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中國天和核心艙在軌三周年:航天滑環(huán)充當關鍵角色

來源:深圳市晶沛電子有限公司   2024年07月10日 17:17  

作為滑環(huán)行業(yè)從業(yè)人員,我們知道在航天器上也是有滑環(huán)的,不過由于航天器運行環(huán)境處于外太空,其溫差環(huán)境要比在地球上惡劣的多,所以航天器所用的滑環(huán)對于質量的要求要遠比普通滑環(huán)苛刻的多。畢竟在大氣層范圍內運行的滑環(huán)可以維修,能允許有一定的容錯率和故障率,而航天滑環(huán)位于太空之中,除了有人長期駐留的空間站能具備一定的維修能力外,其他航天器上的滑環(huán)基本要達到100的可靠性,否則滑環(huán)一旦失能,就會導致航天器報廢。

 

2021年4月29日,天和核心艙在海南文昌航天發(fā)射場發(fā)射成功,標志著中國空間站在軌組裝建造全面展開此后,進行了多次非核心艙段的發(fā)射,以及一些載人和貨運飛船的發(fā)射活動2024年7月5日,長六改火箭成功將天繪五號02組衛(wèi)星發(fā)射升空,發(fā)射任務獲得圓滿成功

WPS圖片(1).jpeg注:圖片來源于中國載人航天網(wǎng)

 

作為前沿科技與技術的集大成者,天和核心艙集成了包括柔性太陽電池翼、大型機械臂、電推進系統(tǒng)等多項自主研發(fā)的靠前技術從每一個零部件到整體結構,都經(jīng)過了嚴格的質量控制,確保了其在太空環(huán)境下的高安全性和可靠性

 

在這些被發(fā)射上天或者即將被發(fā)射上天的航天器的姿態(tài)控制系統(tǒng)、云臺、太能帆板連接處等子系統(tǒng)上,都少不了航天滑環(huán)或者滾環(huán)的存在。無論是航天滑環(huán),還是滾環(huán),其用途跟大氣層內使用的產品是一樣的,需要傳輸信號和功率。

 WPS圖片(1)13123.jpeg

不過在太空中,還有一些不特殊的情況,比如一般的功率和信號一體傳輸場景的時候,既可以選擇滑環(huán),也可以選擇滾環(huán)。而在一些大型航天器上,其旋轉關節(jié)間有較大的功率傳輸需求,如果再大氣層內,使用碳刷式大電流滑環(huán)就能解決問題,雖然在太空中也有使用碳刷式滑環(huán)的案例,但是由于外太空處于真空和失重狀態(tài),碳刷運行時會產生碳粉,當其磨損到一定程度之后,如果環(huán)路間密封不好,就可能會導致短路。

 

而且,使用碳刷式滑環(huán)還有一個問題,那就是會占據(jù)比較大的空間,而航天器對空間和重量的控制都是非常嚴格的。這個時候,滾環(huán)的出現(xiàn),解決了這一問題,得益于結構的優(yōu)勢,在同樣體積的前提下,滾環(huán)傳輸功率的能力要比普通滑環(huán)大得多,可以滿足航天器上較大功率旋轉傳輸?shù)男枨螅覞L環(huán)沒有碳刷,不產生碳粉,使得其可靠性在要比碳刷式滑環(huán)大得多。

 

除了航天滾環(huán)的研制技術僅掌握在國內少數(shù)國有單位的手中,有一定的門檻,航天滑環(huán)的研制技術,則會普及很多,國內技術研發(fā)實力排前的民營滑環(huán)廠家都能做,晶沛電子作為有著近30年行業(yè)經(jīng)驗的老牌廠家,具備豐富的耐高低溫滑環(huán)的研制經(jīng)驗,對于研制身處外太空高低溫沖擊環(huán)境航天滑環(huán)這樣的工作,自然也能勝任。


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