DE4243562A1

DE4243562A1 - Payload-extension system from spacecraft

Info

Publication number: DE4243562A1
Application number: DE4243562A
Authority: DE
Inventors: Clive Ransom
Original assignee: Erno Raumfahrttechnik GmbH
Current assignee: Airbus DS GmbH
Priority date: 1992-12-22
Filing date: 1992-12-22
Publication date: 1994-06-23
Anticipated expiration: 2012-12-23
Also published as: DE4243562C2

Abstract

A detachable locking device (5) secures a supporting member (4) and a base (2) together, the member having a profiled portion (8) on the underside and by which it fits over the base in the lowered position, so as to prevent sideways movement. Positioning of the member to the side of the base is possible when the locking device is released.The profiled portion can consist of a rib (9) at the side of the member, protruding over part of the side of the base when lowered.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aussetzen von Nutzlast aus dem Innenraum eines Transportfahrzeu ges, insbesondere eines Raumfahrzeuges, in einen das Transportfahrzeug umgebenden Bereich, insbesondere zur Aussetzung in den Weltraum, die im wesentlichen aus einem mit dem Transportfahrzeug verbundenen Basisele ment und einem lösbar mit dem Basiselement verbundenen Tragelement ausgebildet ist.The invention relates to a device for exposure of payload from the interior of a transport vehicle ges, in particular of a spacecraft, in one Transport vehicle surrounding area, in particular for Suspension into space, which is essentially made up of a base element connected to the transport vehicle ment and a detachably connected to the base element Support element is formed.

Im Bereich des Weltraumes werden derartige Vorrichtun gen zum Aussetzen von Nutzlast verwendet, um Satelliten aus einem Innenraum einer Transportrakete hinauszube fördern. Üblicherweise wird die Nutzlast aus einem vor deren Bereich des Transportsystems heraus ausgesetzt. Such devices are used in space used to suspend payload to satellites out of an interior of a transport rocket promote. Usually the payload is made up of a front exposed their area of the transport system.

Die bekannten Vorrichtungen für die Aufnahme, die Sicherung und den Auswurf der Nutzlast sind üblicher weise nur für die vorgesehene Aussetzungsrichtung konstruiert. Die lösbare Verbindung zwischen dem Basis element und dem Tragelement kann als ein pyro technischer Bolzen ausgebildet sein, der mit einem Sprengmittel versehen ist, das nach einer Zündung den Bolzen auftrennt. Im Bereich des Tragelementes ist die Nutzlast derart gesichert, das eine unbeabsichtigte Verschiebung vermieden wird.The known devices for recording that Securing and ejecting the payload are more common only for the intended direction of exposure constructed. The detachable connection between the base element and the support element can be used as a pyro technical bolt to be formed with a Explosive is provided, which after ignition The bolt separates. In the area of the support element Payload secured in such a way that an unintended Shift is avoided.

Zur Ermöglichung einer elektrischen Verbindung mit der Nutzlast vor einem Aussetzen ist es bekannt, elektrisch auftrennbare Verbindungseinrichtungen im Bereich des Tragelementes und des Basiselementes anzuordnen. Eine Detektion, ob das Tragelement noch mit dem Basiselement verbunden ist, oder ob bereits ein Lösevorgang durchge führt wurde, kann mit Hilfe eines Mikroschalters erfol gen.To enable an electrical connection with the Payload before a dropout is known to be electrical separable connection devices in the area of To arrange support element and the base element. A Detection of whether the support element is still with the base element is connected, or whether a loosening process has already been completed has been performed, can be done with the help of a microswitch gene.

In Abhängigkeit von der jeweils verfügbaren Tragfähig keit und der Größe und dem Volumen der zu befördernden Nutzlast ist es möglich, zwei oder mehrere Nutzlasten mit einem Transportfahrzeug in den Weltraum zu beför dern. Die Nutzlasten sind dabei üblicherweise im Be reich einer Spitze des Transportfahrzeuges in Richtung einer Längsachse hintereinander angeordnet. In der Re gel erfolgt eine Trennung der oberen Nutzlast von der unteren Nutzlast durch spezielle Tragstrukturen. Der Aussetzvorgang wird so durchgeführt, daß zunächst die obere Nutzlast ausgeworfen wird, anschließend die Trag struktur abgetrennt wird und danach die untere Nutzlast ausgesetzt wird.Depending on the available load capacity and the size and volume of the goods to be transported Payload it is possible to have two or more payloads with a transport vehicle into space other. The payloads are usually in the loading reach a tip of the transport vehicle towards arranged one behind the other along a longitudinal axis. In the Re the upper payload is separated from the lower payload due to special support structures. Of the The suspension process is carried out in such a way that the upper payload is ejected, then the load structure is separated and then the lower payload is exposed.

Während der Startphase und während des Durchfliegens der Atmosphäre ist die Nutzlast im Bereich der Raketenspitze von einer stromlinienförmigen Umhüllung umschlossen. Das verfügbare Nutzlastvolumen wird somit durch die aerodynamische Gestaltung des Transportfahr zeuges beeinflußt.During the take-off phase and while flying through the atmosphere is the payload in the range of Rocket tip from a streamlined envelope enclosed. The available payload volume is thus through the aerodynamic design of the transport vehicle stuff influenced.

In der Regel ist die Transportkapazität des Transport fahrzeuges größer als die aktuell beförderte Masse der Nutzlast. Dieser Überschuß an Transportkapazität kann dazu genutzt werden, zusätzliche Nutzlasten zu trans portieren. Es ist somit möglich, als Hauptlast bei spielsweise einen großen Satelliten aufzunehmen und zusätzlich Nanosatelliten mit einem Gewicht von weniger als 10 kg, Mikrosatelliten mit einem Gewicht bis zum 50 kg oder Minisatelliten mit einem Gewicht bis zu 500 kg aufzunehmen. Aufgrund der verwendeten Aussetzvorrich tungen und Anordnungsmöglichkeiten im Inneren des Transportfahrzeuges können aber bislang die zusätz lichen Transportkapazitäten nur ungenügend genutzt werden. Zur Verbesserung der Ausnutzung ist es bereits bekannt, in einer Ebene, die unterhalb der Hauptnutz last angeordnet ist, eine weitere Ebene anzuordnen, die zur Aufnahme von zusätzlicher Nutzlast vorgesehen ist. Ein Aussetzen dieser zusätzlichen Nutzlast kann jedoch nur nach einem zuvor erfolgten Aussetzen der Hauptnutz last erfolgen.As a rule, the transport capacity of the transport vehicle larger than the currently transported mass of Payload. This excess of transport capacity can be used to trans additional payloads port. It is therefore possible to be the main burden for example to record a large satellite and additionally nanosatellites weighing less than 10 kg, microsatellites weighing up to 50 kg or mini satellites weighing up to 500 kg to record. Because of the exposure device used and arrangements inside the Transport vehicle but so far the additional insufficient transport capacity become. It is already there to improve utilization known in a level below the main use is arranged to arrange another level, the is intended to accommodate additional payload. However, this additional payload may be suspended only after a previous suspension of the main benefit last done.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart zu kon struieren, daß sowohl eine gute Ausnutzung der Tragfä higkeit erfolgen kann, als auch ein ausreichender Frei raum bei der Durchführung der Aussetzungsvorgänge ge währleistet ist.The object of the present invention is therefore a Device of the type mentioned in the introduction to con structure that both good utilization of the Tragä ability, as well as sufficient freedom space in the execution of the suspension operations is guaranteed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Basiselement und das Tragelement von einer auf trennbaren Sicherungseinrichtung miteinander verbunden sind, das Tragelement mit mindestens einer Profilierung versehen ist, die sich in eine dem Basiselement zuge wandte Richtung erstreckt und in einer abgesenkten Positionierung mit einer Gegenprofilierung des Basis elementes zur Unterbindung von seitlichen Bewegungen des Trageelementes zusammenwirkt und daß das Trag element in einer gelösten Positionierung der Sicherungseinrichtung relativ zum Basiselement seitlich positionierbar ist.This object is achieved in that the base element and the support element from one separable safety device connected to each other are, the support element with at least one profile is provided, which in a zuge the base element extends in the opposite direction and in a lowered Positioning with a counter-profiling of the base element to prevent lateral movements of the support element cooperates and that the support element in a resolved positioning of the Securing device laterally relative to the base element is positionable.

Durch die Kombination der Fixierbarkeit in einer zusam mengefügten Positionierung und der seitlichen Positio nierbarkeit in einer voneinander getrennten Anordnung ist es möglich, beispielsweise in einer unteren Ebene angeordnete Nutzlasten auch dann auszusetzen, wenn in einer oberen Ebene angeordnete Nutzlasten noch nicht ausgesetzt sind. Es wird somit ein erheblicher Freiraum sowohl bezüglich der zeitlichen Gestaltung der Aus setzungsvorgänge als auch bezüglich der geometrischen Anordnung der Nutzlasten zur Ermöglichung einer optimalen Volumenausnutzung bereitgestellt.By combining the fixability in one quantity-based positioning and the lateral position Renewability in a separate arrangement it is possible, for example, in a lower level to suspend ordered payloads even when in payloads not located on an upper level are exposed. There is thus considerable freedom both in terms of the timing of the Aus settlement processes as well as with regard to the geometric Arrangement of the payloads to enable a optimal volume utilization provided.

Durch diese Optimierung der Nutzlastausnutzung werden die relativen Transportkosten verringert und damit neue Anwendungsgebiete erschlossen. Aufgrund der optimalen Volumenausnutzung ist es zum einen möglich, die Nutz last möglichst kompakt anzuordnen, darüber hinaus ist es aber auch möglich, ggf. geringer dimensionierte äußere Hüllen vorzusehen und hierdurch die Freiräume bei der Konstruktion des Raumfahrzeuges zu vergrößern.By optimizing the payload utilization reduced the relative transport costs and thus new ones Application areas opened up. Because of the optimal On the one hand, volume utilization is possible, the benefit load as compact as possible, beyond that but it is also possible, if necessary, smaller dimensions to provide outer shells and thereby the free spaces enlarge in the construction of the spacecraft.

Darüber hinaus ist es auch möglich, spezielle Raumfahr zeuge zu konstruieren, die eine Vielzahl von kleineren Nutzlasten aufnehmen. Nach dem Stand der Technik zu berücksichtigende Einschränkungen aufgrund der bekann ten Aussetzungsmöglichkeiten bestehen bei der Benutzung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht. Es ist eben falls möglich, bekannte Raumfahrzeuge, die in erster Linie zum Transport von großen Satelliten vorgesehen sind, derart umzubauen, daß sie zu einem Transport einer Vielzahl von kleineren Nutzlasten geeignet sind.In addition, it is also possible to use special space travel to construct a variety of smaller ones Take up payloads. According to the state of the art too considerations due to known There are ten possible suspension options during use not the device of the invention. It is just if possible, known spacecraft, the first Line intended for the transport of large satellites are to be converted so that they become a transport a variety of smaller payloads are suitable.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine unabhängige Handhabung und Aussetzung der einzelnen Nutzlasten möglich. Defekte im Bereich einzelner Aus setzungsvorrichtungen können somit toleriert werden und führen nicht zu einer Blockierung der Aussetzvorgänge aller Nutzlasten. Die relative Zuverlässigkeit wird somit erheblich erhöht.With the help of the device according to the invention independent handling and exposure of the individual Payloads possible. Defects in the area of individual out Settlement devices can thus be tolerated and do not lead to a blocking of the suspension processes of all payloads. The relative reliability will thus significantly increased.

Gemäß der bislang durchgeführten Aussetzung von Satel liten ist es üblich, mechanische Strukturen, die in oberen Ebenen angeordnete Satelliten tragen, vor einem Aussetzen der in den unteren Ebenen angeordneten Satel liten vom Raumfahrzeug zu trennen. Dies führt dazu, daß eine große Anzahl von separaten Teilen die Erde umkrei sen, die die Unfallgefahr und das Verlustrisiko für aktive Satelliten erhöhen. Gemäß der Erfindung bleibt jedoch das Transportsystem in seiner Struktur im we sentlichen erhalten. Bei einem Einwegsystem bleibt so mit ein gut lokalisierbares kompaktes System übrig und bei wiederverwendbaren Systemen kehrt das Transport system nahezu vollständig zur Erde zurück.According to Satel’s exposure to date liten it is common to find mechanical structures in carry satellites arranged in front of one Exposing the satellites arranged in the lower levels to separate lites from spacecraft. This leads to a large number of separate parts orbiting the earth the risk of accidents and the risk of loss for increase active satellites. According to the invention remains however the transport system in its structure in the we received considerable. This remains the case with a one-way system with a compact system that is easy to locate and transport reverts for reusable systems system almost completely back to earth.

Durch die unabhängig voneinander mögliche Auslösbarkeit der einzelnen Nutzlasten ist es möglich, eine beliebig vorgebbare Anzahl von Nutzlasten gleichzeitig aus zu setzen oder eine vorgegebene Aussetzungsrichtung einzu halten, ohne daß spezielle Bahnbewegungen des Trans portfahrzeuges erforderlich wären. Insbesondere ist es möglich, gleichzeitig zwei Nutzlasten mit vergleich barer Masse in entgegengesetzte Richtungen auszusetzen, um so dynamische Rückwirkungen auf das Transportfahr zeug zu minimieren.Due to the fact that it can be triggered independently of one another of individual payloads it is possible to choose any predeterminable number of payloads simultaneously from set or insert a predetermined direction of exposure hold without special path movements of the Trans port vehicle would be required. In particular it is possible to simultaneously compare two payloads exposed to tangible mass in opposite directions, all the more dynamic repercussions on the transport driving minimize stuff.

Eine kompakte Bauweise kann dadurch bereitgestellt wer den, daß die Profilierung im wesentlichen als ein seit lich im Bereich des Tragelementes angeordneter Steg ausgebildet ist, der einen Seitenbereich des Basisele mentes in der abgesenkten Positionierung überkragt.A compact design can be provided by who the that the profiling has been essentially as one Lich arranged in the region of the support element is formed, the one side region of the base element cantilevered in the lowered position.

Zur Unterstützung des Lösevorganges des Tragelementes vom Basiselement nach einer Freigabe durch die Siche rungseinrichtung wird vorgeschlagen, daß zwischen dem Basiselement und dem Tragelement mindestens eine als Druckfeder ausgebildete Feder angeordnet ist.To support the release process of the support element from the base element after approval by the security Rungseinrichtung is proposed that between the Base element and the support element at least one as Compression spring trained spring is arranged.

Eine gleichmäßige Beschleunigung des Tragelementes kann dadurch realisiert werden, daß mindestens zwei Federn in einem seitlichen Bereich des Basiselementes zwischen einem Auflageschenkel und dem Tragelement angeordnet sind.A smooth acceleration of the support element can can be realized in that at least two springs in a lateral area of the base element between a support leg and the support member arranged are.

Zur Ermöglichung einer erhöhten Beschleunigung des Tragelementes wird vorgeschlagen, daß zur Beschleuni gung des Tragelementes in Richtung einer Längsachse zwischen dem Basiselement und dem Tragelement eine vor gespannte Hauptfeder angeordnet ist.To enable increased acceleration of the Supporting element is proposed that for acceleration supply of the support element in the direction of a longitudinal axis between the base member and the support member tensioned main spring is arranged.

Die seitliche Positionierbarkeit des Tragelementes wird dadurch unterstützt, daß das Basiselement bereichsweise seitlich von einem Gehäuse umgeben ist, das eine Sei tenvorschubeinrichtung zur Beschleunigung des Tragele mentes in eine Querrichtung trägt.The lateral positionability of the support element is supported in that the base element in some areas is laterally surrounded by a housing that is a be tenvorschubeinrichtung to accelerate the Tragele mentes in a transverse direction.

Eine mechanisch einfache Ausbildung des Seitenpositio nierelementes wird dadurch bereitgestellt, daß die Seitenvorschubeinrichtung im wesentlichen aus einer vorgespannten Feder ausgebildet ist.A mechanically simple formation of the side position nierelementes is provided in that the Side feed device essentially from a biased spring is formed.

Zur definierten Leitung des Tragelementes bei einer seitlichen Translationsbewegung wird vorgeschlagen, daß zur Führung des Tragelementes bei einer seitlichen Translation mindestens eine Führungsschiene mit dem Gehäuse verbunden ist, in die das Tragelement mit min destens einer Rolle eingreift.For the defined guidance of the support element at one lateral translation movement is suggested that to guide the support element in a lateral Translation at least one guide rail with the Housing is connected, in which the support element with min at least one role intervenes.

Die Freiheitsgrade bei einem Aussetzen der Nutzlast können dadurch vergrößert werden, daß das Basiselement relativ zu einer tragenden Struktur verschwenkbar ange ordnet ist.The degrees of freedom when the payload is suspended can be enlarged in that the base element pivotable relative to a supporting structure is arranged.

Eine Kommunikation mit der Nutzlast vor einem Aussetzen wird dadurch unterstützt, daß im Bereich des Basisele mentes und des Tragelementes mindestens ein auftrennba rer elektrischer Kontakt angeordnet ist.Communication with the payload before a dropout is supported by the fact that in the area of the base element mentes and the support element at least one auftrennba rer electrical contact is arranged.

Zur meßtechnischen Erfassung einer jeweiligen Positio nierung des Tragelementes sowie zur Feststellung eines durchgeführten Aussetzungsvorganges wird vorgeschlagen, daß im Bereich des Basiselementes mindestens ein eine jeweilige Positionierung des Tragelementes detektieren der Mikroschalter angeordnet ist.For measuring a particular position nation of the support element and to determine a carried out suspension process is proposed that in the area of the base element at least one Detect the respective positioning of the support element the microswitch is arranged.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfin dung schematisch dargestellt. Es zeigen:Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing shown schematically. Show it:

Fig. 1: einen Querschnitt durch eine Vorrichtung mit ineinander eingreifendem Basiselement und Tragelement sowie einer Sicherungseinrichtung im Grundzustand, FIG. 1 shows a cross section through an apparatus with intermeshing eingreifendem base member and supporting member and a securing means in the basic state,

Fig. 2: eine Darstellung der Vorrichtung gemäß Fig. 1 nach einer Auftrennung der Sicherungseinrich tung und einem Lösen des Tragelementes vom Basiselement, Fig. 2: processing a representation of the device of Figure 1 after a separation of the Sicherungseinrich and a loosening of the support member from the base member.

Fig. 3: einen Querschnitt durch eine andere Vorrich tung mit einem zusätzlichen Federelement zur Unterstützung des Trennvorganges in einem zu sammengefügten Zustand, Fig. 3 is a cross-section through another Vorrich tung with an extra spring element for supporting the separation process in a state to sammengefügten,

Fig. 4: eine Vorrichtung gemäß Fig. 3 nach einer Durchführung des Lösevorganges, FIG. 4 shows a device according to Fig 3 after carrying out the dissolution process.

Fig. 5: einen Querschnitt durch eine Vorrichtung mit einer Einrichtung zur seitlichen Positionie rung des Tragelementes in einem Ausgangs zu stand, FIG. 5 shows a cross section through a device with a device for lateral POSITIONING of the support element in an output to stand,

Fig. 6: einen Querschnitt gemäß Schnittlinie VI-VI in Fig. 5, . FIG. 6 is a cross-section according to section line VI-VI in Figure 5,

Fig. 7: eine Darstellung der Vorrichtung gemäß Fig. 5 nach einer Auslösung der Sicherungseinrichtung sowie der Durchführung einer seitlichen Ver schiebung, Figure 7: displacement a representation of the device according to FIG 5, after a tripping of the safety device as well as carrying out a lateral Ver..

Fig. 8: einen Querschnitt durch eine Vorrichtung mit einer anderen Einrichtung zur Seitenpositio nierung, Figure 8: discrimination is a cross section through a device with a different device for Seitenpositio.

Fig. 9: eine Darstellung der Vorrichtung gemäß Fig. 8 nach einer Lösung der Sicherungseinrichtung und der Durchführung einer Seitenpositionie rung, Fig. 9 is a view of the device according to FIG 8 for a solution of the securing device and the implementation of a Seitenpositionie tion.

Fig. 10: einen Querschnitt durch eine Vorrichtung mit trennbaren elektrischen Verbindungen sowie einer Mikroschalterdetektion des jeweiligen Positionierungszustandes, Fig. 10 is a cross section through a device with separable electrical connections, as well as a micro switch detecting the respective positioning state,

Fig. 11: eine Prinzipdarstellung von zwei Nutzlasten, die im Bereich eines Transportfahrzeuges nebeneinander angeordnet sind, Fig. 11 is a schematic diagram of two payloads that are arranged in the area of a transport vehicle next to each other,

Fig. 12: eine Prinzipdarstellung einer Struktur zur Anordnung der Nutzlasten, Fig. 12 shows a schematic diagram of a structure for arranging the payloads

Fig. 13: eine Prinzipdarstellung einer Anordnung von mehreren Nutzlasten im Bereich eines Trans portfahrzeuges, Fig. 13 shows a schematic diagram of an arrangement of a plurality of payloads in the region of a port Trans vehicle,

Fig. 14: eine Prinzipdarstellung einer weiteren Anord nung von Nutzlasten, Fig. 14: shows a schematic representation of a further Anord voltage of payloads

Fig. 15: eine Prinzipdarstellung einer anderen Anord nung von Nutzlasten, Fig. 15: shows a schematic representation of another Anord voltage of payloads

Fig. 16: eine vergrößerte Darstellung zur Verdeutli chung der Nutzlastanordnung, Fig. 16: an enlarged view for Verdeutli chung said payload structure,

Fig. 17: eine Prinzipdarstellung einer Nutzlastanord nung in drei Ebenen, Fig. 17 is a schematic diagram of a voltage Nutzlastanord in three levels,

Fig. 18: eine Prinzipdarstellung einer verschwenkbar angeordneten Vorrichtung in einem unver schwenkten Zustand, Fig. 18: a schematic representation of a pivot device arranged in a non-pivoted state,

Fig. 19: eine Darstellung der Vorrichtung gemäß Fig. 18 in einem verschwenkten Zustand, Fig. 19: an illustration of the apparatus of Figure 18 in a pivoted state.

Fig. 20: eine Prinzipdarstellung einer verschwenkbaren Vorrichtung, die mit einer Einrichtung zur seitlichen Positionierung des Tragelementes versehen ist, Fig. 20: shows a schematic representation of a pivoting device which is provided with means for lateral positioning of the support element,

Fig. 21: eine Darstellung der Vorrichtung gemäß Fig. 20 in einer verschwenkten Positionierung und FIG. 21: an illustration of the device according to FIG. 20 in a pivoted positioning and

Fig. 22: eine Prinzipdarstellung einer Verwendung der verschwenkbaren Vorrichtung im Bereich eines Transportfahrzeuges. Fig. 22: a schematic diagram of use of the pivotable device in the area of a transport vehicle.

Eine Vorrichtung zum Aussetzen einer Nutzlast (1) be steht im wesentlichen aus einem Basiselement (2), das ortsfest im Bereich eines Transportfahrzeuges (3) ange ordnet ist sowie aus einem Tragelement (4), das über eine Sicherungseinrichtung (5) lösbar mit dem Basisele ment (2) verbunden ist. Auf das Tragelement (4) kann die Nutzlast (1) aufgesetzt werden. Es ist auch mög lich, das Tragelement (4) als integrierten Bestandteil der Nutzlast (1) auszubilden.A device for suspending a payload ( 1 ) be essentially consists of a base element ( 2 ), which is fixed in the area of a transport vehicle ( 3 ) and a support element ( 4 ), which is detachably connected to the via a securing device ( 5 ) Basisele element ( 2 ) is connected. The payload ( 1 ) can be placed on the support element ( 4 ). It is also possible to design the support element ( 4 ) as an integral part of the payload ( 1 ).

Gemäß der Ausführungsform in Fig. 1 ist die Sicherungs einrichtung (5) als ein pyrotechnischer Bolzen (6) aus gebildet, der an eine Steuerleitung (7) angeschlossen ist. Das Tragelement (4) weist eine Profilierung (8) auf, die als sich in Richtung des Basiselementes er streckender Steg (9) ausgebildet. Insbesondere ist daran gedacht, den Steg (9) als einen umlaufenden Bund im Bereich einer äußeren Begrenzung des Tragelementes (4) anzuordnen. Im Bereich des Basiselementes (2) ist eine Gegenprofilierung (10) angeordnet, die angepaßt an die Profilierung (8) ausgebildet ist. In der in Fig. 1 dargestellten abgesenkten Positionierung des Tragelementes (4) überkragt die Profilierung (8) die Gegenprofilierung (10).According to the embodiment in Fig. 1, the securing device ( 5 ) is formed as a pyrotechnic bolt ( 6 ) which is connected to a control line ( 7 ). The support element ( 4 ) has a profile ( 8 ) which is formed as a web ( 9 ) extending in the direction of the base element. In particular, it is contemplated to arrange the web ( 9 ) as a circumferential collar in the area of an outer boundary of the support element ( 4 ). A counter-profiling ( 10 ) is arranged in the area of the base element ( 2 ) and is designed to match the profiling ( 8 ). In the lowered positioning of the support element ( 4 ) shown in FIG. 1, the profiling ( 8 ) projects beyond the counter-profiling ( 10 ).

Zwischen dem Basiselement (2) und dem Tragelement (4) sind Federn (11) angeordnet, die nach einer Auslösung der Sicherungseinrichtung (5) das Tragelement (4) be schleunigen. Zur definierten Führung der Federn (11) kann ein Gehäuse (12) vorgesehen werden, das über einen Anschlag (13) einen definierten Hubweg der Federn (11) vorgibt. Das Gehäuse (12) kann derart dimensioniert werden, daß das Tragelement (4) mit seiner Profilierung (8) auf einem Auflagesteg (14) des Gehäuses (12) auf liegt. Der Anschlag (13) ist im Bereich eines Längs schenkels (15) des Gehäuses (12) angeordnet und der Längsschenkel (15) mündet im Bereich seiner dem Auf lagesteg (14) abgewandten Ausdehnung in einen seit lichen Umfassungssteg (16) ein.Between the base member (2) and the support element (4) springs are arranged (11) after a tripping of the safety device (5), the support element (4) be speedy. For the defined guidance of the springs ( 11 ), a housing ( 12 ) can be provided which specifies a defined stroke of the springs ( 11 ) via a stop ( 13 ). The housing ( 12 ) can be dimensioned such that the support element ( 4 ) with its profile ( 8 ) lies on a support web ( 14 ) of the housing ( 12 ). The stop ( 13 ) is arranged in the region of a longitudinal leg ( 15 ) of the housing ( 12 ) and the longitudinal leg ( 15 ) opens in the region of its extension on the web ( 14 ) facing away into a lateral web ( 16 ).

Gemäß der Ausführungsform in den Fig. 3 und 4 ist zu sätzlich eine Hauptfeder (17) vorgesehen, die dem Trag element (4) nach einer Lösung der Sicherungseinrichtung (5) eine starke Beschleunigung in Richtung einer Längs achse (18) verleiht. Die Hauptfeder (17) wirkt bei der Beschleunigung des Tragelementes (4) mit den Federn (11) zusammen.According to the embodiment in FIGS . 3 and 4, a main spring ( 17 ) is additionally provided, which gives the supporting element ( 4 ) a strong acceleration in the direction of a longitudinal axis ( 18 ) after a solution of the securing device ( 5 ). The main spring ( 17 ) cooperates with the springs ( 11 ) when the support element ( 4 ) accelerates.

Zur Durchführung einer seitlichen Positionierung ist gemäß der Ausführungsform in den Fig. 5 bis 7 eine Sei tenvorschubeinrichtung (19) vorgesehen. Die Seitenvor schubeinrichtung (19) besteht aus einer vorgespannten Feder (20), die sich gegen eine Grundplatte (21) sowie eine Vorschubplatte (22) abstützt. Die Grundplatte (21) ist über eine Führungsschiene (23) mit dem Gehäuse (12) verbunden. In einer abgesenkten Positionierung des Tragelementes (4) wird eine Seitenverschiebung durch die in die Gegenprofilierung (10) eingreifende Profilierung (8) verhindert. Nach einer Auslösung der Sicherungseinrichtung (5) werden über das Gehäuse (12) sowohl die Führungsschiene (23) als auch die Seitenvor schubeinrichtung (19) und das Tragelement (4) angeho ben. Nach einer Freigabe des Tragelementes (4) ent spannt sich die Feder (20) und beschleunigt das Trag element (4) in eine Querrichtung (24). In der Führungsschiene (23) wird das Tragelement (4) von Rollen (25) geführt. Eine Verbindung der Vorschubplatte (22) mit dem Tragelement (4) erfolgt über einen Kopp lungsbolzen (26). Zur Halterung der Führungsschiene (23) kann eine Versteifung (27) im Bereich des Gehäuses (12) angeordnet werden. Zwischen der Versteifung (27) und der Führungsschiene (23) ist gemäß der Ausführungs form in Fig. 6 ein Distanzelement (28) vorgesehen.To carry out a lateral positioning according to the embodiment in FIGS . 5 to 7, a Be tenvorschubeinrichtung ( 19 ) is provided. The Seitenvor thrust device ( 19 ) consists of a biased spring ( 20 ) which is supported against a base plate ( 21 ) and a feed plate ( 22 ). The base plate ( 21 ) is connected to the housing ( 12 ) via a guide rail ( 23 ). In a lowered position of the support element ( 4 ), a lateral shift is prevented by the profile ( 8 ) engaging in the counter-profile ( 10 ). After the safety device ( 5 ) has been triggered, both the guide rail ( 23 ) and the Seitenvor thrust device ( 19 ) and the support element ( 4 ) are raised above the housing ( 12 ). After release of the support element ( 4 ), the spring ( 20 ) tensions and accelerates the support element ( 4 ) in a transverse direction ( 24 ). The support element ( 4 ) is guided by rollers ( 25 ) in the guide rail ( 23 ). A connection of the feed plate ( 22 ) with the support element ( 4 ) via a coupling pin ( 26 ). A stiffener ( 27 ) can be arranged in the area of the housing ( 12 ) to hold the guide rail ( 23 ). Between the stiffening ( 27 ) and the guide rail ( 23 ), a spacer element ( 28 ) is provided according to the embodiment in FIG. 6.

Gemäß der Ausführungsformen in den Fig. 8 und 9 ist die Seitenvorschubeinrichtung (19) mit einem Mikroschalter (29) versehen, der die jeweilige Positionierung detek tiert. Der Mikroschalter (29) ist innerhalb eines zylinderischen Gehäuses (30) angeordnet, das kolbenar tig innerhalb eines Außengehäuses (31) geführt ist, das mit der Vorschubplatte (22) verbunden ist. Das Gehäuse (30) ist mit der Grundplatte (21) verbunden. Im Bereich des Basiselementes (2) und des Tragelementes (4) sind voneinander trennbare elektrische Kontakte (32) ange ordnet, die in einer Grundpositionierung der Sicherungseinrichtung (5) eine Kommunikation zwischen der Nutzlast (1) und dem Transportfahrzeug (3) zu lassen.According to the embodiments in FIGS. 8 and 9, the side feed device ( 19 ) is provided with a microswitch ( 29 ) which detects the respective positioning. The microswitch ( 29 ) is arranged within a cylindrical housing ( 30 ) which is guided kolbenar within an outer housing ( 31 ) which is connected to the feed plate ( 22 ). The housing ( 30 ) is connected to the base plate ( 21 ). In the area of the base element ( 2 ) and the support element ( 4 ), separable electrical contacts ( 32 ) are arranged, which allow communication between the payload ( 1 ) and the transport vehicle ( 3 ) in a basic positioning of the securing device ( 5 ).

Gemäß der Ausführungsform in Fig. 10 ist ein zusätzli cher Mikroschalter (33) vorgesehen, der eine Trennung von Tragelement (4) und Basiselement (2) in Richtung der Längsachse (18) detektiert. According to the embodiment in Fig. 10, an additional microswitch ( 33 ) is provided, which detects a separation of the support element ( 4 ) and base element ( 2 ) in the direction of the longitudinal axis ( 18 ).

In Fig. 11 ist ein Transportfahrzeug (3) dargestellt, auf dem zwei Nutzlasten (1) angeordnet sind. Vor ihrem Aussetzen sind die Nutzlasten (1) von einer Hülle (34) umgeben, die als ein Gehäuseteil des Transportfahrzeu ges (3) ausgebildet sein kann.In Fig. 11, a transport vehicle (3) is shown, are arranged on the two payloads (1). Before being suspended, the payloads ( 1 ) are surrounded by a casing ( 34 ) which can be formed as a housing part of the transport vehicle ( 3 ).

In Fig. 12 ist eine spezielle Struktur zur Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Bereich des Trans portfahrzeuges (3) dargestellt. Die Struktur besteht im wesentlichen aus Basisplatten (35), die durch Quer traversen (36) miteinander verbunden sind. Zur Gewähr leistung einer ausreichenden Verwindungssteifigkeit sind Verstrebungen (37) vorgesehen, die im wesentlichen diagonal ausgerichtet sind. Varianten zur Anordnung der Nutzlast (1) im Bereich des Transportfahrzeuges (3) sind in den Fig. 13 bis 15 dargestellt. Fig. 13 zeigt eine dominierende Hauptnutzlast (1) sowie in einer tie fer liegenden Ebene angeordnete sekundäre Nutzlasten (1). In Fig. 14 sind in zwei übereinander angeordneten Ebenen im wesentlichen gleichwertige Nutzlasten (1) vorgesehen. Eine Anordnung von Nutzlasten (1) auf drei Ebenen zeigt Fig. 15.In Fig. 12, a special structure for arranging the device according to the invention in the area of the trans port vehicle ( 3 ) is shown. The structure consists essentially of base plates ( 35 ) which are connected to one another by cross members ( 36 ). To ensure sufficient torsional rigidity, struts ( 37 ) are provided, which are aligned essentially diagonally. Variants for the arrangement of the payload ( 1 ) in the region of the transport vehicle ( 3 ) are shown in FIGS. 13 to 15. Fig. 13 shows a dominant main payload ( 1 ) and arranged in a lower lying secondary payloads ( 1 ). In Fig. 14 is substantially equivalent payloads (1) are provided in two superimposed layers. An arrangement of payloads ( 1 ) on three levels is shown in FIG. 15.

Zur weiteren Verdeutlichung zeigen die Fig. 16 und 17 eine Anordnung im Bereich eines Transportfahrzeuges (3), bei der jeweils eine Hauptnutzlast (1) sowie wei tere untergeordnete Nutzlasten (1) vorgesehen sind. In Fig. 16 sind die zusätzlichen Nutzlasten (1) in einer Ebene und in Fig. 17 in zwei Ebenen angeordnet.For further illustration, FIGS. 16 and 17, an arrangement in the area of a transport vehicle (3), are provided in each case a main load (1) and wei tere secondary payloads (1). In Fig. 16 the additional payloads ( 1 ) are arranged on one level and in Fig. 17 on two levels.

Gemäß der Ausführungsform in den Fig. 18 und 19 ist das Basiselement (2) relativ zu einer tragenden Struktur (38) verschwenkbar angeordnet. Zwischen dem Tragelement (4) und dem Basiselement (2) ist wiederum eine Hauptfe der (17) zur Durchführung einer Positionierung in Rich tung der Längsachse (18) vorgesehen. Die Schwenkbewegung wird mit Hilfe eines Schwenkgelenkes (39) durchgeführt, das das Gehäuse (12) mit der Struktur (38) verbindet. Zusätzlich ist eine Hubein richtung (40) vorgesehen, die im wesentlichen aus einem Hubzylinder (41) und einer Kolbenstange (42) ausge bildet ist. Der Hubzylinder (41) ist über ein Zylinder gelenk (43) verschwenkbar mit der Struktur (38) ver bunden.According to the embodiment in FIGS. 18 and 19, the base element ( 2 ) is arranged pivotably relative to a supporting structure ( 38 ). Between the support element ( 4 ) and the base element ( 2 ) is again a Hauptfe the ( 17 ) for performing positioning in Rich direction of the longitudinal axis ( 18 ). The swiveling movement is carried out with the aid of a swivel joint ( 39 ) which connects the housing ( 12 ) to the structure ( 38 ). In addition, a Hubein direction ( 40 ) is provided, which essentially consists of a lifting cylinder ( 41 ) and a piston rod ( 42 ). The lifting cylinder ( 41 ) is pivotally connected via a cylinder joint ( 43 ) to the structure ( 38 ).

Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 21 und 22 ist zusätzlich zur verschwenkbaren Anordnung des Tragele mentes (4) eine Seitenvorschubeinrichtung (19) vorgese hen.In the embodiment according to FIGS. 21 and 22, in addition to the pivotable arrangement of the supporting element ( 4 ), a side feed device ( 19 ) is provided.

Fig. 22 zeigt eine Anordnung von Nutzlasten (1) im Be reich des Transportfahrzeuges (3), wobei verschwenkbare Tragelemente (4) zur Positionierung der Nutzlasten (1) vorgesehen sind. Fig. 22 shows an arrangement of payloads ( 1 ) in the loading area of the transport vehicle ( 3 ), pivotable support elements ( 4 ) being provided for positioning the payloads ( 1 ).

Mit Hilfe der Hauptfeder (17) ist es bei einer Be schleunigung des Tragelementes (4) in Richtung der Längsachse (18) möglich, dem Tragelement (4) eine Ge schwindigkeit von mindestens 0,5 m/s zu verleihen. Gleichfalls ist vorgesehen, die Feder (20) derart zu dimensionieren, daß dem Tragelement (4) bezüglich der Querrichtung (24) eine Geschwindigkeit von mindestens 0,5 m/s verliehen werden kann.With the help of the main spring (17) is at a loading of the support element (4) in the direction of the longitudinal axis (18) acceleration possible to give the support member (4) has a Ge speed of at least 0.5 m / s. It is also provided that the spring ( 20 ) is dimensioned such that the support element ( 4 ) can be given a speed of at least 0.5 m / s with respect to the transverse direction ( 24 ).

Bei den Darstellungen in den Fig. 16, 17 und 22 ist zur Halterung der Nutzlasten (1) eine im wesentlichen hori zontal angeordnete Unterstützungsstruktur (44) vorge sehen. Bei der in den Figuren dargestellten Positionierung der Unterstützungsstruktur (44) ragt diese seitlich über die Begrenzungen des in diesem Bereich adapterartig ausgebildeten Transportfahrzeuges (3) hinaus. Hierdurch werden die Aussetzvorgänge für die Nutzlasten (1) erleichtert, da ein ausreichender Bewegungsfreiraum zur Verfügung gestellt wird.In the illustrations in Figs. 16, 17 and 22 for supporting the payloads see (1) a substantially hori zontal arranged support structure (44) provided. When the support structure ( 44 ) is positioned in the figures, it projects laterally beyond the limits of the transport vehicle ( 3 ) designed in this area in the manner of an adapter. In this way, the suspension processes for the payloads ( 1 ) are facilitated, since sufficient freedom of movement is made available.

Claims

1. Device for suspending payload from the interior of a transport vehicle, in particular a spacecraft, in an area surrounding the transport vehicle, in particular for suspension into space, which essentially consists of a base element connected to the transport vehicle and a detachably connected to the base element Supporting element is formed, characterized in that the base element ( 2 ) and the supporting element ( 4 ) are connected to one another by a separable securing device ( 5 ), the supporting element ( 4 ) is provided with at least one profiling ( 8 ) which can be divided into a the base element ( 2 ) facing direction extends and in a lowered position with a counter-profiling ( 10 ) of the base element ( 2 ) for preventing lateral movements of the support element ( 4 ) cooperates and that the support element ( 4 ) in a loosened position of the securing device ( 5 ) relative to the base element ( 2 ) is positionable.

2. Device according to claim 1, characterized in that the profiling ( 8 ) is essentially designed as a laterally in the region of the support element ( 4 ) arranged web ( 9 ), which is a Be tenbereich the base element ( 2 ) in the lowered overhanging the positioning.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that between the base element ( 2 ) and the support element ( 4 ) at least one spring formed as a compression spring ( 11 ) is arranged.

4. The device according to claim 3, characterized in that at least two springs ( 11 ) in an area since the union of the base element ( 2 ) between a support leg and the support element ( 4 ) are arranged.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that a biased main spring ( 17 ) is arranged to accelerate the support element ( 4 ) in the direction of a longitudinal axis ( 18 ) between the base element ( 2 ) and the support element ( 4 ) .

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the base element ( 2 ) be partially surrounded laterally by a housing ( 12 ) which has a side feed device ( 9 ) for accelerating the support element ( 4 ) in a transverse direction ( 24 ) carries.

7. The device according to claim 6, characterized in that the side feed device ( 19 ) is essentially formed from a prestressed spring ( 20 ).

8. Device according to one of claims 1 to 7, as characterized by that for guiding the Tragele mentes (4) at a lateral translational minde least one guide rail (23) to the housing (12) is connected, in which the support element (4 ) engages with at least one roller ( 25 ).

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the base element ( 2 ) is arranged relative to a supporting structure ( 38 ) pivotable bar.

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that in the area of the base element ( 2 ) and the support element ( 4 ) at least one separable electrical contact ( 32 ) is arranged.

11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that in the area of the base element ( 2 ) at least one respective position of the supporting element ( 4 ) detecting micro switch ( 29 , 33 ) is arranged.