当 NASA(美国国家航空航天局)的“好奇号”探测器在火星上的盖尔环形山完美着陆时,它距离最近的维修工有 2.4 亿公里。 每个组件都必须可靠运行,才能确保飞行器的预期运行寿命达到 98 周,即 1 个火星年。探测器上的数千个组件中包括 TE Connectivity 的继电器。为太空应用选择继电器显然需要找到满足电气需求的紧凑且轻便的设备。
开发工程总监 Karl Kitts 问与答
设计工程师在为太空应用选择继电器时需要考虑哪些因素?
极端温度条件可能是我首先想到的问题,但温度并不是唯一的环境挑战。在真空中运行、承受辐射水平和应对不同环境的能力非常重要。航天器的发射会带来振动和加速度产生的机械应力,在选择过程中还必须考虑这些应力。
在真空中运行会怎么样?
虽然太空应用中使用的继电器通常是全密封的,但密封件偶尔也会泄漏,或者只能使用若干年,这在执行长期使用任务时是一个问题。依赖氧化层的继电器在真空中会变得不稳定,如果密封件泄漏,将变得不可靠。考虑到这一点,许多用于太空环境的 TE 继电器在制造时均在硬真空环境中密封了触点,使其适合在此类环境中持续使用。我们在材料方面的专业知识有助于确认继电器的每个部件都已准备好在严苛环境下可靠运行,即使是意外情况,也能应对自如。
面向太空应用的制造是否有特定要求?
是的。太空继电器需要在洁净室环境中制造。在制造过程中,即使是微小的颗粒污染也必须避免,以防止继电器运行期间出现任何不一致。必须确保继电器每次都能正常运行。因此,我们实施了严格的清洁、处理和储存流程,以确保太空继电器材料、组件和子组件在整个制造过程中得到充分保护。
环境应力筛选有多重要?
对太空应用继电器进行测试通常比地面用途的测试复杂得多。振动、温度循环和热冲击等测试类似,只是它们通常持续时间更长,循环次数更多。此类测试还可能包括扩展的温度范围,以反映太空的极端温度。其目的是对设备进行压力测试,使其满足比地面或航空航天应用更严格的要求。
请咨询继电器供应商,了解可能适合您的应用的测试类型和范围。例如,通信卫星和火星探测器之间的应用环境会有所不同。此外,继电器的运行周期次数可能会因应用而异。例如,用于将卫星与运载火箭分离的继电器可能只需要运行一次。而另一方面,用于功率处理或调节的继电器可能需要运行数千个周期。
太空继电器与地面继电器有何不同?
适用于太空应用的继电器具有与地面继电器相同的形式和额定值。区别在于需要选择那些经过严格设计、制造和测试的合格产品,以满足太空应用的严苛要求。
您的太空项目需要帮助吗?
当 NASA(美国国家航空航天局)的“好奇号”探测器在火星上的盖尔环形山完美着陆时,它距离最近的维修工有 2.4 亿公里。 每个组件都必须可靠运行,才能确保飞行器的预期运行寿命达到 98 周,即 1 个火星年。探测器上的数千个组件中包括 TE Connectivity 的继电器。为太空应用选择继电器显然需要找到满足电气需求的紧凑且轻便的设备。
开发工程总监 Karl Kitts 问与答
设计工程师在为太空应用选择继电器时需要考虑哪些因素?
极端温度条件可能是我首先想到的问题,但温度并不是唯一的环境挑战。在真空中运行、承受辐射水平和应对不同环境的能力非常重要。航天器的发射会带来振动和加速度产生的机械应力,在选择过程中还必须考虑这些应力。
在真空中运行会怎么样?
虽然太空应用中使用的继电器通常是全密封的,但密封件偶尔也会泄漏,或者只能使用若干年,这在执行长期使用任务时是一个问题。依赖氧化层的继电器在真空中会变得不稳定,如果密封件泄漏,将变得不可靠。考虑到这一点,许多用于太空环境的 TE 继电器在制造时均在硬真空环境中密封了触点,使其适合在此类环境中持续使用。我们在材料方面的专业知识有助于确认继电器的每个部件都已准备好在严苛环境下可靠运行,即使是意外情况,也能应对自如。
面向太空应用的制造是否有特定要求?
是的。太空继电器需要在洁净室环境中制造。在制造过程中,即使是微小的颗粒污染也必须避免,以防止继电器运行期间出现任何不一致。必须确保继电器每次都能正常运行。因此,我们实施了严格的清洁、处理和储存流程,以确保太空继电器材料、组件和子组件在整个制造过程中得到充分保护。
环境应力筛选有多重要?
对太空应用继电器进行测试通常比地面用途的测试复杂得多。振动、温度循环和热冲击等测试类似,只是它们通常持续时间更长,循环次数更多。此类测试还可能包括扩展的温度范围,以反映太空的极端温度。其目的是对设备进行压力测试,使其满足比地面或航空航天应用更严格的要求。
请咨询继电器供应商,了解可能适合您的应用的测试类型和范围。例如,通信卫星和火星探测器之间的应用环境会有所不同。此外,继电器的运行周期次数可能会因应用而异。例如,用于将卫星与运载火箭分离的继电器可能只需要运行一次。而另一方面,用于功率处理或调节的继电器可能需要运行数千个周期。
太空继电器与地面继电器有何不同?
适用于太空应用的继电器具有与地面继电器相同的形式和额定值。区别在于需要选择那些经过严格设计、制造和测试的合格产品,以满足太空应用的严苛要求。