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太空级连接器将面临新挑战

太空市场正繁荣,连接器厂商为了进入这个市场,都在竭尽全力寻找更多的机会。但是,严格的法律法规、管理制度和极端的环境条件使得供应商在这一快速发展的领域里面临更多的挑战。

 

电子谷太空级连接器

 

因为部署成本高,且难以维修,太空应用必须达到严格的要求。在卫星部署的国家,火箭和卫星的连接器必须经过试验并经核准。接头必须能经受高速度飞行的严格要求,包括冲击、振动、极端温度、辐射、静电和电磁干扰等,且一定要可靠地完成某些特定功能。

适用于军用标准的连接器非常适合制造火箭,因为他们能轻松适应火箭所面对的恶劣环境。例如,AmphenolPcd的RNJ系列,基于MIL-DTL-38999标准的连接器,可以在火箭上传送数据等。该市场需要盲配连接器,这是理想的解决方案。他们能传送数据和电力,在这个市场上得到了广泛的应用。

       但是,向太空应用提供连接器也面临着挑战。因为是高度保密的,供应商通常只能得到需要的基本信息。“一般说来,我们将获得我们必须拥有的信息,如应用领域、产品所在环境、正在使用的连接器和线束等等。在设计时,我们只了解一些高级应用的细节,例如哪些区域、线缆直径等等。”Amphenol Pcd埃丹·麦克法兰说。

       为了安全起见,航天机构在采购材料和设备方面极为严格。每一个航天机构都有自己的材料和制造标准,并对供应商提出了审查要求。这就是说,供应商必须为特定客户创建一个产品编号。麦克法兰说:“顾客需要符合军事标准,并且拥有其专有设计的部件编号。因此,即使是一种军事规格,如M85049背壳,它仍能满足标准,但不能反映军事标准部件编号。

 

一、SWaP与可靠性平衡

       体积、重量、功率(SWaP)已成为许多应用中的重要标准,但在太空应用上却显得特别重要。将一磅重的重物发射到地球轨道的费用是几千美元。体积小,重量轻,不能降低可靠性、耐久性和安全性的要求,必须对极端情况作出谨慎的权衡。

       可靠度包含很多因素。火箭队的接合部将会在极热、严寒下工作。随着火箭的升空越来越靠近太阳,它的温度也提高了。所以,连接器必须能够抵抗温度变化和热冲击,例如发射火箭的许多引擎所产生的热冲击。

       太空应用程序还需要解决诸如漏气之类的问题。许多我们投进太空的东西都被用来监控、天气或者其它信息,”TEConnectivity研究员、全球工程领袖马特·麦卡洛尼斯说。除塑料漏气和复合材料漏气外,火箭经常在海水附近发射,这些地方的重盐雾环境会造成金属腐蚀。这都影响信号的完整性。

       火箭要消耗很多燃料,因此防止爆炸也是一个问题。在燃料电池附近使用防火花连接,来避免爆炸意外的发生。

 

二、电镀和屏蔽

       镀料是另外一种保证连接器可靠性的方法。航天用户主要采用镍镀层和Durmalon镀层。两者均为耐蚀材料,且可确保连接器的安全性。

       EMI屏蔽能防止不同信号线之间的相互干扰。该屏蔽器提供完全的EMI保护,并且可以防止信号衰减。

 

三、传感器

       该传感器能够获得对运动、惯性、冲击、振动和温度等关键信息,并通过电缆系统传输到计算机中,进行记录、计算和传递给决策者。每一部分的应用生态系统都要求具有相同的责任和等级。若感应器应用需要一定的条件,在同一环境下,连接器一般也应该进行相应的匹配。

 

四、用于定位的微型连接器

       该火箭的连接器集中于制导、导航与控制(GN-C)部分。微连接器适用于这一领域的特殊市场,尤其是用于火箭和卫星的micro-D和nano-D连接器。该连接器满足了强度、尺寸、重量和安全锁紧的标准。电气因素主要是传输信号,例如接受微波和模拟控制数据,以及改变操纵机构方向的数字脉冲。高度可靠的互联系统是用来向卫星发送定位和导航数据,并返回控制中心。

       星形跟踪是用来首先驱动和定位运载火箭,然后对卫星进行精确定位。它们利用了地球上的一个参考点,以及从超过23,000颗恒星的数据库中选取的第二个参考点。通过对这些卫星进行定位,可使其所收集和测量的高分辨率图像的质量和价值最大化。举例来说,BlueCanyon科技公司的追踪器只有500克重,能够提供精确的姿态位置,能够探测到7.0级的恒星,以确定特定高度的轨道。电源与信号的空间级电缆很适合用于星形跟踪,因为这样可以节约体积和重量。

       太空应用已成为连接器行业一个很有价值的市场,因为多个空间机构和商业实体发射了卫星,并准备前往火星,增加了投资,以及竞争持续增加。

 

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