เราจะปรับปรุงการทำงานของแหวนสลิปแคปซูลในระบบการบินและอวกาศได้อย่างไร

แหวนสลิปแคปซูลสามารถส่งข้อมูลความเร็วสูงสัญญาณวิดีโอและพลังงานและมีโครงสร้างที่มีน้ำหนักเบามากขึ้น ดังนั้นพวกเขามักจะใช้ในอุปกรณ์การบินและอวกาศเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานที่มั่นคงของจรวดดาวเทียมและอุปกรณ์อื่น ๆ อย่างไรก็ตามในสภาพแวดล้อมอวกาศสุดขั้วพวกเขายังเผชิญกับความท้าทายมากมาย ดังนั้นความท้าทายเหล่านี้คืออะไรและเราจะปรับปรุงการทำงานของพวกเขาในระบบการบินและอวกาศได้อย่างไร วันนี้เราจะหารือเกี่ยวกับหัวข้อนี้ด้วยกันในข้อความนี้

ระบบสื่อสารดาวเทียม

ในดาวเทียม geostationary วงแหวนลื่นแคปซูลช่วยให้การหมุนของอาร์เรย์แผงโซลาร์เซลล์เพื่อปรับปรุงการเปิดรับแสงแดด สำนักงานอวกาศยุโรป (ESA) รายงานว่าแหวนแหวนด้วยแปรงหล่อลื่นด้วยตนเองสามารถเพิ่มประสิทธิภาพของดาวเทียมและลดวงจรการบำรุงรักษาของภารกิจเช่นกาลิเลโอ

เรดาร์และการเฝ้าระวัง

ส่วนใหญ่รวมถึงระบบเตือนภัยล่วงหน้าทางอากาศ (AEWs) แหวนสลิปการบินและอวกาศมักจะใช้การออกแบบการป้องกันการรบกวนด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อป้องกันการรบกวนไปยัง avionics ที่อยู่ติดกัน พวกเขาสามารถหมุนเรดาร์โดมด้วยความเร็ว 6 รอบต่อนาทีในขณะที่ส่งข้อมูลหลายร้อยล้านไบต์ต่อวัน

ระบบขับเคลื่อนไฟฟ้า

ในเครื่องบินไฟฟ้าแหวนสลิปจะถ่ายโอนพลังงานของแบตเตอรี่คงที่ไปยังใบพัดหมุน เราสามารถใช้วงแหวนลื่นแคปซูลที่มีกระแสไฟฟ้า 500 แอมแปร์เพื่อลดการสูญเสียพลังงานในระหว่างการซ้อมรบแรงบิดสูง

1. สภาพแวดล้อมการทำงานที่รุนแรง:การบินและอวกาศสูง - อุปกรณ์หมุนความเร็วจำเป็นต้องทำงานภายใต้สภาวะที่รุนแรงรวมถึงความเร็วเชิงมุมสูงความผันผวนของอุณหภูมิและความเครียดเชิงกล
2. การสึกหรอและการบำรุงรักษา:แม้ว่าวัสดุของแหวนลื่นสมัยใหม่จะค่อนข้างก้าวหน้า แต่การสึกหรอเชิงกลยังคงเป็นปัญหาในการใช้งานรอบสูงเช่นการบินและอวกาศ สิ่งนี้ต้องการให้เราพิจารณาวิธีการกระจายความดันสัมผัสของส่วนประกอบแหวนลื่นอย่างเท่าเทียมกัน
3. ความสมบูรณ์ของสัญญาณด้วยความเร็วสูง:เมื่อความเร็วในการหมุนของวงแหวนลื่นเกิน 5, 000} รอบต่อนาที, capacitive coupling และ crosstalk จะลดคุณภาพของสัญญาณและสร้างเสียงรบกวนอย่างมีนัยสำคัญ
4. ข้อ จำกัด ด้านพื้นที่:อุปกรณ์การบินและอวกาศมีพื้นที่ จำกัด เมื่อเปรียบเทียบกับวงแหวนลื่นอื่น ๆ วงแหวนลื่นแคปซูลจำเป็นต้องใช้โครงสร้างขนาดเล็กในขณะที่ยังคงความสามารถทางไฟฟ้าและเชิงกล

1. ประสิทธิภาพไฟฟ้า

ในอุปกรณ์การบินและอวกาศวงแหวนลื่นแคปซูลจำเป็นต้องส่งพลังงานสัญญาณอะนาล็อกและข้อมูลความถี่สูงพร้อมกัน เราสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของพวกเขาผ่านการออกแบบต่อไปนี้:

เสียงไฟฟ้า:การทดสอบอิสระของเรายืนยันว่าเมื่อแหวนลื่นใช้ทอง - ทองหรือเงิน - หน้าสัมผัสแปรงกราไฟท์ความต้านทานการติดต่อและการสูญเสียสัญญาณจะลดลง นี่เป็นเพราะโลหะมีค่ามีการนำไฟฟ้าสูง

แบนด์วิดท์:บางครั้งเรายังรวมวงจรโคแอกเซียลหรืออีเธอร์เน็ต - วงจรที่เข้ากันได้กับส่วนประกอบแหวนสลิป สิ่งนี้ช่วยให้วงแหวนลื่นแคปซูลสามารถรองรับอัตราข้อมูลสูงถึง 10 Gbps โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการหมุนรอบใยแก้วนำแสงและระบบ avionics

การจัดอันดับแรงดันและกระแสไฟฟ้า:บางครั้งเราเพิ่มขนาดและจำนวนวงแหวนนำไฟฟ้าหรือติดตั้งปะเก็นฉนวนหลายชั้นระหว่างพวกเขา สิ่งนี้ช่วยให้แหวนลื่นเหล่านี้สามารถจัดการแรงดันไฟฟ้าได้สูงสุด 480 VAC/DC และกระแสมากกว่า 200 A โดยให้กำลังใจกับแอคทูเอเตอร์และเซ็นเซอร์บอร์ด

2. ความทนทานของโครงสร้าง

ขนาดกะทัดรัดมากขึ้น:ผ่านการออกแบบโครงสร้างที่กะทัดรัดมากขึ้นเราสามารถลดเส้นผ่านศูนย์กลางด้านนอกของวงแหวนลื่นแคปซูลเป็น 5 มิลลิเมตร พวกเขาสามารถรวมเข้ากับระบบที่มีพื้นที่ จำกัด ได้อย่างง่ายดายเช่นโดรน gimbals

ระดับการป้องกัน:ในระหว่างการดำเนินการแหวนลื่นมักจะสัมผัสกับระดับที่เต็มไปด้วยฝุ่นชื้นและรุนแรง - อุณหภูมิ (- 55 ระดับ + 125 ระดับ) สภาพแวดล้อมการทำงาน ในเวลานี้เราเพิ่มประสิทธิภาพวัสดุฉนวนสำหรับแหวนลื่นและใช้การออกแบบหลายช่องทาง ฯลฯ เพื่อปรับปรุงการปิดผนึกเป็น IP68 วงแหวนลื่นแคปซูลที่ผลิตโดย Bytune ยังได้พบกับ MIL - std - 810 G มาตรฐานสำหรับฮาร์ดแวร์การบินและอวกาศทางทหาร

3. การเลือกวัสดุ

วัสดุติดต่อ:ในสภาพแวดล้อมสูญญากาศแหวนลื่นต้องรักษาอัตราการสึกหรอต่ำ (น้อยกว่า 0 1 ไมครอนต่อล้านรอบ) นี่เป็นข้อกำหนดทั่วไปสำหรับแอปพลิเคชันดาวเทียม ในเวลานี้เราใช้โลหะผสมโลหะมีค่า (เช่น AUNI9) เพื่อผลิตรายชื่อติดต่อ

วัสดุที่อยู่อาศัย:โลหะผสมอลูมิเนียมใช้เพื่อสร้างที่อยู่อาศัยของแหวนลื่นเพราะมันมีน้ำหนักเบาและแข็งแรง นอกจากนี้พอลิเมอร์ POM หรือคาร์บอน - ไฟเบอร์ - เสริมมักจะใช้เพื่อลดน้ำหนักของโดรน

ตอนนี้เราเข้าใจถึงความท้าทายหลักที่ Capsule Slip Rings เผชิญในอุปกรณ์การบินและอวกาศ ในเวลาเดียวกันเราได้เรียนรู้วิธีแก้ไขปัญหาเหล่านี้ สิ่งนี้ต้องใช้ความพยายามในหลาย ๆ ด้านรวมถึงวัสดุการติดต่อการเพิ่มประสิทธิภาพเชิงโครงสร้างการออกแบบวงจรแบบบูรณาการและการปรับปรุงระดับการป้องกัน

Bytune มีประสบการณ์มากมายในปรับแต่งแหวนสลิปสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงและให้บริการโซลูชั่น หากคุณต้องการรับข้อมูลเพิ่มเติมโปรดติดต่อทีมวิศวกรรมของเราได้ที่:info@btslipring.com.