Thèse soutenue

Dynamique du déploiement autonome d'un héxapode à rubans pour applications spatiales
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Auteur / Autrice : Gwenaëlle Aridon
Direction : Régis DufourDidier Rémond
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique
Date : Soutenance en 2007
Etablissement(s) : Lyon, INSA
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LaMCoS - Laboratoire de Mécanique des Contacts et des Structures (Lyon, INSA ; 2007-....)

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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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'assiette finale de la plate-forme supérieure supportant le miroir secondaire. L'innovation réside dans l'utilisation de six actionneurs originaux pour le déploiement des jambes de l'hexapode. Une lame métallique incurvée, appelée lame de Carpentier ou ruban, est enroulée autour d'une bobine. La libération de l'énergie de déformation provoque le déroulement des actionneurs à rubans et le déploiement autonome de la plate-forme. Un premier modèle de l'hexapode déployé a été élaboré afin d'évaluer sa raideur structurelle dans sa configuration opérationnelle. Validé par une analyse modale expérimentale, le modèle permet d’analyser les capacités de correction de la plate-forme supérieure grâce au concept de "Poignet actif". La caractérisation expérimentale de l'actionneur 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.