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太空连接器的发展进程

2022-05-17 09:35:42 来源:连接器世界网 作者:《Army Technology》编辑Saleemh Kawaja

今年 8 月 5 日是Omnetics 连接器第二次登陆火星的10周年,该产品被安装在火星好奇号的关键任务微型惯性测量单元 (MIMU) 中。如果不是因为其坚固的性能参数,这艘飞船可能无法安全降落在这颗红色星球上。

太空应用对一件不起眼的器件提出了很高的要求,但它表明 SUV 大小的火星漫游者的每个组件都经过设计和测试,可以超越其职责范围。OMnetics 设计加固连接器时必须考虑的一些因素包括允许范围内的热膨胀并确保其中的低释气。

密集的连接器和电缆组件必须具有超轻的重量。他们必须使用后壳、应力消除、编织屏蔽和电缆来抵抗电磁干扰 (EMI)、串扰和高速问题,以延长关键系统的使用寿命。

一个基本的牛顿原理支配着太空电子设备的设计——F=ma,或者力等于质量乘以加速度。因此,在选择用于构建太空电缆/连接器组件的材料时,Omnitics 的考虑因素之一是它们的重量。

组件越轻,它就越能保持所需的连接性,即使在飞行器发射和着陆时可能遇到的最高G力、振动和冲击下也是如此。

除了定期将我们吸引到电视上的备受瞩目的深空任务之外,从世界各地的发射台发射的更平淡但极其重要的轨道太空应用也出现了巨大的扩展。

每个主要国家和许多主要的全球公司都在围绕太空飞机开展单独或联合项目,这些飞机将从太空港起飞和降落——休斯顿已经有一个——以及开往低、中和高地球轨道的卫星。

其中的所有电子硬件都需要连接器。

超期研发引导市场

几十年来,Omnetics 一直处于太空技术电子连接器设计的最前沿,直到最近,它的客户名单一直是国家军事组织领域的名人录。

然而,越来越多的私营公司正在争取明星。Space X、维珍轨道和内华达山脉等等已经在与 Omnetics 合作。许多公司正在卫星运输车辆的共享有效载荷的基础上,为他们的客户装载定制的应用,。

通过与 Amazon、Tyvak、ViaSat、NASA、Blue Canyon、Space X、Virgin Orbit、Blue Origin 开展联合研发计划,Omnetics 为近太空和深空飞行器应用的未来做好了定位。

来自世界各地更分散的发射平台的更频繁发射,正在扩大将卫星送入太空的范围并降低成本。许多组织已经进入或计划进入这个高科技领域,“太空”市场将呈指数级增长。

对它的投资也是如此。

太空投资

Spire 和 Black Sky Global 已经获得了投资太空应用的资金,他们让 Bessemer Venture Partners、Lemnos Labs、RRE Ventures 和 Vulcan Capital-investments 等基金经理相信,这个市场及其产品和应用是稳健的,并将高速增长。

Spire提供一系列数据服务,例如天气预报、用于资产保护的位置数据,并计划提供进一步的新服务。Black Sky 的持续全球监控服务使用分析平台 Spectra AI,该平台提供地理太空分析和图像收集,并可以集成第三方数据来监控全球事件和活动,以增强态势感知能力,帮助客户了解和预测变化。

太空级连接器是其军事血统的自然发展。Omnitics 在该行业拥有数十年的经验,这意味着他们已经拥有大量经过尝试、测试和验证的连接器设计库存。其设计工程师使用任何客户提供的电缆/连接器组件设计规范和应用软件“制作”3D“实体”模型。然后它会找到最近的现有“库存”设计,并评估是否可以对其进行调整以经济地匹配需求。如果没有,他们可以从头开始构建需求。

Omnitics 在飞机和卫星中的太空连接器的一些条件是反复冲击、振动和长时间飞行。精心挑选用于构造的特种材料可确保保护车辆内的电子设备免受聚合物脱气。它还提供“Power-Plus-Signal”连接器组件,以进一步减小尺寸和重量。

当然,根据 EEE-INST-002,Omnitics MIL-DTL-32139 纳米微型连接器已获准用于太空计划。

太空连接器注意事项

安装在航天器中的最新高速芯片技术电路板被堆叠以节省体积。它们使用小型、超薄的圆形或扁平电缆互连,以收集数据并将数据从设备的一个部分传输到另一个部分。有时,这些连接器/电缆组件用于路由电源和信号,因此 Omnetics 将聘请专业的“互连”设计工程师,以确保其制造符合客户和应用规范。

Omnetics 的工程师分析客户设计和规格的尺寸、太空、重量和应用考虑因素(环境、冲击/振动、热循环、辐射、EMI、网络安全、使用时间、放气)。

与“坚固”设计相关的进一步考虑因素将考虑应用和安装环境(轨道条件)的热分布,该装置将在长时间运行中持续面临。纳米互连系统的设计还可以进一步考虑后壳、应力消除机制、编织屏蔽材料和高温环氧树脂,以改善处理并延长其在客户端系统中的使用寿命。

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