Come funzionano i truss centrali dei pannelli solari principali della ISS

Mi ero sempre chiesto come funzionasse il sistema di dispiegamento dei pannelli fotovoltaici della ISS.
Tutto si basa sul traliccio centrale che li mantiene estesi.
Si tratta di un sistema collassabile, composto da diversi elementi e principalmente da barre rigide, barre flessibili e cavi di acciaio.

Nella immagine seguente, ne vediamo una sezione:

I “livelli” sono alternati. Ad ogni quadrato di stecche rigide (rigid battens), segue uno di stecche flessibili (flex battens).

Quando il truss viene compresso, le stecche flessibili si piegano, accumulando energia (che verrà rilasciata all’atto del dispiegamento).

Il truss diventa compatto e a questo punto, è possibile stiparlo all’interno dei cesti (canister), a mò di serpente nella lattina.
Qui un canister in evidenza


E qui un filmato del deploy di un pannello

A differenza del serpente nella scatola, il truss non deve saltare fuori di bòtto. Per evitare un rilascio repentino delle tensioni accumulate dalle barre flessibili, il traliccio passa attraverso un sitema a vite:

Nella immagine sopra, vediamo il giallo evidenziato il cilindro cavo, che all’interno ha una filettatura elicoidale (è come se stessimo vedendo un bullone da una prospettiva laterale)
Il truss fa da appunto da “vite”, scorrendo all’interno del cilindro, grazie a dei cuscinetti (evidenziati in rosso) posti agli angoli delle barre rigide del sistema.

In basso, vediamo evidenziato il blu il “drum”, un sistema che estende la sezione di traliccio collassata in modo da farle rilasciare la tensione precedentemente accumulata, preparandola all’ingresso nel cilindro sopra.

Il cilidro di può girare sia in senso oraio che antiorario, permettendo anche un eventuale ricompressione del truss.

Il sistema del traliccio che sostiene i “vecchi” pannelli, viene usato anche per altri scopi in ambito aerospaziale, come l’estensione dei magnetometri o di antenne. Si chiama Folding Articulated Square Truss (FAST)

Le immagini usate sono a credit NASA, e le trovate in questi documenti:

FAST Mast Structural Response to Axial Loading: Modeling and Verification
Static stability of the Space Station solar array FASTMast structure

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se non ho capito male i quadrilateri deformabili non sono collegati a spirale ma impacchettati uno sull’altro. Se è così il rotore indexato che li libera progressivamente non può richiudere il pacchetto

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Quello che effettivamente libera inizialmente è il drum, allentando le tensioni sezione dopo sezione.

Queste entrano nel rotore (indicato come nut nello spaccato) quando hanno gia una forma stabile, esente da tensioni residue.

Se le “ributti” dentro, la direzione delle parti al momento della compressione, è già predefinita.

Qui un video di una prova di ritrazione, al min 5.17

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Cercando altro, ho trovato questo

I pannelli sono mai stati ritratti?

È stata una manovra necessaria durante l’assemblaggio della ISS

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Giusto. A parte il ricollocamento del primo pezzo però non credo sia stato fatto altre volte

Mezza volta per una prova (il filmato qualche post più in sù)

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Non sapevo che i canisters dei pannelli solari avessero questo tipo di movimento!

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L’unica clip video che ho trovato finora

https://youtube.com/clip/UgkxhvmfrNS_8MvhckKfctrZ50dkJS6k1mrb

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