Brevet FR2101025A1 — publié le 19720331

L'invention concerne les panneaux déployables, notamment les panneaux de cellules solaires dont sont équipés les satellites artificiels. Pour le lancement d'un satellite équipé par ces panneaux, ceuxci sont en condition rétractée et ils sont déployés pour llutilisa- tion-des cellules solaires. Habituellement, le déploiement d'un panneau a lieu grâce à son montage-à charnière. La construction est relativement lourde et des difficultés sont rencontrées pour un panneau de grandes dimensions. L'invention a pour objet un panneau déployable, notamment pour cellules solaires caractérisé en ce que son armature comprend une multiplicité d'éléments tubulaires rigides disposés les uns à la suite des autres et dans lesquels est enfilé un même câble, de sorte que dans la condition rétractée, les éléments sont accolés les uns le long des autres, tandis qu en condition déployée, ils sont disposés en alignement, une traction sur le câble les rapprochant les uns des autres de manière à réaliser un emmanchement réciproque des éléments adjacents, aboutissant à un panneau présentant des caractéristiques mécaniques-particulièrement élevées, tout en étant d'une extrême légèreté. Le passage de la condition rétractée à la condition déployée est obtenu par un dispositif sollicitant à l'écartement l'élément tubulaire le plus éloigné de la suceession d'éléments. La description qui suit, faite à titre d'exemple, se réfère au dessin annexé, dans lequel - la figure i est une vue de face d'un panneau selon l'invention - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale dlune partie de cadre de panneau selon l'invention ; - la figure 3 est une vue schématique du cadre en regardant un des longs côtés du cadre en cours de déploiement et également pour d'autres conditions - la figure 4 est une vue schématique analogue à la figure 3 mais pour la condition de rétraction. Le panneau selon l'invention comprend un cadre de forme générale rectangulaire, dont chacun des deux longs côtés est constitué par une multiplicité d'éléments tubulaire rigides placés les uns à la suite des autres, à savoir, pour le premier côté des éléments 111, 112, ou 113 (figure 1) identiques entre eux et-flanques, à l'extrémité interne, par un élément 12, de longueur sensiblement moitié, et à l'extrémité externe par un élément 13, sensiblement de même longueur que les éléments i?, et pour le second côté par des éléments 11'1, 11'2 > 11'3, flanqués par des éléments d'extrémité respectivement 12' et 131. Chaque élément 11, de forme générale tubulaire, est avar.tageu- sement en métal léger. Une extrémité 14 (figure 2) de l'élément est de forme conique, la paroi conique 15 prolongeant la paroi cylindrique 16 du corps de ltélément et se terminant, dans sa partie summitale, par une lèvre 17, plus épaisse, à profil arrondi 18 limitant une ouverture centrale 19. L'autre extrémité d'un élément est conformée suivant un épaulement 20 plus épais que la paroi 16 et dont la surface interne 21 tronconique est conjuguée de la surface externe 22 de l'appendice conique 15. La hauteur de l'épaulement 20 est inférieure à celle du cône 15. Une cloison transversale 23 est adjacente à l'épaulement 20 et présente un orifice central 24 à bord arrondi 25. Les éléments 12, 12 ' ont une constitution analogue à celle des éléments 11, leurs extrémités coniques 26 étant adjacentes au corps 27 du satellite artificiel sur lequel est monté le panneau à cellules solaires. Deux câbles 28, 28' sont enfilés à travers les éléments 11, 12 13 des deux côtés longitudinaux du cadre et sont issus de moyens de traction, non représentés, logés à l'intérieur du corps 27 du satellite. Le câble 28 pénètre ainsi dans l'élément 12 par l'appendice conique 26 de celui-ci, traverse ledit lément suivant sa longueur et en sort par la cavité tronconique 29 (figure 3) que ménage ltépau- lement 20, pénètre ensuite dans 5 T nlément 111 par l'appendice conique de ce derniers circule dans le corps dudit élément tubulaire et en sort par la cavité tronconique 30 de l'autre extrémité pour pénétrer dans l4e'lément suivant 112 par l'appendice conique 15 > etc.Après traversée de 11 élément t3, l'extrémité 31 du câble 28 est fixée à l'extrémité 32 dudit élément 13. trine traverse 331 (figures 1,3 et 4) relié les éléments 12 et 12' à leurs extrémités opposée a celles de pénétration du câble 28 à partir du dispositif de traction, et, de même, des traverses 332, 333, 334 sont interposées entre les éléments il et 11'1, 112 et il'., 11'3, respectivement. Une traverse 34 est de meme interposée entre les éléments 13 et 13' à proximité des zones d'attaché 32 des câbles 28. La liaison entre les traverses 33 et les éléments qu'elles réunissent se fait, par exemple, par soudure. Un mât déroulable 36 a son extrémité externe 37 reliée à la partie centrale 38 de la traverse 34 par l'intermédiaire d'une pièce- 39 (figures 3 et 4) et son autre extrémité 40, à l'intérieur du corps 27 du satellite, est reliée à un moteur 41 de commande du déroulement.du mât. Le long de sa paroi 42, le corps 27 présente, dans le plan des côtés du cadre, respectivement, des organes d'appui 43, 44 et 45, les organes d'appui 45 étant à l'oppose des organes d'appui 43 par rapport aux zones d'entrée des câbles 28 dans le corps 27 du satellite. La condition rétractée est montrée sur la figure 4 : le mât déroulable 36 est à sa longueur minimale. Les éléments 11, 12, 13 sont placés les uns à côté des autres, parallèles entre eux, suivant une configuration rappelant celle d'un accordéon. Les éléments 12 et 12' prennent appui contre les organes d'appui 43, 44 et ils portent eux-mêmes des organes d'appui 46, 47 permettant l'appui de l'élément 111 ou 11'1 ; l'élément iii porte des organes d'appui 48, 49 et 50, permettant l'appui de l'élément 112 > etc. L'organe d'appui 45 permet l'appui de l'élément il à son extrémité opposée à celle raccordée à l'élément 12.Dans sa condition rétractée, le panneau est soutenu par le mât 36, dans sa condition de faible longueur. Pour passer à la condition déployée du panneau, le mât 36 est déroulé ou autrement allongé par l'action du moteur 41. Les éléments 11,12 et 13 s'éloignent les uns des autres, l'angle entre deux éléments adjacents sa'ouvrant progressivement et cela jusqu'à ce que lesdits éléments soient sensiblement alignés. Pour le déroulement maximal du mât 36, le cadre est dans la condition montrée en trait mixte à la partie supérieure droite sur la figure 3, avec les éléments des côtés longitudinaux du cadre quelque peu éloignés les uns des autres, ltextrémité conique 15 d'un élément étant ainsi distante de l'alvéole ou cavité 29 de L'élément adjacent. On exerce ensuite une traction sur les câbles 28, ce qui provoque le rapprochement des éléments les uns des autres : un appendice conique 15 d1un élément vient coopérer avec l'alvéole conique-29 ou 30 en regard de l'élément adjacent, jusqu a réaliser un emmanchement qui as- sure la solidarisation effective entre les éléments adjacents, leur alignement et leur centrage, comme montré sur la figure 2, aboutis sans à un cadre rigide constitué par les éléments 11, 12 13 et la traverse d'extrémité 34 et entretoisés paries traverses intermédiaires 33, les risques de flambage étant supprimés du fait de l'emmanchement des appendices coniques 15 dans les cavités conjuguées 29, même si les- cotés longitudinaux du cadre sont de longueur relativement grande. C'est la condition d'utilisation du panneau dont les cellules solaires 51 sont disposées à l'intérieur du cadre. Dans cette condition, le mât 36 est légèrement fléchi, comme montré en traits pointillés sur la figure 3. REVENDICATIONS 1. Cadre de panneau déployable à l'éloignement par rapport à un corps, notamment pour le maintien des cellules solaires d'un satellite artificiel, caractérisé en ce qu'il est constitué pour chacun des côtés s'éloignant du corps du satèllite par une multiplicité d'éléments tubulaires disposés les uns à la suite des autres et dans lesquels est enfilé un câble dont l'extrémité externe est fixe à l'extrémité externe de l'élément opposé à celui attaché au corps. 2. Cadre selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités en regard des éléments adjacents présentant des moyens d emmanchement réciproque rendus coopérants par traction sur le câble à son extrémité interne. 3. Cadre selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'emmanchement sont coniques. 4. Cadre selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une extrémité d'un élément est constituée par un appendice conique et l'autre par un alvéole tronconique conjugué. 5. Cadre selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'appendice conique présente un passage pour le câble et bordé par une lèvre arrondie. 6. Cadre selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un élément présente une cloison transversale à proximité de l'alvéole conique avec un trou de passage à bord arrondi pour le câble. 7. Cadre selon la revendication 1, caractérisé en ce comprend un mât déroulable pour le passage de la condition de rétraction à la condition de déploiement. 8. Cadre selon la revendication 7, caractérisé en ce que le mât déroulable est attaché au milieu du côté du cadre opposé à celui de son attache sur le corps. 9. Panneau de cellules solaires comprenant un cadre selon 1 une quelconque des revendications précédentes.