Kuidas saaksime parandada kapslilipu rõngaste toimimist kosmosesüsteemides?

Kapsli libisemisrõngadsuudab edastada suure kiiruse andmeid, videosignaale ja energiat ning sellel on kergem struktuur. Seega kasutatakse neid sageli kosmoseseadmetes, et tagada rakettide, satelliitide ja muude seadmete stabiilne töö. Kuid äärmises kosmosekeskkonnas seisavad nad silmitsi ka arvukate väljakutsetega. Millised on need väljakutsed ja kuidas saaksime parandada nende toimimist kosmosesüsteemides? Täna arutame seda teemat selles tekstis koos.

Satelliitide sidesüsteemid

Geostatsionaarsetes satelliites võimaldavad kapsli libisemisrõngad päikesevalguse kokkupuute parandamiseks päikeseenergia massiive. Euroopa kosmoseagentuur (ESA) teatab, et libisemine heliseb ise määrimisharjadega satelliitide tõhusust ja lühendada selliste missioonide nagu Galileo hooldustsüklit.

Radar ja seire

See hõlmab peamiselt õhus leiduvaid varajasi hoiatussüsteeme (AEWS). Lennundusloa rõngad võtavad sageli kasutusele elektromagnetilise häirete varjestuse kujundused, et vältida külgneva avioonika häireid. Nad saavad radari kupli pöörata kiirusega 6 p / min, edastades sadu miljoneid baiti andmeid päevas.

Elektrilised tõukejõusüsteemid

Elektrienergia lennukites kannavad libisemisrõngad fikseeritud akude energia pöörlevatesse propelleritesse. Suure pöördemomendi manöövrite ajal võime kasutada kapsli libisemisrõngaid, mille nimivool on 500 amprit.

1. äärmuslik töökeskkond:Kiirusega pöörlevad kosmose kosmosealused peavad töötama ekstreemsetes tingimustes, sealhulgas kõrge nurkkiirus, temperatuuri kõikumised ja mehaaniline pinge.
2. kulumine ja hooldus:Ehkki kaasaegsete libisemisrõngaste materjalid on üsna arenenud, on mehaaniline kulumine probleemiks kõrgel jalgrattarakendusel nagu lennundus. See nõuab, et me kaaluksime, kuidas libisemisrõnga komponentide kontaktrõhku ühtlaselt jaotada.
3. signaali terviklikkus suurel kiirusel:Kui libisemisrõngaste pöörlemiskiirus ületab 5, 000 p / min, mahtuvuslik sidumine ja Crosstalk halvendavad signaali kvaliteeti ja tekitavad olulist müra.
4. ruumipiirangud:Aerospace'i seadmetel on piiratud ruumi. Võrreldes teiste libisemisrõngastega peavad kapsli libisemisrõngad võtma kasutusele miniaturiseeritud struktuuri, säilitades samal ajal elektri- ja mehaanilised võimalused.

1. Elektriline jõudlus

Aerospace'i seadmetes peavad kapslil libisemise rõngad samaaegselt edastama energiat, analoogsignaale ja kõrge sagedusandmeid. Saame nende jõudlust parandada järgmiste kujunduste kaudu:

Elektriline müra:Meie sõltumatud testid on kinnitanud, et kui libisemisrõngad kasutavad kuld- või hõbedaharja kontakte, vähenevad nende kontakttakistus ja signaali kadu. Selle põhjuseks on asjaolu, et väärismetallidel on kõrge elektrijuhtivus.

Ribalaius:Mõnikord integreerime ka koaksiaal- või Etherneti - ühilduvad vooluringid libisemisrõnga komponentidesse. See võimaldab kapsli libisemisrõngaid toetada kuni 10 Gbps -ga andmeedastuskiirust, eriti kiudoptiliste güroskoopide ja avioonika süsteemides.

Pinge ja vooluhinnangud:Mõnikord suurendame juhtivate rõngaste suurust ja arvu või paigaldame nende vahele mitu kihti isoleerivaid tihendeid. See võimaldab neil libisemisrõngastel käsitseda pingeid kuni 480 VAC/DC ja vooludega üle 200 A, mis on toidel - pardavaldkonnad ja andurid.

2. Struktuuriline vastupidavus

Veel kompaktne suurus:Kompaktsema konstruktsioonikujunduse kaudu saame vähendada kapsli libisemisrõngaste välisläbimõõtu 5 millimeetrini. Neid saab hõlpsasti integreerida piiratud ruumiga süsteemidesse, näiteks droonide geid.

Kaitsetase:Töö ajal puutuvad libisemisrõngad sageli tolmuse, niiske ja ekstreemse temperatuuriga (- 55 kraadini + 125 kraadi) töökeskkond. Sel ajal optimeerime libisemisrõngaste isoleermaterjale ja kasutame mitme kanali kujundust jne, et parandada nende pitseerimist IP68 -le. Bytune'i toodetud kapslil libisemisrõngad vastavad ka sõjalise lennunduse riistvara standardile mil -std - 810 g.

3. Materjali valik

Kontaktmaterjalid:Vaakumkeskkonnas peavad libisemisrõngad säilitama madala kulumiskiiruse (vähem kui 0. 1 mikronit miljoni tsükli kohta). See on satelliidirakenduste levinud nõue. Sel ajal kasutame oma kontaktide tootmiseks väärismetallisulameid (näiteks Auni9).

Eluasemematerjalid:Alumiiniumisulamit kasutatakse libisemisrõngaste korpuse valmistamiseks, kuna see on kerge ja tugev. Lisaks kasutatakse droonide kaalu vähendamiseks sageli ka POM -i või süsiniku kiudaineid.

Nüüd oleme aru saanud peamistest väljakutsetest, millega kapsli libisemine heliseb lennundusseadmetes. Samal ajal oleme õppinud ka nende raskustega tegelema. See nõuab jõupingutusi mitmes aspektis, sealhulgas kontaktmaterjalid, konstruktsiooni optimeerimine, integreeritud vooluahela disain ja kaitsetaseme parandamine.

Bytune'il on rikkalik kogemusSlip -rõngaste kohandamineäärmuslike keskkondade jaoks ja lahenduste pakkumine. Kui soovite saada lisateavet, pöörduge julgelt meie insenerimeeskonna poole aadressil:info@btslipring.com.