相继发射两颗卫星的方法和装置

摘要

根据本发明，在封壳（4）的固定部分（4A）与可移除部分（4B）之间建立连接，其中封壳内先前封围有第二颗卫星，所述连接使得当起初处于关闭所述封壳（4）并封围所述第二颗卫星的第一位置的所述可移除部分（4B）位于打开所述封壳（4）并能够释放所述卫星的第二位置时所述可移除部分（4B）保持附连到所述固定部分（4A）。

说明书

本发明涉及相继发射两颗卫星的方法和装置。

已知发射卫星的装置可在其上部运载第一颗卫星并还可在为此目的设置 的封壳内封围第二颗卫星，该封壳具有固定部分和可移除部分，该可移除部分 能够采用两个相继位置，即关闭封壳并封围第二颗卫星的第一个位置，以及打 开封壳并能够释放所述第二颗卫星的第二个位置。无论封壳的可移除部分的位 置如何，固定部分都固定到发射装置。较小尺寸的辅助卫星也可连接到封壳外 周。

该发射装置一旦进入太空，就被引导到第一颗卫星的轨道上，然后在该轨 道上该卫星与所述装置分离。随后，该装置远离第一颗卫星的轨道，然后封围 第二颗卫星的封壳的可移除部分脱离，这使得当所述装置到达所述第二颗卫星 的轨道时能够释放该卫星。

一旦这样发射第一颗和第二颗卫星，则可将发射装置引导到中和轨道（所 谓的墓地轨道）或使其能够通过再进入大气层破坏的轨道。

但是，在这种发射过程中，当封壳的可移除部分（且可能有诸如连接带、 分离机构、烟火装置等的其它附连装置）从发射装置分离时，该可移除部分被 射入太空，在太空其然后构成不能明确销毁的碎片且因此造成大气层外空间的 污染。

本发明的目的是能够发射先前封围在封壳内的卫星，但不会产生易于污染 大气层外空间的碎屑。

为此，根据本发明，相继发射两颗卫星的方法，第一颗卫星附连到其中先 前封围有第二颗卫星的封壳，所述第一颗卫星能够与所述封壳分离，所述封壳 包括固定部分和可移除部分，所述可移除部分能够在所述第一颗卫星与所述封 壳分离之后从关闭所述封壳并封围所述第二颗卫星的第一位置进入打开所述 封壳并能够释放所述第二颗卫星的第二位置，其显著性在于，在所述固定部分 与所述可移除部分之间建立连接，使得当所述可移除部分处于所述第二位置 时，所述可移除部分保持附连到所述固定部分。

因此，通过本发明，当封壳打开以便释放第二颗卫星时，所述封壳的可移 除部分移位，同时保持连接到所述封壳的固定部分。因此，代替发射到大气层 外空间，可移除部分可用发射装置的其余部分引导到有利于其毁灭（或其 中和）的地点，且因此不会构成易于污染大气层外空间的碎屑。于是显著降 低由发射封围在这种封壳内的卫星产生的大气层外的污染。

为了实施根据本发明的发射方法，一种相继发射两颗卫星的装置，第一颗 卫星设置在所述装置的上部内并通过第一连接/分离装置附连到封壳，第二颗 卫星先前封围在封壳内，所述封壳包括固定部分和可移除部分，所述可移除部 分能够在所述第一颗卫星与所述封壳分离之后从关闭所述封壳并封围所述第 二颗卫星的第一位置进入打开所述封壳并能够释放所述第二颗卫星的第二位 置，其显著之处在于，所述装置还包括在所述固定部分与所述可移除部分之间 的连接装置，所述连接装置布置成使得当所述可移除部分处于所述第二位置 时，所述可移除部分保持附连到所述固定部分。

为了使第二颗卫星可从封壳正确发射，同时确保可移除部分保持附连到封 壳的固定部分，连接装置还布置成使得当所述可移除部分处于其第二位置时， 所述固定部分和所述可移除部分提供封壳内的开口，第二颗卫星可通过该开口 释放。

连接装置较佳地包括铰接型连接，这使得能够通过使可移除部分绕轴线枢 转而倾斜来打开封壳。

该连接装置还可包括当所述可移除部分从其第一位置进入其第二位置时 可移除部分的运动的启动和阻尼装置，使得能够避免所述可移除部分的突然运 动。

在该情况下，启动和阻尼装置可例如包括分别固定到固定部分和可移除部 分的气动弹簧，其不仅能够倾斜而且还能在所述可移除部分运动终止时制动且 不返回。启动和阻尼装置也可直接整合到连接装置。

为了远程发射第二颗卫星，可移除部分可能够在可控关闭/打开装置的动 作下从其第一位置进入其第二位置。

所附附图使得能够更好地理解本发明可怎样实施。在这些图中，相同的附 图标记标示相似的构件。

图1示出根据现有技术发射两颗卫星的装置的分解立体图。

图2示出当可移除部分处于其第一位置时根据本发明的封壳的立体图，其 能够整合到图1的发射装置。

图3示出图2的封壳的轮廓图。

图4示出当可移除部分处于其第二位置时图2和3的封壳的立体图。

图5示出图4的封壳的轮廓图。

图6A至6E示出在发射两颗卫星的相继阶段期间内部整合有图2至5的封 壳的图1的发射装置的立体图。

图1中示意性地示出并能够通过发射器（未示出）送到太空的发射装置1 包括两个壳体2A和2B，其组件形成用于在装置1在大气中运动期间保护卫星 的盖，所述壳体2A和2B然后与所述装置1分开从而能够随后释放所述卫星。

该装置1还运载两颗主要卫星，包括设置在所述装置上部内并通过第一连 接/分离装置5附连到封壳4的第一卫星3以及封围在封壳4内的第二卫星6。 尺寸比卫星3和6小的其它辅助卫星可容纳在专门形成在封壳4的外部侧壁上 的位置处。

根据关于图1提出的现有技术，封壳4具有固定部分4A和移除部分4B。 可移除部分4B首先设置在第一位置，其中封壳4关闭并因此封围第二颗卫星6。 在该情况下，可移除部分4B搁置在封壳4的固定部分4A上，所述可移除部分 4B和所述固定部分4A通过第二连接/分离装置（未示出）彼此附连。

在发射装置1运行期间，盖的壳体2A和2B沿图1中分别由箭头F1和F2 所示的两个大致相反方向彼此分开并还与装置的其余部分分开。一旦壳体2A 和2B分开足够远且装置1（在几次操纵和姿势变化之后）已经到达第一颗卫星 3的轨道，则第一连接/分离装置5启动，使得至此由所述第一连接/分离装置 5保持的所述第一颗卫星3与发射装置1分离并设置在其轨道上。

然后发射装置1继续其它操作和姿势改变以到达其它轨道。一旦到达该轨 道，则第二连接/分离装置启动，从而封壳4的可移除部分4B与固定部分4A 分离，且因此甚至从装置1分离。然后可移除部分4B从其第一位置进入其第 二位置，在该第二位置封壳4打开，如图1所示。然后发射装置1继续其它操 作和姿势改变以到达第二颗卫星6的轨道。第二颗卫星6然后通过由所述可移 除部分4B的脱开而形成的开口发射到太空，并因此可设置在其轨道上。

为了确保第二颗卫星6固定在封壳4内，然后在可移除部分4B自身脱开 时从所述封壳4分离，另外的连接/分离装置7借助于适配器8设置在所述封 壳4的固定部分4A上并连接到第二颗卫星6。

一旦已经实现两颗卫星3和6的发射，封壳4的固定部分4A保持连结到 发射装置1的其余部分（其中图1上仅示出上部构件9），而其可移除部分4B 被发射到大气外空间内，在这里其然后构成污染碎屑。

借助于封壳4的具体构造弥补本发明的该缺点，图2至5中示出封壳4 的实例。在根据本发明的该封壳4中，固定部分4A和可移除部分4B通过连接 装置10彼此附连，连接装置10布置成在封壳4内形成开口，当所述可移除部 分4B——最初在其第一位置（图2和3）——处于其第二位置（图4和5）时 可通过该开口释放第二颗卫星，而所述可移除部分4B从所述固定部分4A脱 开——且因此从装置1脱开。

在图2至5的实例中，通过铰接型连接形成连接装置10，铰接型连接分 别安装在固定部分4A的上缘11A和可移除部分4B的下缘11B上。因此，从封 壳4关闭的其第一位置（图2和3）开始，可移除部分4B可绕由连接装置10 形成的关节枢转，从而到达其第二位置（图4和5），在第二位置在所述封壳 4内形成开口12（图5）从而能够释放卫星6。

应注意，图2至5所示的铰接型连接可由例如一个或多个卡彭关节的任何 适当的转动装置代替，从而使可移除部分4B能够倾斜。

还应注意，在参照图2至5描述的构造中，由相应缘11A和11B形成的角 度α（图5）较佳地大于90°，从而卫星6可从封壳发射出而没有与可移除部 分4B撞击并由此受损的风险。

封壳4还设有用于启动和阻尼可移除部分4B的运动的装置13A和13B， 一方面用于从第一位置朝向第二位置启动所述可移除部分4B的运动，另一方 面用于在该可移除部分到达其第二位置时阻尼所述可移除部分4B的运动。这 些启动和阻尼装置可例如为分别固定到固定部分4A和可移除部分4B的气动弹 簧13A和13B的形式，这使得能够确保在所述可移除部分4B朝向其第二位置 移位时，不仅倾斜而且在所述可移除部分4B运动终止时的制动和不返回。这 些启动和阻尼装置可同样直接整合到连接装置10，当这些装置由诸如一个或多 个卡彭接头的铰链形成时，该铰链的枢转可减弱。

该封壳4还可装备有可遥控关闭/打开装置14（图3所示），这使得能够 启动可移除部分4B绕连接装置10的枢转。这些关闭/打开装置14在缘11A和 11B上将封壳4的固定部分4A和可移除部分4B彼此连结，并沿所述缘11A和 11B分布。关闭/打开装置14可例如由火工（pyromechanical）螺母形成，该 烟火螺母使得在所述可移除部分4B的第一位置可移除部分4B能够物理连接到 固定部分4A，然后在所述烟火螺母的位置通过电气装置将所述部分4A和4B 分开。应注意，该可控打开功能可同样由诸如带连接、机电系统的其它适当装 置实施，并还可以是能够用在卫星发射装置中的任何其它类型的连接系统而在 执行该功能期间不产生碎屑。

图6A至6E示出通过诸如图1所示的发射装置发射两颗卫星的相继步骤， 图1的发射装置中整合有图2至5的封壳。

当装备有两颗卫星的发射装置1（图6A）到达第一颗卫星3的轨道时，所 述第一颗卫星3沿箭头F3的方向与所述装置1分开（图6B）并设置在其轨道 上，其中第一颗卫星3设置在所述装置1的上部内，而第二颗卫星封围在附连 到所述装置1的其余部分9的封闭封壳4内。

然后发射装置1朝向第二颗卫星的轨道行进（图6C），在图3的关闭/打 开装置14的作用下，驱动其中至此处于其封闭封壳4并封围所述第二颗卫星 的第一位置的可移除部分4B沿箭头F4的方向朝向其第二位置（图6D）（图 6A至6E未示出）。在可移除部分4B的该运动期间，该部分通过上述连接装置 10和阻尼装置13A和13B保持连接到封壳4的其余部分。因此在封壳4内形成 开口12以便释放第二颗卫星。

第二颗卫星6因此沿箭头F5的方向从封壳4（图6E）释放从而设置在其 轨道上。可移除部分4B然后借助于连接装置10以及启动和阻尼装置13A和13B 保持连接到封壳4的其余部分（且因此保持连接到发射装置1的其余部分）， 并可与装置1的所述其余部分一起行进到中和区（死亡轨道）或破坏区。