(57)【要約】【課題】地表接触、着陸飛行中の足盤の固定、天体の地表に衝突する際の前記固定の解放とを識別するという課題を、簡単に、軽量化して、冗長式に満たすように、着陸装置を構成する。【解決手段】各着陸脚（１）と該着陸脚に配置されている着陸足盤（２）との間に、少なくとも１つの予定破断部位（９，１０）を備えた機械的結合部（５，６）が設けられている。機械的結合部に少なくとも２つの電気センサ要素（７，８）が組み込まれている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
着陸脚と、該着陸脚の、宇宙飛行体とは逆の側の端部に枢着して保持され、足盤を有する着陸足とを備えた宇宙飛行体用着陸装置において、
各着陸脚（１）と該着陸脚に配置されている着陸足盤（２）との間に、少なくとも１つの予定破断部位（９，１０，１８）を備えた機械的結合部（５，６，１１，２１）が設けられ、該機械的結合部に少なくとも２つの電気センサ要素（７，８，１２）が組み込まれていることを特徴とする着陸装置。
【請求項２】
前記電気センサ要素が電流誘導体（７，８）として構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の着陸装置。
【請求項３】
前記電気センサ要素がスイッチ（１２）として構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の着陸装置。
【請求項４】
前記電気センサ要素（７，８，１２）が、少なくとも１つのブレーキエンジンを切るための切断信号を発生させる評価ユニットと接続されていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一つに記載の着陸装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着陸脚と、該着陸脚の、宇宙飛行体とは逆の側の端部に枢着して保持され、足盤を有する着陸足とを備えた宇宙飛行体用着陸装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
宇宙飛行体がたとえば月のような大気が希薄で或いは存在しない天体に着陸する場合、通常は別個のブレーキエンジンを介して着地寸前まで制動過程が行われる。その際、地表までの所定間隔を下回ると、電気機械式地表センサを介して、或いは、例えばレーダーシステムのような無接触距離測定を介して、ブレーキエンジンを切る信号が発生される。
【０００３】
着地過程によって生じるショックを最小にするため、このような宇宙飛行体または着陸装置の着陸脚は、たとえばアルミニウムハニカム体から成るクラッシュ要素のようなショックアブゾーバーを備えている。さらに、多くの場合天体の表面は柔らかいが、この柔らかい表面に着陸脚が沈み込みすぎないようにするため、それぞれ着陸脚の下端に装着される適当な足盤（いわゆるフットパッド）によって接触力が十分大きな面へ配分される。この場合、着陸足と付設の着陸脚との間の結合は堅固に行われるか、或いは適当な枢着部を介して行うことができる。冒頭で述べた種類の着陸装置において、着陸足を着陸脚に枢着保持するようにしたものとして、例えばアポロルナーモジュールが知られるようになった。
【０００４】
また、着地過程の間に着陸足を回転可能に支持すると、着陸脚の負荷を、特にショックアブゾーバーの負荷を、発生する曲げモーメントによって阻止することができる。このようにして着陸足が天体の地表の輪郭に支障なく追従することができるからである。しかしながら、この場合、足盤のホームポジションが制御不能にならないようにするには、ロケットの発射過程の間から着陸装置の着陸直前まで枢着部をブロックしなければならない。着陸足または足盤と着陸脚との間の結合部のブロックは機械的結合を介して行うことができるものの、ブロック部は地球から発射している間および目的地で着陸飛行している間に負荷に無傷で持ちこたえるように構成されていなければならず、他方天体の地表との接触の瞬間に比較的大きな力が強制的に生じる際には破壊されるように構成されていなければならない。
【０００５】
特許文献１から知られている宇宙飛行体用着陸装置では、着陸脚は、宇宙飛行体とは逆の側の端部に枢着して配置され、足盤を備えている足を有している。さらに、この配置構成の場合、機械的結合部は構造のためだけに設けられている。従って、この構成だと、地表接触時の機械式および電気式起動の冗長性が保証されず、足盤の固定解放が行われないという欠点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６２２７４９４Ｂ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、冒頭で述べた種類の着陸装置において、地表接触、着陸飛行中の足盤の固定、天体の地表に衝突する際の前記固定の解放とを識別するという課題を、簡単に、軽量化して、冗長式に満たすように、前記着陸装置を構成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、請求項１の構成を備えた着陸装置によって解決される。
【０００９】
本発明によれば、この種の着陸装置において、接触センサと、着陸脚とこれに配置されている着陸足との機械的結合部との組み合わせが設けられる。この場合、前記結合部には、電流誘導体またはスイッチの形態の少なくとも２つの電気センサ要素が組み込まれている。
【００１０】
天体の地表への着陸過程時に発生する比較的大きな機械的負荷によって前記結合部が機械的に破壊されると、電流導体も同様に破壊されるか、或いは、スイッチが起動する。電気センサ要素の１つまたはいくつかで電流が遮断されると、これは適当な評価ユニットによって検知され、評価ユニットはエンジンを切るための信号を発生させる。
【００１１】
従って、本発明にしたがって設けられる着陸装置では、地表接触、着陸飛行中の足盤の固定、天体の地表に衝突する際の前記固定の解放とを識別するという課題が簡潔で、非常に軽量で、多重冗長式の配置構成によって満たされるとともに、システムの重量および複雑性も減少する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
次に、本発明を図面に図示した実施形態に関しより詳細に説明する。
【図１】着陸足を配置した天体着陸装置用着陸脚の下部部分の斜視図である。
【図２】図１の配置構成の第１の実施形態の詳細図である。
【図３】図１の配置構成の第２の実施形態の詳細図である。
【図４】図１の装置の着陸時の状態を連続して示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１に図示した宇宙飛行体用着陸装置は少なくとも３つの着陸脚１から成り、そのそれぞれが、宇宙飛行体とは逆の側の端部に配置される着陸足盤２を備えている。着陸足盤２は、球形の支持部３と、薄い突張りから成る六脚トラス４から構成されている回転固定部とを介して、着陸脚１で保持されている。
【００１４】
図２に図示した着陸装置の第１実施形態では、比較的薄い管５，６の内部にそれぞれワイヤー７，８の形態の信号発生器が電流誘導体として配置され、この場合管５，６はそれぞれ予定破断部位９，１０を有している。
【００１５】
図３は着陸装置の第２実施形態を示すもので、この実施形態では、複数個の管１１，２１のうちの少なくとも１つの管の内部に信号発生器として電気スイッチ１２が設けられている。管１１，２１はそれぞれ管部分１３を介して着陸脚用上部固定部１４と結合されているとともに、スペーサー１５と調整ねじ１６とを介して着陸足盤（この図には図示せず）用下部固定部１７と結合されている。この配置構成の場合も予定破断部位１８が設けられている。
【００１６】
宇宙飛行体の着陸の際に天体の地面に着地する場合（図４には着地段階を連続する３段階で示した）、地面と接触する前に各着陸脚１の着陸足盤２は着陸脚１の一次突張りに対し垂直に方向づけられ、六脚トラス４によってこの主突張りに固定されている。この固定は、着陸脚１の主突張りに対する着陸足盤２の並進運動ばかりでなくすべての回転運動をも阻止する。
【００１７】
着陸脚１と着陸足盤２とが互いに垂直に方向づけられていることにより、着陸飛行中に予想される負荷は非常に小さく保たれる。さらに、この方向づけは、地面が非常に柔らかい場合でも、着陸時の接触力により十分な曲げモーメントの実現を保証する。このことは、図４の真ん中の図で力を示す矢印によって示唆されている。この曲げモーメントは、図４の右側の図に示したように、着陸足盤２の回転固定部を機械的に破壊させる。
【００１８】
図２と図３に図示した、着陸装置内に設けられる信号発生器７，８，１２の実施形態では、管５，６，１１，２１の破壊または管１１，２１と着陸脚１の主突張りとの結合部の破壊により、スイッチ１２の作動により、または、少なくとも１つの電流誘導体７，８の断裂により、電流が遮断される。このために必要な運動は、着陸足盤２の方向を地面の局部的な方向に対し適合させることにより実現される。
【００１９】
複数個のスイッチ１２の各信号は、または、個々の電流誘導体７，８の電流の遮断は、これらに接続されている評価ユニット（図示せず）によって検出される。少なくとも、１個または複数個の着陸脚の２つのスイッチの信号が評価ユニットによって確認されると、評価ユニットは宇宙飛行体のブレーキエンジンを切る信号を発生させる。１個の着陸脚に少なくとも３個のスイッチ１２または電流誘導体７，８を備えたシステムの場合には、冗長システムという意味ですでに十分な故障許容性が確保されている。
【符号の説明】
【００２０】
１                      着陸脚
２                      着陸足盤
５，６，１１，２１      管
７，８                  ワイヤー（信号発生器）
１２                    スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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