11 omvat. Voorts is in figuur 1 getoond dat de lichaamsas A van het eerste armdeel 7 dat di- 4 reet gemonteerd is op het satellietlichaam 2 schuin daarop geplaatst is. Hiermee wordt bereikt dat deze lichaamsas A door het zwaartepunt van de satelliet 1, of het gemeenschappelijke zwaartepunt van de satelliet 1 en een tweede aan de 5 satelliet 1 koppelbare satelliet, kan zijn gericht.

Figuur 1 toont de satelliet 1 met armen 5,6 en voortstuwingeenheden 3,4 in een configuratie voor aanpassing van de baan, waartoe een voortstuwingskracht 12 door beide voortstuwingseenheden 3,4 wordt geleverd.

10 Figuur 2 toont de satelliet 1 met armen 5,6 en voor- stuwingseenheden 3,4 in een configuratie voor stationkeeping. Hierbij is telkens slechts een van de voortstuwings-eenheden 3,4 actief.

Ten slotte kan worden opgemerkt dat de configuratie 15 van de armen 5,6, in het bijzonder de lengte van de armdelen 7,8,9, en het hoekbereik tussen de armdelen 7,8,9 aangepast is aan de satellietconfiguratie, de gewenste controlemogelijkheden en de te bereiken efficiëntie in stationkeeping en voortstuwing.

1032158

Claims (5)

1. Satelliet (1) omvattende een satellietlichaam (2) en twee instelbare voortstuwingseenheden (3,4), met het kenmerk, dat iedere voortstuwingseenheid (3,4) is gemonteerd op een eigen arm (5,6), en dat deze eigen arm (5,6) ten minste 5 drie armdelen (7,8,9) heeft die ten opzichte van elkaar roteerbaar zijn om drie vrijheidsgraden definiërende lichaams-assen (A,B,C) van deze armdelen (7,8,9).

2. Satelliet (1) volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de arm (5,6) van iedere voortstuwingseenheid (3,4) 10 uitklapbaar is.

3. Satelliet (1) volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat iedere voortstuwingseenheid (3,4) een eerste voortstuwingsmotor (10) en een tweede, redundante, voortstu-wingsmotor (11) omvat.

4. Satelliet (1) volgens een der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat een eerste armdeel (7) dat direct gemonteerd is op het satellietlichaam (2) een lichaamsas (A) bezit die zodanig is geplaatst dat bij actief zijn van de voortstuwingseenheid (3,4) de opgewekte aandrijfkracht door het 20 zwaartepunt van een combinatie gevormd door het satellietlichaam (2) en een tweede aan dit satellietlichaam (2) koppel-baar satellietlichaam, richtbaar is.

5. Satelliet (1) volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de twee voorstuwingseenheden (3,4) 25 gekoppeld zijn met een besturingsorgaan voor het brandstofef-ficiënt en optioneel gelijktijdig activeren van deze voortstuwingseenheden (3,4). 1 03 2 1 5 8