1970年4月24日,中國第一顆人造地球衛(wèi)星——"東方紅一號"發(fā)射成功,拉開了中國人探索宇宙奧秘、和平利用太空、造福人類的序幕。為紀(jì)念這一開創(chuàng)性事件,傳承偉大航天精神,2016年3月8日,國務(wù)院批復(fù)同意將每年的4月24日設(shè)立為"中國航天日"。
今天,第七個"中國航天日"如期而至,主題是"航天點亮夢想"。
星空浩瀚無比 探索永無止境
大華電子一直在測試測量領(lǐng)域中砥礪前行,以行動助力我國航天事業(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)精密計算和測試驗證。下面就和我們一起看一看大華電子如何在航天器測試工作中輔助點亮夢想吧!
航天器測試
航天器測試(Spacecraft Test)也稱為"飛行器試驗測試"。航天器測試,是航天器研制過程中用以驗證和輔助設(shè)計、鑒定性能和檢驗工藝質(zhì)量的實踐手段。航空、航天的各個工程領(lǐng)域都廣泛應(yīng)用各種試驗技術(shù)和設(shè)備來進(jìn)行科學(xué)實驗、數(shù)學(xué)和物理的模擬試驗以及各種工程試驗,驗證所選取的方案和設(shè)計參數(shù)是否正確,檢查各個分系統(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)。
試驗是任何飛行器的設(shè)計、鑒定和驗收所不可缺少的一項工作。太空中環(huán)境惡劣,失重、真空和高低溫交變。因此,飛行器地面測試中需要模擬飛行器各個部件正常工作的環(huán)境和狀態(tài),以保證整個系統(tǒng)的穩(wěn)定和可靠,其中熱真空環(huán)境測試就是非常重要的測試內(nèi)容。
接下來,我們一起來了解一下熱真空實驗。
熱真空實驗
熱真空實驗,是裝有真實產(chǎn)品的航天器在真空和規(guī)定的溫度循環(huán)條件下,驗證或檢查航天器產(chǎn)品功能、檢驗航天器制造工藝、發(fā)現(xiàn)航天器設(shè)備早期失效的熱真空實驗。
測試時需要把航天器放置于真空加熱罐中,用電源來給紅外加熱器供電,以達(dá)到固定溫度,真實模擬太空中的環(huán)境。
熱真空實驗的加熱器通常為紅外加熱籠,紅外加熱籠電裝時一般使用聚四氟乙烯線,溫度過高會燒毀導(dǎo)線,造成斷路或短路的危險。一般情況下,要求加熱帶溫度不超過250℃,所以在實驗過程中, 一般選用120V、4A的直流電源供電,紅外加熱籠的電流不超過4A。
DH1799B-10可給紅外加熱籠供電,通過上位機控制電源的電壓、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
測試難點
根據(jù)加熱器規(guī)格不同,每臺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臺電源組成的,也有300臺電源組成的,對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。
>> 難點一
熱真空實驗測試時間通常要連續(xù)不間斷運行1-2個月,且要準(zhǔn)確的控制溫度,所以就需要電源具備多臺組網(wǎng)的功能。通過溫度采集器采集不同點的溫度,通過邏輯判斷來控制電的輸出,形成閉環(huán)控制,使真空罐溫度達(dá)到一個穩(wěn)定的狀態(tài)。
因此,真空加熱實驗的一個最大難點就是幾百臺電源的組網(wǎng)問題。為了避免組網(wǎng)過程中電源的相互干擾,北京大華無線電儀器有限責(zé)任公司自主研發(fā)的DH1799電源采用了獨特的抗干擾硬件設(shè)計和完備的軟件管理,減小了每臺電源的騷擾輻射,增強了每臺電源的抗干擾能力。因此,在使用LAN端口聯(lián)網(wǎng)時,數(shù)百臺設(shè)備仍可以完美地實現(xiàn)對每臺電源的無縫控制。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。
>> 難點二
對于電源行業(yè)來說,最大的難題是散熱問題。對于這類熱真空實驗,幾百臺電源的組網(wǎng)必定會產(chǎn)生大量的熱量,電源之間的無縫堆疊更增加了散熱的難度,這成為熱真空行業(yè)測試的又一個難題。