1970年4月24日,中國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星——"東方紅一號(hào)"發(fā)射成功,拉開(kāi)了中國(guó)人探索宇宙奧秘、和平利用太空、造福人類(lèi)的序幕。為紀(jì)念這一開(kāi)創(chuàng)性事件,傳承偉大航天精神,2016年3月8日,國(guó)務(wù)院批復(fù)同意將每年的4月24日設(shè)立為"中國(guó)航天日"。
今天,第七個(gè)"中國(guó)航天日"如期而至,主題是"航天點(diǎn)亮夢(mèng)想"。
星空浩瀚無(wú)比 探索永無(wú)止境
大華電子一直在測(cè)試測(cè)量領(lǐng)域中砥礪前行,以行動(dòng)助力我國(guó)航天事業(yè)發(fā)展,陪同協(xié)助航天人員,探索浩瀚宇宙,擁抱星辰大海!
航天是一個(gè)龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程,需要很多航天人員日以繼夜的反復(fù)精密計(jì)算和測(cè)試驗(yàn)證。下面就和我們一起看一看大華電子如何在航天器測(cè)試工作中輔助點(diǎn)亮夢(mèng)想吧!
航天器測(cè)試
航天器測(cè)試(Spacecraft Test)也稱(chēng)為"飛行器試驗(yàn)測(cè)試"。航天器測(cè)試,是航天器研制過(guò)程中用以驗(yàn)證和輔助設(shè)計(jì)、鑒定性能和檢驗(yàn)工藝質(zhì)量的實(shí)踐手段。航空、航天的各個(gè)工程領(lǐng)域都廣泛應(yīng)用各種試驗(yàn)技術(shù)和設(shè)備來(lái)進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)、數(shù)學(xué)和物理的模擬試驗(yàn)以及各種工程試驗(yàn),驗(yàn)證所選取的方案和設(shè)計(jì)參數(shù)是否正確,檢查各個(gè)分系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性、可靠性和工藝質(zhì)量,鑒定飛行器的性能并為改進(jìn)飛行器提供依據(jù)。
試驗(yàn)是任何飛行器的設(shè)計(jì)、鑒定和驗(yàn)收所不可缺少的一項(xiàng)工作。太空中環(huán)境惡劣,失重、真空和高低溫交變。因此,飛行器地面測(cè)試中需要模擬飛行器各個(gè)部件正常工作的環(huán)境和狀態(tài),以保證整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定和可靠,其中熱真空環(huán)境測(cè)試就是非常重要的測(cè)試內(nèi)容。
接下來(lái),我們一起來(lái)了解一下熱真空實(shí)驗(yàn)。
熱真空實(shí)驗(yàn)
熱真空實(shí)驗(yàn),是裝有真實(shí)產(chǎn)品的航天器在真空和規(guī)定的溫度循環(huán)條件下,驗(yàn)證或檢查航天器產(chǎn)品功能、檢驗(yàn)航天器制造工藝、發(fā)現(xiàn)航天器設(shè)備早期失效的熱真空實(shí)驗(yàn)。
測(cè)試時(shí)需要把航天器放置于真空加熱罐中,用電源來(lái)給紅外加熱器供電,以達(dá)到固定溫度,真實(shí)模擬太空中的環(huán)境。
熱真空實(shí)驗(yàn)的加熱器通常為紅外加熱籠,紅外加熱籠電裝時(shí)一般使用聚四氟乙烯線,溫度過(guò)高會(huì)燒毀導(dǎo)線,造成斷路或短路的危險(xiǎn)。一般情況下,要求加熱帶溫度不超過(guò)250℃,所以在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中, 一般選用120V、4A的直流電源供電,紅外加熱籠的電流不超過(guò)4A。
DH1799B-10可給紅外加熱籠供電,通過(guò)上位機(jī)控制電源的電壓、電流,從而控制真空環(huán)境中的溫度。熱真空原理圖如下:
熱真空原理圖
測(cè)試難點(diǎn)
根據(jù)加熱器規(guī)格不同,每臺(tái)電源可為一組或多組紅外加熱器供電。由于航天器的尺寸規(guī)格不同,所需要的真空罐尺寸也就不盡相同,所以配備的紅外加熱器數(shù)量也有差異。因此,不同規(guī)格的真空罐所需要的電源數(shù)量就有所不同,有100臺(tái)電源組成的,也有300臺(tái)電源組成的,對(duì)于一些尺寸更大的真空罐,所需要的電源數(shù)量甚至可達(dá)到500余臺(tái)。
>> 難點(diǎn)一
熱真空實(shí)驗(yàn)測(cè)試時(shí)間通常要連續(xù)不間斷運(yùn)行1-2個(gè)月,且要準(zhǔn)確的控制溫度,所以就需要電源具備多臺(tái)組網(wǎng)的功能。通過(guò)溫度采集器采集不同點(diǎn)的溫度,通過(guò)邏輯判斷來(lái)控制電的輸出,形成閉環(huán)控制,使真空罐溫度達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)。
因此,真空加熱實(shí)驗(yàn)的一個(gè)最大難點(diǎn)就是幾百臺(tái)電源的組網(wǎng)問(wèn)題。為了避免組網(wǎng)過(guò)程中電源的相互干擾,北京大華無(wú)線電儀器有限責(zé)任公司自主研發(fā)的DH1799電源采用了獨(dú)特的抗干擾硬件設(shè)計(jì)和完備的軟件管理,減小了每臺(tái)電源的騷擾輻射,增強(qiáng)了每臺(tái)電源的抗干擾能力。因此,在使用LAN端口聯(lián)網(wǎng)時(shí),數(shù)百臺(tái)設(shè)備仍可以完美地實(shí)現(xiàn)對(duì)每臺(tái)電源的無(wú)縫控制。這是大華DH1799電源在熱真空行業(yè)應(yīng)用較為廣泛的基本要素之一。
>> 難點(diǎn)二
對(duì)于電源行業(yè)來(lái)說(shuō),最大的難題是散熱問(wèn)題。對(duì)于這類(lèi)熱真空實(shí)驗(yàn),幾百臺(tái)電源的組網(wǎng)必定會(huì)產(chǎn)生大量的熱量,電源之間的無(wú)縫堆疊更增加了散熱的難度,這成為熱真空行業(yè)測(cè)試的又一個(gè)難題。
經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次的風(fēng)道實(shí)驗(yàn),DH1799電源終于找到了適合自己的風(fēng)道設(shè)計(jì)方案,智能的調(diào)節(jié)風(fēng)扇加上鏤空的前面板設(shè)計(jì),使得DH1799電源在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)也可保證熱量的散耗,這是保證熱真空實(shí)驗(yàn)持久穩(wěn)定運(yùn)行的另一個(gè)關(guān)鍵因素。
總結(jié)
探索浩瀚宇宙,發(fā)展航天事業(yè),建設(shè)航天強(qiáng)國(guó),是我們不懈追求的航天夢(mèng)。
北京大華無(wú)線電儀器有限責(zé)任公司緊緊圍繞著高質(zhì)量發(fā)展儀器儀表產(chǎn)業(yè)的核心戰(zhàn)略,堅(jiān)持科技創(chuàng)新、自主研發(fā),助力航天探索,攜手逐夢(mèng)之行。
大華電子自主研發(fā)的DH1799電源長(zhǎng)期用于熱真空行業(yè)測(cè)試和實(shí)驗(yàn)。DH1799電源采用獨(dú)特的抗干擾硬件設(shè)計(jì)和完備的軟件管理,滿足熱真空行業(yè)電源組網(wǎng)要求;個(gè)性化的風(fēng)道設(shè)計(jì)既符合美學(xué)特征,又能最大限度保證熱量散耗,滿足電源散熱要求。同時(shí),為節(jié)約實(shí)驗(yàn)室空間,DH1799電源還采用1U的超薄體積,可以在一個(gè)機(jī)柜中容納更多的設(shè)備,為航天器測(cè)試之路添磚加瓦。
測(cè)試產(chǎn)品介紹
DH1799B-10可編程系統(tǒng)直流電源,輸出功率為150V/5A/750W,輸入電壓為85-265Vac,全球通用的AC電網(wǎng)輸入;內(nèi)置可調(diào)硬件過(guò)壓保護(hù)電路,響應(yīng)速度更快,更加安全可靠;高精度分辨率,低紋波噪聲,抗干擾能力強(qiáng),電磁兼容性好;支持遠(yuǎn)端電壓補(bǔ)償,遠(yuǎn)距離使用時(shí),也能提供高精度的輸出;標(biāo)配LAN、USB、GPIB和模擬接口,方便系統(tǒng)連接。