太空市場正繁榮,連接器廠商為了進入這個市場,都在竭盡全力尋找更多的機會。但是,嚴格的法律法規(guī)、管理制度和極端的環(huán)境條件使得供應(yīng)商在這一快速發(fā)展的領(lǐng)域里面臨更多的挑戰(zhàn)。
因為部署成本高,且難以維修,太空應(yīng)用必須達到嚴格的要求。在衛(wèi)星部署的國家,火箭和衛(wèi)星的連接器必須經(jīng)過試驗并經(jīng)核準。接頭必須能經(jīng)受高速度飛行的嚴格要求,包括沖擊、振動、極端溫度、輻射、靜電和電磁干擾等,且一定要可靠地完成某些特定功能。
適用于軍用標準的連接器非常適合制造火箭,因為他們能輕松適應(yīng)火箭所面對的惡劣環(huán)境。例如,AmphenolPcd的RNJ系列,基于MIL-DTL-38999標準的連接器,可以在火箭上傳送數(shù)據(jù)等。該市場需要盲配連接器,這是理想的解決方案。他們能傳送數(shù)據(jù)和電力,在這個市場上得到了廣泛的應(yīng)用。
但是,向太空應(yīng)用提供連接器也面臨著挑戰(zhàn)。因為是高度保密的,供應(yīng)商通常只能得到需要的基本信息。“一般說來,我們將獲得我們必須擁有的信息,如應(yīng)用領(lǐng)域、產(chǎn)品所在環(huán)境、正在使用的連接器和線束等等。在設(shè)計時,我們只了解一些高級應(yīng)用的細節(jié),例如哪些區(qū)域、線纜直徑等等。”Amphenol Pcd埃丹·麥克法蘭說。
為了安全起見,航天機構(gòu)在采購材料和設(shè)備方面極為嚴格。每一個航天機構(gòu)都有自己的材料和制造標準,并對供應(yīng)商提出了審查要求。這就是說,供應(yīng)商必須為特定客戶創(chuàng)建一個產(chǎn)品編號。麥克法蘭說:“顧客需要符合軍事標準,并且擁有其專有設(shè)計的部件編號。因此,即使是一種軍事規(guī)格,如M85049背殼,它仍能滿足標準,但不能反映軍事標準部件編號。
一、SWaP與可靠性平衡
體積、重量、功率(SWaP)已成為許多應(yīng)用中的重要標準,但在太空應(yīng)用上卻顯得特別重要。將一磅重的重物發(fā)射到地球軌道的費用是幾千美元。體積小,重量輕,不能降低可靠性、耐久性和安全性的要求,必須對極端情況作出謹慎的權(quán)衡。
可靠度包含很多因素。火箭隊的接合部將會在極熱、嚴寒下工作。隨著火箭的升空越來越靠近太陽,它的溫度也提高了。所以,連接器必須能夠抵抗溫度變化和熱沖擊,例如發(fā)射火箭的許多引擎所產(chǎn)生的熱沖擊。
太空應(yīng)用程序還需要解決諸如漏氣之類的問題。許多我們投進太空的東西都被用來監(jiān)控、天氣或者其它信息,”TEConnectivity研究員、全球工程領(lǐng)袖馬特·麥卡洛尼斯說。除塑料漏氣和復(fù)合材料漏氣外,火箭經(jīng)常在海水附近發(fā)射,這些地方的重鹽霧環(huán)境會造成金屬腐蝕。這都影響信號的完整性。
火箭要消耗很多燃料,因此防止爆炸也是一個問題。在燃料電池附近使用防火花連接,來避免爆炸意外的發(fā)生。
二、電鍍和屏蔽
鍍料是另外一種保證連接器可靠性的方法。航天用戶主要采用鎳鍍層和Durmalon鍍層。兩者均為耐蝕材料,且可確保連接器的安全性。
EMI屏蔽能防止不同信號線之間的相互干擾。該屏蔽器提供完全的EMI保護,并且可以防止信號衰減。
三、傳感器
該傳感器能夠獲得對運動、慣性、沖擊、振動和溫度等關(guān)鍵信息,并通過電纜系統(tǒng)傳輸?shù)接嬎銠C中,進行記錄、計算和傳遞給決策者。每一部分的應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)都要求具有相同的責任和等級。若感應(yīng)器應(yīng)用需要一定的條件,在同一環(huán)境下,連接器一般也應(yīng)該進行相應(yīng)的匹配。
四、用于定位的微型連接器
該火箭的連接器集中于制導(dǎo)、導(dǎo)航與控制(GN-C)部分。微連接器適用于這一領(lǐng)域的特殊市場,尤其是用于火箭和衛(wèi)星的micro-D和nano-D連接器。該連接器滿足了強度、尺寸、重量和安全鎖緊的標準。電氣因素主要是傳輸信號,例如接受微波和模擬控制數(shù)據(jù),以及改變操縱機構(gòu)方向的數(shù)字脈沖。高度可靠的互聯(lián)系統(tǒng)是用來向衛(wèi)星發(fā)送定位和導(dǎo)航數(shù)據(jù),并返回控制中心。
星形跟蹤是用來首先驅(qū)動和定位運載火箭,然后對衛(wèi)星進行精確定位。它們利用了地球上的一個參考點,以及從超過23,000顆恒星的數(shù)據(jù)庫中選取的第二個參考點。通過對這些衛(wèi)星進行定位,可使其所收集和測量的高分辨率圖像的質(zhì)量和價值最大化。舉例來說,BlueCanyon科技公司的追蹤器只有500克重,能夠提供精確的姿態(tài)位置,能夠探測到7.0級的恒星,以確定特定高度的軌道。電源與信號的空間級電纜很適合用于星形跟蹤,因為這樣可以節(jié)約體積和重量。
太空應(yīng)用已成為連接器行業(yè)一個很有價值的市場,因為多個空間機構(gòu)和商業(yè)實體發(fā)射了衛(wèi)星,并準備前往火星,增加了投資,以及競爭持續(xù)增加。