Dynamique du déploiement autonome d\u27un hexapode à rubans pour applications spatiales

Abstract

Les programmes spatiaux ont des exigences de résolution de plus en plus importantes que les télescopes monolithiques ne peuvent atteindre sans dépasser les limites de taille des lanceurs. Thalès Alénia Space a le projet de concevoir un télescope déployable dont la position du miroir secondaire serait corrigée selon six degrés de liberté. Le principe repose sur un hexapode utilisant successivement deux architectures complémentaires : une plate-forme de Gough-Stewart pour le déploiement et une structure "Poignet actif" pour la correction de l\u27assiette finale de la plate-forme supérieure supportant le miroir secondaire. L\u27innovation réside dans l\u27utilisation de six actionneurs originaux pour le déploiement des jambes de l\u27hexapode. Une lame métallique incurvée, appelée lame de Carpentier ou ruban, est enroulée autour d\u27une bobine. La libération de l\u27énergie de déformation provoque le déroulement des actionneurs à rubans et le déploiement autonome de la plate-forme. Un premier modèle de l\u27hexapode déployé a été élaboré afin d\u27évaluer sa raideur structurelle dans sa configuration opérationnelle. Validé par une analyse modale expérimentale, le modèle permet d\u27analyser les capacités de correction de la plate-forme supérieure grâce au concept de "Poignet actif". La caractérisation expérimentale de l\u27actionneur à ruban fait apparaître un comportement hystérétique qui peut être approché par un modèle de force de restitution. Celui-ci est utilisé dans les deux modèles de déploiement proposés confrontés aux mesures issues du déploiement en gravité compensée du prototype. La recherche effectuée et les outils développés aboutissent à des analyses et recommandations sur le déploiement