(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
膨張式構造物（１、２、３、２０１、２０２、３０１、３０２）を備える多角形表面を形成する膜（１、２００、３００）を用いて製造された、宇宙用ウイングであって、
前記膨張式構造物は、前記膜の対角線に沿って前記膜全体に亘って延在し、かつ前記膜の中点を通過する、リブを備える、宇宙用ウイングにおいて、
前記膨張式構造物は、少なくとも１つのフィルムストリップ（２、３、２０１、２０２、３０１、３０２）を備え、前記フィルムストリップの外形は前記膜に接着結合されて、前記膜と共に膨脹可能な容積を形成し、かつ前記膜全体に亘って延在する前記リブを支持することを特徴とする、宇宙用ウイング。
【請求項２】
前記膜は、少なくとも２つのフィルムストリップを備える膨張式構造物を用いて展開され、
第１のストリップ（２、２０１、３０１）は、前記膜の第１の対角線上において前記膜の第１の面に接着結合され、
前記第１のストリップと前記ストリップの下側の前記膜とは、第１の膨張式管状体を形成し、
第２のストリップ（３、２０２、３０２）は、前記膜の１つ又は複数の第２の対角線上において、前記第１の面に対向する前記膜の第２の面に接着結合され、
前記第２のストリップと前記ストリップの下側の前記膜とは、第２の膨張式管状体を形成する、請求項１に記載の宇宙用ウイング。
【請求項３】
前記第１の膨張式管状体及び前記第２の膨張式管状体を互いに連通させて配置するために、前記膜は、前記多角形の中心に孔を有する、請求項２に記載の宇宙用ウイング。
【請求項４】
少なくとも１つのフィルムストリップ（３、２０２）は、前記膜の対角線上において前記膜のある面に接着結合された、十字型切り欠き部を備え、前記十字型ストリップと前記ストリップの下側の前記膜とは、膨張式管状体を形成する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の宇宙用ウイング。
【請求項５】
前記膨張式構造物は、正方形表面を形成する前記膜から製造され、２つのフィルムストリップ（２、３）を備え、
第１のストリップ（２）は、前記正方形表面の第１の対角線上において前記膜の第１の面に接着結合され、
前記第１のストリップ（２）と前記ストリップの下側の前記膜（１）とは、第１の膨張式管状体を形成し、
第２のストリップ（３）は、前記正方形表面の第２の対角線上において、前記第１の面に対向する前記膜の第２の面に接着結合され、
前記第２のストリップ（３）と前記ストリップの下側の前記膜（１）とは、第２の膨張式管状体を形成する、請求項１に記載の宇宙用ウイング。
【請求項６】
前記第１の膨張式管状体及び前記第２の膨張式管状体を互いに連通させて配置するために、前記膜（１）は、前記正方形表面の中心（５）に孔を有する、請求項５に記載の宇宙用ウイング。
【請求項７】
前記膨張式構造物は、正方形表面を形成する前記膜と、前記正方形表面の対角線上において前記膜のある面に接着結合された、十字型フィルムストリップ（２ｂ）とから製造され、
前記十字型ストリップ（２ｂ）と、前記ストリップの下側にある前記膜（１）とは、膨張式管状体を形成する、請求項１に記載の宇宙用ウイング。
【請求項８】
前記膨張式構造物は、前記膨張式構造物の中央に膨張デバイス（７）を備える、請求項１〜７のいずれか１項に記載の宇宙用ウイング。
【請求項９】
前記膨張デバイス（７）は、弁及び管状端部部品（６）を備え、前記管状端部部品（６）は、前記膜に対して垂直であり、かつストリップ（２）に固定される、請求項８に記載の宇宙用ウイング。
【請求項１０】
前記管状端部部品（６）は、前記ウイングを展開するための伸縮性マスト（８）を延長する、請求項９に記載の宇宙用ウイング。
【請求項１１】
前記ウイングは、宇宙船（９）のアンテナ、ソーラーパネル、空気制動用の帆又は太陽帆の構成部品である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の宇宙用ウイング。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の宇宙用ウイングを折り畳むための方法であって、
前記方法は、バンドが第１の対角線の周辺に形成されるまで、前記膜を、前記膜の前記第１の対角線に対して平行に、蛇腹状に折り畳むステップの第１のシーケンスと、前記膜上の前記ストリップ（２、３、２０１、２０２、３０１、３０２）の重複表面が自由になるまで、前記膜を、前記第１の対角線に対して垂直に、蛇腹状に折り畳むステップの第２のシーケンスとを含み、
前記重複表面は、前記膨張式構造物を膨張させるための端部部品（６）を支承する
ことを特徴とする、宇宙用ウイングを折り畳むための方法。
【請求項１３】
前記折り畳みステップの第１のシーケンス（Ｐａ１、…、Ｐａ９）は、前記第１の対角線に対して平行に実施され、
前記方法は、前記第１の対角線の第１の側において、前記膜（１）の第１のウイング（１ａ）を蛇腹状に折り畳むことによって開始され、これは、前記第１の対角線周辺に前記ストリップ（３）の幅を有するバンド上において前記第１のウイングを折り畳む折り畳みステップ（Ｐａ１、…、Ｐａ５）を用いて実施され、
前記方法は、前記第１の対角線のもう一方の側において第２のウイング（１ｂ）を蛇腹状に折り畳むことによって完了し、これは折り畳まれた前記第１のウイングの上に前記第２のウイングを折り畳む折り畳みステップ（Ｐａ６、…、Ｐａ９）を用いて実施される、請求項１２に記載の宇宙用ウイングを折り畳むための方法。
【請求項１４】
前記折り畳みステップの第１のシーケンスは、前記第１の対角線の軸に対して平行に実施され、
前記ウイング（１ａ、１ｂ）は一体として蛇腹状に折り畳まれる、請求項１２に記載の宇宙用ウイングを折り畳むための方法。
【請求項１５】
１つのピッチが前記第１の対角線上に配設されたストリップ（２）の幅に対応するため、前記折り畳みステップの第１のシーケンスは、前記第１の対角線の第１の側にある、１／２ピッチの幅を有するバンド上に、第１のウイング（１２１）を、前記第１の対角線に対して平行に、折り目に沿って蛇腹状に折り畳むステップ（Ｐｄ１、…、Ｐｄ６）を含み、
前記折り畳みステップの第１のシーケンスは、前記第１の対角線の第２の側にある、１／２ピッチの幅を有するバンド上に、第２のウイング（１２２）を、前記２つのウイングが並んで折り畳まれるように、折り目に沿って蛇腹状に折り畳むステップ（Ｐｄ７、…、Ｐｄ１２）を含む、請求項１２に記載の宇宙用ウイングを折り畳むための方法。
【請求項１６】
前記折り畳みステップの第２のシーケンスは、前記第１の対角線に対して垂直に実施され、
第２の対角線の両側の前記バンドのアーム（１０１、１０２）は一体として蛇腹状に折り畳まれる（Ｐｃ１、…、Ｐｃ５）、請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の宇宙用ウイングを折り畳むための方法。
【請求項１７】
前記折り畳みステップの第２のシーケンスは、第２の対角線（２１）に対して平行に実施され、第１のアーム（１０１）を折り目に沿って蛇腹状に折り畳むステップ（Ｐｂ１、…、Ｐｂ４）と、続いて第２のアーム（１０２）を、前記第１のアーム上に、折り目に沿って蛇腹状に折り畳むステップ（Ｐｂ５、…、Ｐｂ７）とを含む、請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の宇宙用ウイングを折り畳むための方法。
【請求項１８】
前記折り畳みステップの第２のシーケンスは、前記第１の対角線の両側のアーム（１３１、１３２）に対して平行に、折り目に沿って蛇腹状に折り畳む、別個のステップ（Ｐｅ１、…、Ｐｅ１０）を含む、請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の宇宙用ウイングを折り畳むための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工衛星又は宇宙ステーションに取り付けることができる超軽量構造物の分野に関する。より具体的には、本発明は、リブの膨張によって折り畳み状態から展開される膜からなるウイングに関する。
【背景技術】
【０００２】
膨張によって展開される構造物は、宇宙開発分野において公知であり、例えば特許文献１は、ゴッサマー構造物と呼ばれる、様々なジオメトリの超軽量の膨張式空間構造物を開示している。
【０００３】
特許文献２は、膨張式ゴッサマーデバイスの構造物のための多層式壁を開示しており、特許文献３は、膨張式マストを用いて展開される空気制動用の帆を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５３１１７０６Ａ号
【特許文献２】国際公開第２００６／０２４８０５号
【特許文献３】国際公開第２００７／０９６２８９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、折り畳むとコンパクトであり、展開が容易であり、展開時に阻害される又は絡まるリスクがない、ウイングを製造することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
これを達成するために、本発明は、膨張式構造物を備える多角形表面を形成する膜を用いて製造された、宇宙用ウイングを提案し、上記膨張式構造物は、上記膜の対角線に沿って上記膜全体に亘って延在し、かつ膜の中点を通過する、リブを備える。
【０００７】
膨張式構造物は、少なくとも１つのフィルムストリップを備え、上記フィルムストリップの外形は上記膜に接着結合されて、膜と共に膨脹可能な容積を形成する。この膨脹可能な容積は、膜の上記延長リブを支持する。
【０００８】
第１の実施形態によると、多角形膜は、少なくとも２つのフィルムストリップを備える膨張式構造物を用いて展開され、第１のストリップは、膜の第１の対角線上において膜の第１の面に接着結合され、上記第１のストリップとこのストリップの下側の膜とは、第１の膨張式管状体を形成し、また第２のストリップは、膜の１つ又は複数の第２の対角線上において、上記第１の面に対向する膜の第２の面に接着結合され、上記第２のストリップとこのストリップの下側の膜とは、第２の膨張式管状体を形成する。
【０００９】
有利には、第１及び第２の膨張式管状体を互いに連通させて配置するために、膜は、多角形の中心に孔を有する。
【００１０】
特定の一実施形態によると、少なくとも１つのフィルムストリップは、膜の対角線上において膜のある面に接着結合された、十字型切り欠き部を備え、上記十字型ストリップとこのストリップの下側の膜とは、膨張式管状体を形成する。
【００１１】
特定の一実施形態によると、膨張式構造物は、正方形膜から製造され、２つのフィルムストリップを備え、第１のストリップは、正方形表面の第１の対角線上において膜の第１の面に接着結合され、上記第１のストリップとこのストリップの下側の膜とは、第１の膨張式管状体を形成し、第２のストリップは、正方形表面の第２の対角線上において、上記第１の面に対向する膜の第２の面に接着結合され、上記第２のストリップとこのストリップの下側の膜とは、第２の膨張式管状体を形成する。
【００１２】
第２の実施形態では、上記正方形膜を備える上記膨張式構造物は、正方形表面の対角線上において膜のある面に接着結合された、十字型フィルムストリップを用いて製造され、上記十字型ストリップと、このストリップの下側にある膜とは、膨張式管状体を形成する。
【００１３】
有利には、膨張式構造物は、膨張式構造物の中央に膨張デバイスを備える。
【００１４】
より詳細には、上記膨張デバイスは、弁及び管状端部部品を備え、上記管状端部部品は、上記膜に対して垂直であり、かつストリップに固定される。
【００１５】
有利には、管状端部部品は、ウイングを展開するための伸縮性マストを延長する。
【００１６】
ウイングは例えば、宇宙船のアンテナ、ソーラーパネル、空気制動用の帆、太陽帆、サンシールドの構成部品である。
【００１７】
本発明は更に、膨張式構造物に固定された多角形表面を形成する膜を用いて製造された、宇宙用ウイングを折り畳むための方法に関し、上記膨張式構造物はこの目的のために、上記膜の対角線に沿って延在する複数のバンドを備え、この方法は、バンドが第１の対角線の周辺に形成されるまで、膜を、上記膜の上記第１の対角線に対して平行に、蛇腹状に折り畳むステップの第１のシーケンスと、膜上のストリップの重複表面が自由になるまで、膜を、上記第１の対角線に対して垂直に、蛇腹状に折り畳むステップの第２のシーケンスとを含み、上記重複表面は、デバイスを膨張させるための端部部品を支承する。
【００１８】
第１の実施形態によると、折り畳みステップの第１のシーケンスは第１の対角線に対して平行に実施されるため、上記方法は、上記第１の対角線の第１の側において、膜の第１のウイングを蛇腹状に折り畳むことによって開始され、これは、上記第１の対角線周辺にストリップの幅を有するバンド上において上記ウイングを折り畳む折り畳みステップを用いて実施される。また上記方法は、第１の対角線のもう一方の側において第２のウイングを蛇腹状に折り畳むことによって完了し、これは折り畳まれた第１のウイングの上側に第２のウイングを折り畳む折り畳みステップを用いて実施される。
【００１９】
第２の実施形態では、折り畳みステップの第１のシーケンスは、第１の対角線の軸に対して平行に実施され、上記ウイングは一体として蛇腹状に折り畳まれる。
【００２０】
１つのピッチが第１の対角線上に配設されたストリップの幅に対応する第３の実施形態によると、折り畳みステップの第１のシーケンスは、第１の対角線の第１の側にある、１／２ピッチの幅を有するバンド上に、第１のウイングを、第１の対角線に対して平行に、折り目に沿って蛇腹状に折り畳むステップを含み、また折り畳みステップの第１のシーケンスは、第１の対角線の第２の側にある、１／２ピッチの幅を有するバンド上に、第２のウイングを、これら２つのウイングが並んで折り畳まれるように、折り目に沿って蛇腹状に折り畳むステップを含む。
【００２１】
第１の実施形態によると、折り畳みステップの第２のシーケンスは、第１の対角線に対して垂直に実施され、第２の対角線の両側のバンドのアームは一体として蛇腹状に折り畳まれる。
【００２２】
第１の変形例によると、折り畳みステップの第２のシーケンスは、第２の対角線に対して平行に実施され、第１のアームを折り目に沿って蛇腹状に折り畳むステップと、これに続いて第２のアームを、第１のアーム上に、折り目に沿って蛇腹状に折り畳むステップとを含む。
【００２３】
第２の変形例によると、折り畳みステップの第２のシーケンスは、第１の対角線の両側のアームに対して平行に、折り目に沿って蛇腹状に折り畳む、別個のステップを含む。
【００２４】
本発明の更なる特徴及び利点は、図面を参照して、本発明の非限定的な実施形態の更なる説明を読むことによって明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明のウイングの第１の実施形態の上面図である。
【図２】図２は、図１のウイングの中央部分の側面断面図である。
【図３】図３は、本発明のウイングの膨張式構造物の詳細図である。
【図４】図４は、本発明のウイングの第２の実施形態の上面図である。
【図５Ａ−５Ｂ】図５Ａ−５Ｂは、本発明のウイングの折り畳みステップの第１のシーケンスの第１の実施形態の、２つの段階の底面図である。
【図６Ａ−６Ｂ】図６Ａ−６Ｂは、本発明のウイングの折り畳みステップの第２のシーケンスの２つの代替例の側面図である。
【図７】図７は、本発明のウイングの折り畳みステップの第１のシーケンスの第２の実施形態の底面図である。
【図８】図８は、本発明のウイングの折り畳みステップの第２のシーケンスの第３の実施形態の側面図である。
【図９】図９は、本発明による折り畳まれたウイングを備える人工衛星の例の斜視図である。
【図１０】図１０は、ウイングを展開した状態の図９の人工衛星の斜視図である。
【図１１】図１１は、多角形の帆の例の上面図である。
【図１２】図１２は、折り畳み線が示された、図１１の帆の底面図である。
【図１３】図１３は、折り畳み線が示された、長方形のウイングの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明は、宇宙空間において膨張によって展開される膜デバイスに関する。
【００２７】
上記デバイスは膜を備え、この膜は、人工衛星又は宇宙船の発射時には折り畳まれており、上記宇宙船が宇宙空間に入ると展開され、これにより、例えば平面の人工衛星の空気制動用の帆、太陽帆、又はソーラーパネルといった大型の表面が得られる。
【００２８】
このようなデバイスの利点は、帆の展開にあたって、膨張システム以外には帆の外部の要素が使用されない点である。
【００２９】
本発明のある特定の目的は、高い展開成功率での完全な展開を保証しながら、折り畳まれた表面が占有する空間を可能な限り小さくすることである。
【００３０】
本発明の特定の一実施形態は、人工衛星の正方形の軌道離脱用の帆であり、上記帆は、その対角線に沿って蛇腹状に折り畳まれる。
【００３１】
図１に示す本発明のウイングは、正方形表面を形成する膜１を用いて製造された宇宙用ウイングである。この膜は特に、製造業者ＤｕＰｏｎｔが開発し、Ｋａｐｔｏｎの商標名で市販されている、厚さ７．５μｍのポリアミドフィルムに、ＳｉＯｘタイプ（ｘは１〜２である）の原子酸素に対する保護のためのコーティングを施すことによって製造してよい。
【００３２】
ウイングは、膜の対角線に沿って延在する膨張式構造物を備える。
【００３３】
図１の膨張式構造物は、２つのフィルムストリップ２、３を備え、これらの外形４は上記膜に接着結合されて、特に図３に示すように、膜と共に膨脹可能な容積を形成する。ストリップもまた、商標名Ｋａｐｔｏｎで知られるポリアミドフィルムを用いて製造される。
【００３４】
第１のストリップ２は、正方形表面の第１の対角線上において、膜１の第１の面、例えば図における上面に接着結合され、上記第１のストリップ２とこのストリップの下側の膜１とは、第１の膨張式管状体を形成する。
【００３５】
膜に対するストリップの外形４の接着結合は例えば、製造業者ＮｕｓｉｌからのＣＶ１１４２タイプの接着剤によって形成される。
【００３６】
破線で示されている第２のストリップ３は、正方形表面の第２の対角線上において、上記第１の面に対向する膜１の下面に接着結合される。
【００３７】
第２のストリップ３とこのストリップの下側の膜１とは、第２の膨張式管状体を形成する。
【００３８】
これら膨張式管状体間の連通を保証するために、及び単一のガス流入点の領域において膨張を可能とするために、膜１は正方形の中心５に孔を有し、これにより第１及び第２の膨張式管状体が互いに連通して配置される。
【００３９】
図４は、膜１の正方形表面の対角線に接着結合された十字型フィルムストリップ２ｂによって膨張式構造物が支持される、代替実施形態である。
【００４０】
十字型ストリップ２ｂとこのストリップの下側の膜１とは、膜の片側上の単一の膨張式管状体を形成する。
【００４１】
図２によると、膨張式構造物は、正方形表面の中心に膨張用インタフェースを備える。このインタフェースは特に弁であってよい。
【００４２】
膨張用弁はこの場合、膨張式構造物の膨張の方向のみにガスを通過させることができる弁である。
【００４３】
弁７は、弁７を第１のストリップ２に、又は図４の実施形態の場合はストリップ２’に固定するナット１０を受承するためのねじ山を備える端部部品６の端部に配設される。
【００４４】
ガスケット１１、１２は、ストリップの両側を支承して密閉を達成する。
【００４５】
代替実施形態では、弁のフランジの接着結合を設けてよい。
【００４６】
図１０に示すように、端部部品は、宇宙船９からのウイングの展開のための伸縮性マストの延長部分として配設してよい。
【００４７】
図９は、ウイング及び伸縮性マストを折り畳まれた状態で示し、ウイングは、場合によっては保持用ラグ１４を備えるロッド１３によって保持される。
【００４８】
図１０に戻ると、サスペンションライン又はガイライン１５は、ウイングの角と、マスト及びウイングを支承する宇宙船の本体との間を強力に接続してよい。
【００４９】
ウイングは例えば、宇宙船のアンテナ、ソーラーパネル、空気制動用の帆、又は太陽帆の構成部品である。
【００５０】
宇宙用ウイングを折り畳むステップは、膜を蛇腹状に折り畳むステップの第１のシーケンスと、これに続いて膜を蛇腹状に折り畳むステップの第２のシーケンスとを含む。
【００５１】
膜を折り畳むステップは弁７を支承する中央の正方形が露出したままとなるように実施され、従ってこの弁７を支承する面に対向する面上で実施される。
【００５２】
折り畳みステップは、膜の正方形表面の対角線に対して平行に実施される。
【００５３】
第１の対角線の両側の膜の部分を、ウイングと呼ぶ。
【００５４】
図５Ａ、５Ｂの例によると、折り畳みステップＰａ１〜Ｐａ９の第１のシーケンスを、第１の対角線２０に対して平行に実施する。これは、上記第１の対角線の第１の側の膜１のウイング１ａ上に蛇腹状に実施された、折り畳みステップＰａ１〜Ｐａ５によって開始され、上記ウイングは、上記対角線周辺においてストリップ３の幅を有するバンド上へと折り畳まれる。
【００５５】
次に、対角線２０のもう一方の側の第２のウイング１ｂの折り畳みステップＰａ６〜Ｐａ９が、折り畳まれた第１のウイングの上で実施される。
【００５６】
図６Ａによると、折り畳みステップの第２のシーケンスは、第２の対角線に対応する軸２１に対して平行に実施され、また上記と同様に、まず第１のアーム１０１が折り目Ｐｂ１〜Ｐｂ４に沿って蛇腹状に折り畳まれ、次に第２のアーム１０２が第１のアームの上に折り畳まれる。全ての折り目は膜の下面に作製されるため、弁７は自由のままである。
【００５７】
更に、折り畳みステップの第１のシーケンスは、膨張式構造物のストリップ３の縁部の第１の折り目を含み、折り畳みステップの第１のシーケンスのこれ以降の折り畳みステップは上記ストリップを露出させる。
【００５８】
折り畳みステップの第２のシーケンスは、膨張式構造物の第２のストリップの縁部の第１の折り目を含み、これ以降の折り畳みステップは膜の中央の表面を露出させ、上記中央表面はデバイスを膨張させるための端部部品を支承する。
【００５９】
図６Ｂによると、折り畳みステップの第２のシーケンスはここでも、対角線２１の軸に対して平行に作製されているが、アーム１０１、１０２は一体として蛇腹状に折り畳まれ、第１の折り畳みステップＰｃ１、Ｐｃ２は、折り畳みステップＰｃ３の領域においてアーム１０２に被覆されるアーム１０１によって実施され、続いてアーム１０２はＰｃ４において折り畳まれて、Ｐｃ５において折り畳まれたアーム１０１に被覆される。
【００６０】
この技法は、折り畳みステップの第１のシーケンスに対しても使用できる。
【００６１】
図７によると、ストリップ２の幅である１つのピッチの半分に対応する幅に亘って実施される、折り畳みステップの第１のシーケンスのために、更なる方法が使用される。
【００６２】
折り畳みステップの第１のシーケンスは、軸２２に沿った対角線に対して平行な第１の折り目Ｐｄ１から開始し、上記第１の折り目Ｐｄ１により、膜の三角形パネル１２１が第２のパネル１２２上へと後方へ折り畳まれる。この第１の折り目は、第１の対角線に関して第１の半ピッチだけオフセットされている。そして折り畳みステップの第１のシーケンスは、対角線２２の第１の側にある、１／２ピッチの幅を有するバンド上に亘って、蛇腹状の折り目Ｐｄ２〜Ｐｄ６を備える。
【００６３】
同じことを、折り目Ｐｄ７〜Ｐｄ１２に沿って蛇腹状に折り畳まれる第２の三角形パネル１２２を用いて実施することにより、２つのパネルは並んで折り畳まれる。
【００６４】
同一の方法を折り畳みステップの第２のシーケンスに関して使用し、アーム１３１、１３２を、折り目Ｐｅ１〜Ｐｅ１０に沿って蛇腹状に、平行に折り畳む。
【００６５】
これにより、第１の対角線に対して平行な折り畳みステップの第１のシーケンスに関して、上記対角線の各側の部分又はウイングを、図５Ａ、５Ｂに示すようにＺ字型に、又は図７のように並んで、又は折り畳みステップの第２のシーケンスに関する図６Ｂの折り畳み方法と同様の様式で一体として、順次折り畳むことができる。
【００６６】
折り畳みステップの第２のシーケンスを図６Ａの様式で実施してよく、１つのアーム１０１がＺ字型に折り畳まれ、次に第２のアーム１０２がＺ字型に折り畳まれ、アーム１０１、１０２は図６Ｂのように互いの上に配置され、一体としてＺ字型に折り畳まれるか、又最終的には図８のように２つのアームがそれぞれＺ字型に平行に折り畳まれる。
【００６７】
弁７が常に折り目の上側の自由表面上にあること、及び折り目は管状体に対して垂直であり、上記管状体の膨張によってウイングが展開されることが重要である。
【００６８】
蛇腹状の又は２重Ｚ字型の折り畳みステップにより、折り目間にガスが捕捉されないようにすることができ、またガスのポケットを形成することなく、デバイスを真空下に配置できるようになる。
【００６９】
帆は折りたたむと、真空下において小さい空間に保管できる。帆の展開は、対角線に沿って接着結合された帆とストリップとの間の空間を単に膨張させるだけで得られる。
【００７０】
ウイングの製造は、膨張用ストリップの外形を、ウイングを形成する膜に、ウイングの対角線に沿って直接接着結合するステップを含み、この膜／ストリップの接着結合は、ウイングの展開を可能とする袋状部を形成する。
【００７１】
図１の例の場合、膨張用ストリップの接着結合は、製造を容易にするため及び膨張式構造物の密閉を改善するために、帆の片側に作製され、平坦な表面の上面上の袋状部及び下面上の袋状部が形成される。
【００７２】
その後折り畳みステップを実施し、対角線に沿った２重Ｚ字型の折り畳みステップと、対角線の領域の袋状部の接着結合との組み合わせにより、第１の袋状部が膨張して第１のＺ字型を展開した後に、第２の袋状部が膨張して第２のＺ字型を展開することによる、妨害物のないウイングの２段階展開が可能となる。
【００７３】
第１の段階では、第２の袋状部は、第２のＺ字型の膨張を防止する第１のＺ字型の寸法により、膨張していない。
【００７４】
一実施形態は、空気制動を用いたキューブサットタイプの人工衛星、即ち１０×１０×１０ｃｍの辺を有する要素を用いて構成された、世界中の大学で現在使用されている小型人工衛星の、軌道離脱のための帆である。
【００７５】
軌道離脱用の帆は、５ｍ×５ｍの正方形の膜からなり、これは１０×１０×１０ｃｍの辺を有する立方体に収納されている。
【００７６】
製造は、５ｍ×５ｍの正方形の膜を切り出すステップと、これに続いて対角線に沿って折り目を付けるステップとによって開始する。
【００７７】
続いて接着テープのパッチを帆の中央に配置し、直径約８ｍｍの孔をパッチの中央に作製する。
【００７８】
製造は、長さ１．２ｍのストリップ３を切り出して、このストリップを対角線上において膜の下面に接着結合するステップに続く。
【００７９】
次に、第１のストリップと同一の第２のストリップ２を切り出し、このストリップの中央に約８ｍｍの孔を作製して、第２のストリップのこの孔の領域に膨張用弁７を位置決めし、続いて第２のストリップを、自由なままとなっている対角線に沿って、膜１の上面に接着結合する。
【００８０】
帆が完成したら、帆の対角線に対して平行な折り目の線に沿って、この帆を２重Ｚ字型に折り畳み、弁７の端部部品６を、剛性伸縮性アーム８の端部に固定する。
【００８１】
このようにして、帆は、単一の剛性マストの端部に固定される。これが本発明の利点である。
【００８２】
本発明はより一般には、膨張式管状体を備える多角形の膜に関し、この場合、上記管状体の位置に従って２つの折り畳み方向が画定される。
【００８３】
使用可能な多角形のタイプは凸多角形であり、この場合ストリップは、多角形の中心又は単一の交点を通る複数の対角線に亘って延在する。
【００８４】
膨張式管状体は、膜を漸進的に展開するために、膜によって形成された多角形の頂点の方向に延在する。
【００８５】
図１１は、膜の中心に関して対向する六角形の２つの頂点を接続する、膜の第１の面上の第１の管状体２０１と、六角形の他の４つの頂点を連接する、膜の第２の面上の第２の十字型管状体２０２とを備える、六角形の膜２００の例に相当する。
【００８６】
この例では、折り畳みステップは図１２に示されており、第１の管状体２０１に対して平行な線で示された第１の折り目２０３によって、十字型管状体の２つの軸の間の中間軸に沿った第１の管状体の各側において、側部を充填でき、その一方で、第１の管状体の方向に対して垂直な第２の折り目２０４により、帆を第１の管状体の軸において折り畳むことができる。
【００８７】
展開は好ましくは、折り畳みステップによる拘束が最も少ない管状体に沿って、最後に形成された折り目に沿って発生する。
【００８８】
図１３は、２つの対角線に沿った２つの膨張式管状体３０１、３０２を備える、長方形の帆３００に相当する。
【００８９】
この実施例に関して、第１の管状体３０１に対して垂直な第１の折り目３０３は、第１の折り畳み方向を提供し、第１の管状体３０１に対して平行な第２の折り目は、第２の折り畳み方向を提供する。この実施形態では、第２の折り目は第２の管状体から９０°に配向されておらず、例えば正方形の帆に比べて展開が均一でなくなる。
【００９０】
本発明はまた、宇宙空間で展開される、太陽帆、可撓性ソーラーパネル、サンシールド又は他の平坦なデバイスにも適用できる。
【００９１】
飛行中、帆は、例えば管状体内に弱い圧力を維持することによって、張力下に保持される。
【００９２】
使用を更に拡張するために、圧力を維持せず、例えばアルミニウムフィルムを備える膜を使用することからなる技術等の公知の剛性付与技術を使用してもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７−８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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