(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも二つの並置されたペイロード（１２）を同一ランチャ上に同時に担持する担持構造（１０）上に設置すべきペイロードアダプタであって、
担持構造（１０）に固定できる支持部分（１８）と、
支持部分または担持構造に連接手段（２２）によって結合された傾斜部分（２０）と、
支持部分（１８）と傾斜部分（２０）との間に挿入されており、通常傾斜部分をペイロード担持位置に維持する第１の遠隔解錠可能保持手段（２８）と、
傾斜部分と支持部分または担持構造との間に挿入されており、第１の遠隔解錠可能保持手段（２８）の解錠中に連接手段（２２）のまわりで旋回することによって傾斜部分をペイロード分離位置に自動的に入れる傾斜制御手段（３８）と、
傾斜制御手段（３８）と組み合わされており、傾斜部分がペイロード分離位置に達したときに自動的に作動する走行端鎖錠手段（６４、６８、７０）と、
傾斜部分（２０）とペイロード（１２）との間に直接挿入でき、通常ペイロードを傾斜部分上に維持する第２の遠隔解錠可能保持手段（７２）とを備え、
第１の遠隔解錠可能保持手段（２８）が、少なくとも一つの第１の発火切断ストラップ（３０）を備えており、第２の遠隔解錠可能保持手段（７２）が、少なくとも一つの第２の発火切断ストラップ（７４）を備え、
支持部分（１８）と傾斜部分（２０）とが、傾斜部分（２０）がそのペイロード担持位置（１２）を占拠する場合、ほぼ平坦かつ円形の接合面に沿って、第１の発火切断ストラップ（３０）によって接触を保っているアダプタ。
【請求項２】
連接手段（２２）が、接合面の平面（Ｓ）内にほぼ位置しており、前記面の外側で、前記面への接線にほぼ平行に配向した旋回軸（１６）を画定する請求の範囲第１項に記載のアダプタ。
【請求項３】
少なくとも二つの並置されたペイロード（１２）を同一ランチャ上に同時に担持する担持構造（１０）上に設置すべきペイロードアダプタであって、
担持構造（１０）に固定できる支持部分（１８）と、
支持部分または担持構造に連接手段（２２）によって結合された傾斜部分（２０）と、
支持部分（１８）と傾斜部分（２０）との間に挿入されており、通常傾斜部分をペイロード担持位置に維持する第１の遠隔解錠可能保持手段（２８）と、
傾斜部分と支持部分または担持構造との間に挿入されており、第１の遠隔解錠可能保持手段（２８）の解錠中に連接手段（２２）のまわりで旋回することによって傾斜部分をペイロード分離位置に自動的に入れる傾斜制御手段（３８）と、
傾斜制御手段（３８）と組み合わされており、傾斜部分がペイロード分離位置に達したときに自動的に作動する走行端鎖錠手段（６４、６８、７０）と、
傾斜部分（２０）とペイロード（１２）との間に直接挿入でき、通常ペイロードを傾斜部分上に維持する第２の遠隔解錠可能保持手段（７２）とを備え、
第１の遠隔解錠可能保持手段（２８）が、少なくとも一つの第１の発火切断ストラップ（３０）を備えており、第２の遠隔解錠可能保持手段（７２）が、少なくとも一つの第２の発火切断ストラップ（７４）を備え、
ペイロード（１２）と傾斜部分（２６）とが、ほぼ平坦かつ円形の接合面に沿って第２の発火切断ストラップ（７４）によって直接接触できるアダプタ。
【請求項４】
傾斜部分（２０）が、ペイロード（１２）に直接作用できる放出手段（８２）を支持している請求の範囲第１項から第３項のいずれか一項に記載のアダプタ。
【請求項５】
傾斜制御手段が、少なくとも一つのスプリングアクチュエータ（３８）を含み、スプリングアクチュエータの端部がそれぞれ傾斜部分（２０）および支持部分（１８）または担持構造（１０）に連接し、走行端鎖錠手段（６４、６８、７０）が前記アクチュエータと組み合わされる請求の範囲第１項から第４項のいずれか一項に記載のアダプタ。
【発明の詳細な説明】
説明
技術分野
本発明は、ランチャが衛星のような、少なくとも二つのペイロードを並置した形で同時に担持する場合に、ランチャ担持構造上に設置されるように設計されたアダプタに関する。
そのようなアダプタは、複数の重い衛星を同一ランチャのノーズコーンの下に並置した形で同時に担持したい場合に任意のタイプのランチャに使用できる。
従来技術
衛星の打ち上げコストを小さくするために、衛星のサイズが許すかぎり、複数の衛星を同一ランチャ上に同時に担持することがより一層頻繁に考慮される。
複数の衛星を同一ランチャ上に同時に担持し、次いでそこから衛星を分離することを可能にする手段は、すでに使用されている。例えば、ＵＳ−Ａ−３  ３８０  ６８７およびＵＳ−Ａ−５  １９９  ６７２は、ランチャのノーズコーンの下で比較的多数の小さい衛星をそこで同時に支持するように配置する手段が記載されている。
重量があり、比較的大型の衛星の場合、衛星がランチャから分離する際の衝突の危険を完全になくすことができる周知の手段はない。したがって、そのような衛星は、通常、プレートまたはプラットフォームの形をした担持構造上に並置され、衛星の担持構造からの分離は担持構造に対して垂直に行われる。したがって、衛星の放出（ejection）は、衛星を分離する距離が比較的小さい場合、必然的に隣接する一つまたは複数の衛星との衝突の危険をもたらす。
ＤＥ−Ａ−４２  ４３５６２は、非常に小さいペイロードを同一ランチャ上に設置する方法を提案している。記載された一実施形態では、荷重がアダプタによって担持構造上に配置され、荷重がランチャから分離される前に荷重を傾斜させることができる。さらに具体的には、この手段は、担持構造上に傾斜した形で取り付けられた部分、傾斜部分によって担持される案内部分、およびそれに荷重が固定される担持部分を含む。飛行応力（flightstresses）は、担持部分が案内部分上で案内されることによって吸収される。打ち上げの前、傾斜機構は、担持構造に対する三つの部分の傾斜を制御する。最初に案内部分を案内部分に結合する爆発性ボルトの動作には、放出スプリングの作用のもとで荷重および前記担持部分を放出する効果がある。
ＤＥ−Ａ−４２  ４３５６２に記載された装置では、前記荷重の打ち上げ中に同一ランチャによって担持される小さい荷重間の衝突の危険を回避することができる。しかしながら、その配置は、壊れやすい部品を組み込んだ重い衛星を打ち上げるのにはまったく不適当である。したがって、傾斜制御機構は、放出スプリングによって働くすべての応力および荷重を支持する。したがって、その機構は、前記応力が荷重の放出中に荷重の配向に影響を及ぼさないように寸法決定しなければならない。重い荷重の場合、この寸法決定により、放出前の傾斜中に各荷重にかなりのショックまたはインパクトが加わることになる。そのようなショックは、衛星のいくつかの部品を破壊したり、調整不良にするので容認できない。
さらに、ＤＥ−Ａ−４２  ４３５６２に記載された手段では、衛星とともに担持部分を放出する必要がある。このために衛星の重量が増大し、したがって前の欠点が悪化する。一般的に言えば、そのような重量の増大は、特にそれがランチャによって担持される各衛星上で起こると非常に有害である。
発明の説明
本発明は、サイズが小さい場合、ビークルボーン（vehicle-borne）システムを破壊または調整不良にすることなしに、また分離中の衝突の危険なしに、少なくとも二つの並置された比較的大型で重量のあるペイロードを同時に担持できるように、ランチャのノーズコーンの下に配置された担持構造と各ペイロードの間に挿入するアダプタに関する。
本発明によれば、この結果は、少なくとも二つの並置されたペイロードを同一ランチャ上に同時に担持する担持構造上に設置すべきペイロードアダプタであって、
担持構造に固定できる支持部分と、
支持部分または担持構造に連接手段によって結合された傾斜部分と、
支持部分と傾斜部分と間に挿入され、通常傾斜部分をペイロード担持位置に維持する第１の遠隔解錠可能保持手段と、
傾斜部分と支持部分または担持構造との間に挿入され、保持手段の解錠中に連接手段のまわりで旋回することによって傾斜部分をペイロード分離位置に自動的に入れる傾斜制御手段と、
傾斜制御手段と組み合わされており、傾斜部分がペイロード分離位置に達したときに自動的に作動する走行端（end of travel）鎖錠手段と、
傾斜部分とペイロードの間に直接挿入でき、通常ペイロードを傾斜部分上に維持する第２の遠隔解錠可能保持手段とを備えるアダプタによって達成される。
各ペイロードは、別個のアダプタによって、一般に円形支持プレートの形をした担持構造上に配置される。打ち上げ段階中ずっと、アダプタはその担持位置にあり、ランチャノーズコーンの下に並置されたペイロードが最小体積を占拠することができる。ノーズコーンの放出の後で、一つまたは複数のペイロードの分離を実施することが望まれる場合、アダプタに対応するアダプタの保持手段が解錠され、その結果傾斜制御手段が傾斜部分をその打ち上げ位置に自動的に入れ、そこで傾斜部分は走行端鎖錠手段によって固定される。この位置において、アダプタ上に配置されたペイロードは、隣接するペイロードから離れて、例えば約１５°の角度だけ傾斜する。したがって、ペイロードの分離が命令された場合、それは衝突の危険なしに行われる。さらに、放出中に働く応力が走行端鎖錠手段によって全体的に支持されることを鑑みて、荷重に加わるショックまたはインパクトを回避するように、傾斜制御手段を寸法決めすることができる。走行端のところにショック吸収手段を備えることもできる。
各ペイロードがそれによって担持構造上に配置されるアダプタは、ペイロードの分離の前に、対応するペイロードを同時にまたは別個に傾斜させるように同時にまたは別個に制御できることに留意されたい。
本発明の好ましい実施形態では、第１の保持手段は少なくとも一つの第１の発火切断ストラップを組み込んでおり、第２の保持手段は少なくとも一つの第２の発火切断ストラップを組み込んでいる。
支持部分及び傾斜部分は、傾斜部分がそのペイロード担持位置を占拠する場合、実質上平坦かつ円形の接合面に沿って、第１のストラップによって接触を保つ。この場合、連接手段は、実質上接合面の平面内にあり、前記面の外側で、実質上前記面への接線に平行に配向した旋回軸を画定する。さらに、ペイロードと傾斜部分は、実質上平坦かつ円形の接合面に従って、第２のストリップによって直接接触する。
ペイロードの分離中にペイロード間の衝突の危険をなくすために、所与のアダプタの旋回軸は、接合面に対して担持構造上に配置された少なくとも一つのペイロードに対向して配置される。
本発明の好ましい実施の形態では、傾斜制御手段は、少なくとも一つのスプリングアクチュエータを含む。スプリングアクチュエータの端部はそれぞれ傾斜部分および支持部分または担持構造に連接し、走行端鎖錠手段は前記アクチュエータと関連する。
傾斜部分は、スプリングエジェクタなど、ペイロードに直接作用する放出手段を支持することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
本発明の好ましい実施の形態について、添付の図面を参照しながら例示的かつ非限定的な形で以下に詳細に説明する。
第１図は、ランチャ支持プレート上に二つの衛星を、本発明による二つのアダプタによって設置する方法を非常に概略的に示す側面図である。図の右側に示されるアダプタはその担持位置を占拠し、図の左側に示されるアダプタはその打ち上げ位置を占拠する。
第２図は、その衛星担持位置において連続線の形で示される本発明によるアダプタの拡大部分断面側面図である。
第３図は、図２図のアダプタの半平面図である。
第４図は、アダプタの傾斜を制御するのに使用されるスプリングアクチュエータの一つの拡大側面図である。前記アクチュエータは、動作後のその最大延長位置に示されている。
実施形態の詳細な説明
第１図において、参照番号１０は、ランチャの上側エンベロープを形成する図示されていないノーズコーン内で、図示されていないランチャの上部に配置された担持構造を構成する円形支持プレートを示す。円形支持プレート１０は、既存の複数のランチャ上で使用される従来の担持構造であり、本発明の一部をなさない。
本発明は、円形支持プレート１０は、ランチャノーズコーンの下に並置された二つの重い衛星１２など少なくとも二つのペイロードを同時に支持する場合に関する。
既存の技術によれば、衛星１２は、遠隔解錠可能保持手段によって支持プレート１０上に直接設置される。解錠が命令された場合、スプリングエジェクタなど放出手段は、衛星１２を支持プレート１０の平面にほぼ垂直な方向において押しやって支持プレート１０から離す。その体積によって加わる衛星１２の接近を念頭に置けば、重大な衝突の危険がある。
本発明によれば、この危険は、各衛星１２と円形支持プレート１０の間に小さいアダプタ１４を挿入すればなくなる。
第１図の右側に示されるように、アダプタ１４は、通常、衛星がアダプタのない場合に占拠する位置と同じ位置を衛星が占拠する場合、すなわち衛星が支持プレート上に直接配置される場合、衛星担持位置に保持される。アダプタ１４は、ランチャが対応する衛星用の軌道入射（injection）位置に達するまで、打ち上げ段階中ずっとこの担持位置に維持される。
ランチャが軌道投入位置に達すると、対応するアダプタ１４は、第１図の左側部分に図示されるその衛星分離位置に入る。この分離位置において、衛星１２が放出される方向は、円形支持プレート１０によって画定される平面への垂線とともに約１５°の角度を形成する。この放出方向は、第１図の矢印Ｆによって示される。
放出方向Ｆのこの傾斜は、衛星１２が旋回軸１６のまわりで、アダプタ１４によって制御される前述の角度だけ旋回することによって得られる。このために、旋回軸１６は、円形支持プレート１０によって画定される平面に平行に配向する。さらに、旋回軸１６は、隣接する衛星１２に対応する側で各アダプタ１４上に配置され、したがってアダプタによって制御される衛星の傾斜には、第１図に図示されるように、放出方向Ｆを隣接する衛星から離れて傾斜させる効果がある。
前述の特徴の結果、任意のランダムな衛星１２の分離は、前記衛星と隣接する衛星または複数の衛星との衝突の危険なしに、ただし、打ち上げ時刻においてノーズコーンの下の衛星の全体寸法が大きくなることなしに行われる。
次に、第２図から第４図を参照しながら、本発明によるアダプタ１４の好ましい実施形態についてより詳細に説明する。
アダプタ１４はまず、例えば図示されていないボルトによって円形支持プレート１０に固定すべき円筒フェルールの形をした支持部分１８を含む。アダプタ１４はまた、対応する衛星１２を直接的な形で受容および支持する円筒フェルールの形をした傾斜部分２０をも含む。
旋回軸１６は、二つの傾斜ジョイント２２によって実現される。アダプタ１４の一部をなすこれらのジョイントは、傾斜部分２０を支持プレート１０に結合する。さらに明確な形態では、各ジョイント２２は、例えばボルトによって支持プレート１０に固定されたベース２４、および例えばボルトによって傾斜部分２０に固定されたブラケット２６を有する。ブラケット２６は、軸２２に従って配向した旋回ピンによってベース２４に結合される。
別形態では、ベース２４は、支持部分１８に直接固定できることに留意されたい。さらに、ジョイント２２の数は二つでなくともよい。
第２図に示される衛星担持位置では、支持部分１８および傾斜部分２０は、どちらも本質上同じ直径を有する円筒フェルールの形をしており、第２図の線Ｓによって示される平面内にある実質上平坦かつ円形の接合面に沿って同軸かつ互いに接触して配置される。
この好ましい配置では、ジョイント２２によって実現される旋回軸１６は、実質上平面Ｓ内にあり、部分１８と部分２０の接合面の外側で、前記接合面への接線に実質上平行に配向する。
本発明によるアダプタ１４はまた、通常傾斜部分２０がそれによって、例えば平面Ｓ内にある前述の円形接合面に沿って支持部分１８と接触して、第２図に示される衛星担持位置に維持される第１の遠隔解錠可能保持手段２８を含む。
第２図に示される実施形態では、前記保持手段２８は、前記部分の全円周上の部分１８および部分２０の接触部分のまわりを通過するストラップ３０を含む。ストラップ３０は、実質上Ｕ字形断面を有し、かつ部分１８および部分２０の隣接する端部に形成された二つのラグに同時に重なり、それらを前記円形接合面に沿って互いに係合させる剛性セグメントを具備する。
ストラップ３０は、その切断がそれ自体周知の形をした発火手段によって遠隔制御できる少なくとも一つのセクション３２を有する。支持部分１８上に取り付けられたステープル３４およびスプリングストップ３６は、セクション３２の切断後に、ストラップ３０が支持部分１８から分離しないことを保証し、したがって隣接する構造が破損する危険がなる。
傾斜部分２０を、第１図の左側に概略的に示され、また第２図の一点鎖線の形で示される分離位置に入れるために、アダプタ１４はまた、ストラップ３０のセクション３２の切断が起こった際に自動的に作動する前記部分の傾斜を制御する手段をも有する。
図面に示される実施形態では、これらの傾斜制御手段は、支持プレート１０と傾斜部分２０との間に挿入された二つのスプリングアクチュエータ３８を含む。さらに具体的には、各スプリングアクチュエータ３８は、アダプタ１４がその衛星担持位置を占拠する場合、支持プレート１０の平面にほぼ垂直な軸に従って配向する。第２図および第３図により詳細に示すように、各スプリングアクチュエータ３８は、支持部分１８の外側で、旋回軸１６に対して垂直に配向し前記軸から比較的離れたアダプタの正中面に関して対称な位置にある。
第４図により詳細に示す通り、各スプリングアクチュエータ３８は、ピストン形部分４２がその中に滑動的に受容される円筒管４０を有する。円筒管４０の第１の端部は、例えばボルトによって支持プレート１０に固定されたクレビス４６上でピン４４によって連接する。ピン４４は、アダプタの旋回軸１６に平行に配向する。
ピストン形部分は、ピン４４に連接した前記管の端部から遠ざかるときに、円筒管４０の軸に従って配向したロッド４８の第１の端部に固定される。ロッド４８の反対側の端部は、例えば図示されていないボルトによって傾斜部分２０に固定されたクレビス５４上でピン５２によって連接したカップ５０に固定される。ピン５２は、ピン４４ならびにアダプタ１４の旋回軸１６に平行に配向する。
円筒管４０およびロッド４８によって構成されるアセンブリは、圧縮コイルバネ５６によって囲まれ、その第１の端部はカップ５０上で支持され、その反対側の端部は、ピン４４に連接した円筒管４４の端部を囲む環状レッジ（ledge）５８上で支持される。
さらに、ピストン形部分４２は、その周縁上に、円筒管４０内に形成されかつその軸に平行な縦溝６２内で滑動する二つの直径方向に対向する案内ピン６０を有する。ピン６０および溝６２によって構成されるアセンブリは、ピストン形部分４２が円筒管４０内で変位した際に、ピストン形部分４２の回転を妨げる。
各スプリングアクチュエータ３８はまた、バネ５６の解放中によってアクチュエータによってとられる延長位置が、それによって衛星がストラップ３０の切断後にその分離位置を占拠する場合、衛星によってとられる例えば約１５°の傾斜角度を正確に決定する走行端鎖錠手段を具備する。
これらの鎖錠手段は、衛星１２の分離および放出の際に加わる応力および歪みを吸収する主要な役目を有する。したがって、鎖錠手段では、傾斜運動が衛星によって担持される装置に有害なインパクトを引き起こすことなしにゆっくりと起こるように、スプリングアクチュエータ３８を寸法決めすることができる。各走行ショック吸収手段はまた、各スプリングアクチュエータ３８と関連できる。
第４図に示される実施形態では、走行端鎖錠手段は、ピストン形部分４２を半径方向に横切るボア６６内で対抗して嵌合した二つの鎖錠部分６４を含む。これら二つの鎖錠部分６４の間に配置された圧縮バネ６８は、円筒管４０の内表面に永久に当たる。
スプリングアクチュエータ３８が第４図に示されるその最大延長位置に達すると、鎖錠部分６４の直径の小さくなった外側端部は、円筒管４０内に形成された二つの直径方向に対向する穴７０の前にくる。したがって、鎖錠部分６４のこれらの端部は、バネ６８の作用のもとで穴７０を貫通する。次いで、ピストン形部分４２は、前記位置において自動的にロックされ、バネ５６の追加の延長を妨げる。案内ピン６０と案内溝６２が協働して、ピストン形部分４２と円筒管４０との間の相対回転を妨げることに留意されたい。したがって、鎖錠部分６４は、バネ５６がその最大延長に達した際に、自動的に穴７０の前に達する。
別の形態として、走行端鎖錠手段は、第３図を考慮に入れたときに、その下部においてピストン形部分４２から遠ざかることができるように、ピストン形部分４２の周縁上に設置されたバネ板を組み込むこともできる。走行端において、バネ板は、円筒管４０内に形成された環状溝内に配置され、したがって部分４２が第３図の底部に向かって変位するのを妨げる。傾斜部分２０は、衛星１２を前記部分上に維持し、かつ衛星が解放されたときにその分離を制御することができる手段を有する。
第２図および第３図に概略的に示すように、前記デバイスはまず、平坦な円形接合面Ｓ’に従って衛星１２および傾斜部分２０を直接接触させておく第２の遠隔解錠可能保持手段７２を含む。部分２０の傾斜の前に、接合面Ｓと接合面Ｓ’は互いに平行である。第２の保持手段７２は、通常傾斜部分２０がそれによって衛星担持位置において支持部分１８と接触する保持手段２８と同様に構成される。
したがって、第２の保持手段７２は、それぞれ傾斜部分２０の支持部分１８に対向する面上および衛星１２の隣接する面上に形成され、ラグを互いに維持させる通常二つのラグを囲むストラップ７４を含む。ストラップ７４は、少なくとも一つの発火切断セクション７６を具備する。切断セクション７６が作動したときに隣接する構造を破壊する危険のあるストラップ７４の脱出を防ぐために、ステープル７８および弾性ストッパ８０が傾斜部分２０上に備えられる。
ストラップ７４の切断の間の衛星１２の分離は、例えば傾斜部分２０内に配置されかつその周縁全体上に規則的に分配されたスプリングエジェクタ８２によって構成される放出手段によって保証される。したがって、例えば第３図に示すように、ストラップ７４の切断後に衛星１２の分離を保証するために、八つのスプリングエジェクタ８２を傾斜部分２０上に備えることができる。
上記の説明は、本発明によるアダプタは、個々の荷重の全体積よりもかろうじて大きい体積の、複数の比較的重く、扱いにくいペイロードをランチャのノーズコーンの下に配置された同じ支持プレート上に並置でき、したがって荷重が打ち上げられる際に衝突の危険がなく、またこれは、荷重が連続的に打ち上げられる場合にも、荷重が同時に打ち上げられる場合にも当てはまることを示す。この結果は、容認できないショックがビークルボーン荷重に加わることなしに、またその重量が増大することなしに得られることに留意することが重要である。
記載された実施形態において担持構造１０に直接固定されたベース２４およびクレビス４６などの部材は、本発明の範囲を逸脱することなく支持部分１８に固定することもできる。
【図１】
0003801640.tif 000002
【図２】
0003801640.tif 000003
【図３】
0003801640.tif 000004
【図４】
0003801640.tif 000005