☆ゴンドラ☆

ゴンドラとは?

FITEの中心部分のことを指します。 この部分を気球で吊り上げます。
中心には、二次平面鏡、放物面鏡、検出器が取り付けられている、望遠鏡構体と呼ばれる部分があります。
現在は、構体を載せる枠を設計中であり、その状況について説明します。

枠の設計

枠はこのように、約350kgの構体と、両側に取り付けられる、10mのarmを支える構造を要求されています。
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そして、私たちはFITEにおいて空間分解能1秒角を目指しているため、構体とarmの変形量が 1mm以下に収まるように枠を作らなければいけません。
また、気球で吊り上げるため、構造を軽くする必要があります。
つまり、丈夫で軽い構造を作ることが構造系の役目です。 しかし、単純に構造を強くしようとすると、重量も大きくなってしまいます。
そこで私たちは形状について考え、断面二次モーメントを考慮した 角パイプを用いることにより、この問題を解決することができました。

断面二次モーメントとは?
曲げの変形においては、たとえ部材の断面積が同じであっても、断面形状が異なれば曲げに対する強さも異なります。
断面形状による「曲がり難さ」を表しているものが断面二次モーメントであり、この値が大きくなるほど、 曲げに対する強さが増します。

断面二次モーメントが大きくなるように作られた、身近な物の例
・段ボール(←2枚の厚紙の間に、波状の厚紙が入っている)
・自転車置き場の屋根(←凹凸がつけられている)

角パイプは中空でありながらも、4枚の板が離れているため、丈夫で軽い構造を実現しています。


また、FITEの目的を達成させるためには、製作から観測に至るまでのあらゆる事態を考慮しなくてはいけません。
その結果、構体を枠に取り付ける際、3点で固定する案が出されています。なぜなら、

@この枠の部分は、姿勢制御部とも連結されます。その連結部分の影響により、枠がひねられる可能性が出てきます。 その時、変形が構体に伝わらないようにするため、少ない点で固定する必要があります。
Aさらに、平面は3点あれば決まります。したがって、4点以上で固定しようとすると、実際製作する時に 4点目以降は精度よく取り付けることができません。

したがって、現在、3点固定でもFITEの目的を十分に果たせる設計を考案中です。


2006.6.30/担当者☆鈴木
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