Ürünlerin Dünya'dan piyasaya sürülmesiyle karşılaştırıldığında, ürünlerin uzaya fırlatılması çok daha karmaşıktır.beklenen ömrü içinde güvenilir ve bakımsız çalışmak, ve fırlatmaların ağırlık ve boyut sınırlamalarını destekler.
Bu ortamda, ürün tasarımcıları, uzay uygulamalarında başarılı bir şekilde kullanılmak için zaten tasarlanmış, test edilmiş ve gözden geçirilen havacılık nitelikli parçalara (QPS) yönelir.QPS, ABD Ulusal Havacılık ve Uzay İdaresi (NASA) tarafından belirlenen en yüksek teknoloji olgunluk seviyesine (TRL) ulaştı..
TRL'ler, ürünün konseptinden olgun performansına kadar olan süreci yansıtan 1 ila 9 seviyesine ayrılmıştır (Şekil 1).Temel kavramlardan kavram doğrulamalarınaTRL 4 ile TRL 6 arasında, ön testler ve simülasyonlar bulunur. TRL 7 ve 8 prototip testlerinden ve son teknik gösterilerden geçerek, konseptleri gerçeğe dönüştürmektedir.
NASA TRL süreci görüntüsü
Şekil 1: NASA TRL, havacılık ürünlerinin ilk konseptten performans olgunluğuna kadar olan sürecini temsil eder.Sadece tanınmış standartlara göre üretildikten ve test edildikten sonra TRL 9 olan parçalar QPS parçaları olarak kabul edilebilir.. (Fotoğraf kaynağı: Cinch Connectivity Solutions)
TRL seviyesine ulaşan ürünler, pratik uzay uygulamalarında başarıya ulaştı.parçaların ayrıca QPS olarak kabul edilmek için özel test prosedürlerinden geçmeleri gerekir.Bu gereksinimlerin kontrolü için standartlar, parça türüne bağlı olarak değişir. Örneğin, QPS zayıflatıcıları MIL-DTL-3933 T seviyesine göre test edilmelidir.QPS elektronik konektörleri ise NASA'nın EEE-INST-002 standardıyla yönetilir..
Uzay tabanlı uygulamaların karşı karşıya olduğu özel zorlukları anlamak, tasarımcıların, ihtiyaçlarını karşılayan performansla mevcut QPS'leri seçmelerine yardımcı olabilir.Konseptten dağıtım sürecini kısaltmak, ve ürünleri zamanında ve bütçede piyasaya çıkarmak.
Gazsızlanmanın üstesinden gelmek
Vakum ve aşırı sıcaklıklarda çalışabilmek, uzay bileşenlerinin aşması gereken en büyük engellerden biridir.Orta Dünya yörüngesindeki boşluk (MEO) Dünya'dan 1234 ila 22234 mil uzaklıkta, Global konumlandırma sistemi (GPS) uydularının bu yükseklikte çalıştığı yerde, ortalama 1 mTorr'dan 1 μTorr'a kadar bir vakum derecesine sahiptir.Bu ve diğer uygulamalardaki bileşenlerin gölgede -270 ° C kadar düşük ve doğrudan güneş ışığında + 121 ° C kadar yüksek sıcaklıkları vardır.
Metal olmayan parçalar, vakum ve yüksek sıcaklık ortamlarına maruz kaldıklarında "gazdan çıkarma" yaşayabilir.Bu fenomen, üretim süreci sırasında malzemenin içinde kalan gazların yüzeye doğru göç etmesini ifade eder.Bu göç, malzemenin içindeki çatlaklara yol açabilir ve böylece dayanıklılığını zayıflatabilir.bulanıklık ve sensör tıkanıklığı gibi optik bileşenlere zarar verir.
Degazmanın şiddetini, vakum ve termal koşullar altında bileşenin toplam kütle kaybı (TML), orijinal kütlenin yüzdesi olarak ifade ederek ölçülür.Üreticiler toplanabilecek uçucu yoğunlaştırılabilir malzemenin (CVCM) yüzdesini de ölçerler., bu da daha soğuk yüzeylerde yoğunlaşan gazsızlaştırılmış malzemenin miktarıdır. Her iki test de ASTM E595 protokolüne uygun olarak yapıldı.bu da örneklerin +125 ° C'de ve 5 x10-5 Torr'ın altında 24 saat tutulmasını gerektirir..
Çoğu elektronik bileşen, metalik olmayan yalıtım ve koruma malzemelerinin kullanılması nedeniyle QPS parçaları olarak belirlenmek için gaz çıkartma testine tabi tutulmalıdır.Cinch Connectivity Solutions TM 'den Cinch Dura Con Uzay koruma mikro-D fiş ve priz (Şekil 2) bu durumda. Çubukların etrafındaki metal olmayan, termoset izoleasyonu,Dura Con konektörlerindeki etilen tetrafluoroetilen (ETFE) tel yalıtım katmanı, toplam ağırlıklarının %1'inden az bir kaybına ve CVCM'nin 0'dan az olmasına sahiptir.Test sırasında %0.01.
TE Bağlantı Dura Con bağlantısı görüntüsü
Şekil 2: Dura Con konektörü, NASA'nın LEO uygulaması elektronik konektörleri için EEE-INST-002 standardının gereksinimlerini aşan düşük gaz çıkartma yalıtım malzemesi kullanır.Cinch Bağlantı Çözümleri
Bu nikel kaplama konektörleri MIL-DTL-83513 standardına uygun ve mikro dikdörtgen elektrikli konektörler için uygundur.775'den 2'ye.160 inç ve 0.298'den 0.384'e kadar bir yüksekliğe sahip.
NASA'nın EEE-INST-002 elektronik konektör seçim kriterlerine göre,Bu konektörlerin tasarımı ve düşük gaz çıkartma seviyesi, 1200 milye kadar yükseklikte düşük Dünya yörüngesi (LEO) için uygun hale getiriyor.Hubble Uzay Teleskobu, Uluslararası Uzay İstasyonu ve küresel telekomünikasyonları mümkün kılan bir takım mikrosatelitler bu bölgede yörüngede çalışıyor.
EEE-INST-002 standardı ayrıca elektronik konektörler için üç kritiklik seviyesini belirler.ve Seviye 3 bağlantıları standart güvenilirlik seviyeleridir.Dura Con konektörleri 2. seviye olarak sınıflandırılmıştır.
Radyasyon karışımını azaltmak
Vakum ve aşırı sıcaklıkların tehlikelerine ek olarak, uzaydaki bileşenlerin de daha yüksek radyasyona dayanabilmeleri gerekir.Bu bileşenler tüm spektrum ultraviyole (UV) radyasyona maruz kalacak.Dünya'nın düşük yörüngesinin ötesinde, gama ışınları ve diğer iyonlaştırıcı radyasyonlar da endişe verici. Radiation can shorten the lifespan of non-metallic components and typically reduce the quality of electromagnetic signals through radio frequency interference (RFI) and electromagnetic interference (EMI).
Cinch Connectivity Solutions'un bu sorunu çözebilecek Tromper QPS elektrikli konektörü gibi elektrikli konektörler.güçlü RF müdahalesi ve elektromanyetik müdahale koruma işlevlerine sahiptir, ve MIL-STD-1553B veri otobüsü özelliklerini karşılayabilir.
Ayrıca, altın kaplama berilyum bakır temasları ve nikel substratları da dahil olmak üzere, çoğunlukla metalden yapılırlar..% 0 ve CVCM % 0.10'dan daha az.
Uzay düzeyi Tromper serisi, bağlantı için iki tür küçük bağlantı içerir.TRT konektörü bir ipli bağlantı kullanırken (Şekil 4)Her tür, panolar, kablo uçları veya basılı devre kartları (PCB) aracılığıyla bağlantılara izin vermek için birden fazla tasarım sunar.