По сравнению с выводом продукции с Земли на рынок, запуск продукции в космос гораздо сложнее.работают надежно и без обслуживания в течение ожидаемого срока службы, и поддерживают ограничения веса и размера запусков.
В этой среде разработчики продуктов обращаются к квалифицированным частям (QPS), которые уже были разработаны, протестированы и пересмотрены для успешного использования в космических приложениях.QPS достиг максимального уровня технологической зрелости (TRL), установленного Национальным управлением по аэронавтике и космосу (NASA) США..
TRL разделены на уровни от 1 до 9, отражающие процесс продукта от концепции до зрелой производительности (рисунок 1).от базовых концепций до валидации концепцииTRL 4 - TRL 6 охватывают предварительные испытания и моделирование.
Изображение процесса NASA TRL
Рисунок 1: NASA TRL представляет процесс создания аэрокосмической продукции от первоначальной концепции до зрелости производительности.Только части с TRL 9 могут считаться частями QPS после изготовления и испытания в соответствии с признанными стандартами.(Изображение: Cinch Connectivity Solutions)
Продукты с TRL уровня 9 достигли успеха в практических космических приложениях.части также должны пройти специальные процедуры испытаний для того, чтобы считаться QPS.Например, атенуаторы QPS должны испытываться в соответствии с стандартами MIL-DTL-3933 T-level,в то время как электронные разъемы QPS регулируются стандартом EEE-INST-002 NASA.
Понимание конкретных проблем, с которыми сталкиваются космические приложения, может помочь конструкторам выбрать существующие QPS с производительностью, отвечающей их требованиям.сократить время от концепции до развертывания, и вывести продукцию на рынок в срок и в рамках бюджета.
Преодоление дегазации
Способность работать в вакууме и экстремальных температурах является одним из самых больших препятствий, которые должны преодолеть космические компоненты.Вакуум на средней околоземной орбите на расстоянии от 1234 до 22234 миль от Земли, где спутники Глобальной системы позиционирования (GPS) работают на этой высоте, имеет среднюю степень вакуума от 1 м Торр до 1 м Торр.компоненты в этих и других приложениях имеют температуры до -270 ° C в тени и до + 121 ° C в прямом солнечном свете.
Неметаллические детали могут испытывать "изгасывание" при воздействии на вакуум и высокотемпературные среды.Это явление относится к миграции газов, оставшихся внутри материала во время производственного процесса, к поверхности.Эта миграция может привести к трещинам внутри материала, тем самым ослабляя его прочность. Выделяемый газ также может конденсироваться и замерзать на других частях,вызывающие повреждение оптических компонентов, таких как размытие и блокировка датчиков.
Сила дегазации измеряется как общая потеря массы (TML) компонента в вакуумных и тепловых условиях, выраженная в процентах от исходной массы.Производители также измеряют процент летучего конденсируемого материала (CVCM), который может быть собран., что является количеством отгазированного материала, который конденсируется на более холодных поверхностях.который требует, чтобы образцы хранились при температуре +125 °C и ниже 5 x10-5 Torr в течение 24 часов.
Большинство электронных компонентов должны пройти испытания на дегазирование, чтобы быть признанными частями QPS из-за использования неметаллических изоляционных и защитных материалов.Cinch Dura Con от Cinch Connectivity Solutions TM Пространство защищенный микро-D розетки и розетки (рисунок 2) находятся в этой ситуацииНеметаллическая термоустойчивая изоляция вокруг штифтов,Изоляционный слой проволоки из этиленового тетрафлюороэтилена (ETFE) в соединителях Dura Con имеет потерю менее 1% от общего веса и CVCM менее 0.01% во время испытаний.
Изображение соединителя TE Connectivity Dura Con
Рисунок 2: Коннектор Dura Con использует изоляционный материал с низким уровнем дегазации, который превышает требования стандарта EEE-INST-002 НАСА для электронных соединителей для применения LEO. (Изображение:Cinch Connectivity Solutions)
Эти никелевые разъемы соответствуют стандарту MIL-DTL-83513 и подходят для микропростоугольных электрических разъемов.775 " до 2.160" и высота от 0,298" до 0,384".
Согласно критериям выбора электронных разъемов EEE-INST-002 НАСА,Конструкция и низкий уровень дегазации этих соединителей делают их подходящими для низкой околоземной орбиты (LEO) на высоте до 1200 мильКосмический телескоп Хаббла, Международная космическая станция и созвездие микроспутников, которые делают возможными глобальные телекоммуникации, находятся на орбите в этом регионе.
Стандарт EEE-INST-002 также определяет три уровня критичности для электронных разъемов.и 3 уровня соединителей являются стандартными уровнями надежностиКоннекторы Dura Con классифицируются как уровень 2.
Снижение радиационных помех
В дополнение к опасности вакуума и экстремальных температур, компоненты в космосе также должны быть способны выдерживать более высокие уровни радиации.эти компоненты будут подвергаться воздействию ультрафиолетового излучения полного спектраПомимо низкой орбиты Земли, гамма-лучи и другие ионизирующие излучения также вызывают беспокойство. Radiation can shorten the lifespan of non-metallic components and typically reduce the quality of electromagnetic signals through radio frequency interference (RFI) and electromagnetic interference (EMI).
Электрические разъемы, такие как электрический разъем Tromper QPS от Cinch Connectivity Solutions, который может решить эту проблему,имеют сильные функции защиты от радиочастотных помех и электромагнитных помех, и может соответствовать требованиям спецификации шины данных MIL-STD-1553B.
Они также в основном изготавливаются из металла, включая позолоченные бериллиевые медные контакты и никелевые субстраты..0% и CVCM менее 0,10%.
Серия Tromper на пространственном уровне включает два типа небольших разъемов для соединения.в то время как соединитель TRT использует натяжное соединение (рисунок 4)Каждый тип предлагает несколько конструкций для подключения через платы, конец кабеля или печатные платы (PCB).