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baumer增量编码器TDP0,2 LT-10 B10/B14 55

  • 更新时间:  2020-11-30
  • 产品型号:  *1077017
  • 简单描述
  • baumer增量编码器TDP0,2 LT-10 B10/B14 55
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详细介绍

baumer增量编码器TDP0,2 LT-10 B10/B14 55

baumer增量编码器TDP0,2 LT-10 B10/B14 55

惠言达寄语:

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HAHN+KOLB 手动液压泵 29701200 
HAWE 加热器 HZ 45(110-250V 45W)NR:3186-0045-00-16 
EPCOS 电容 B41456-B7220-M
FAIRCHILD 压力转换器 P/N:P8651A311 
HAHN+KOLB 高压黄油枪 56235005
SCHUNK 备件 JGZ240-1 370987 
ELCIS 编码器 F3-180-1828-B2-B-CM 
STROMAG 备件 152?00540,35_HGE_690_FV70_A2L,Typ: 35HGE?690FV?A2L
WESTLOCK 接近开关 316SB-STN-004-AAA-A
SCHAEVITZ 备件 HT-SGLBM141370K1T2S 
KUKA 风扇 00126399 
VAHLE 备件 0154439/00 SA-KST 55 PE 
MOTOMETER 备件 622 010 4271
ACE 备件 SC190M-3
GESSMANN 操控按钮 ST1-4-4 
GHM 备件 HV-X  100-90000/3  R 362399
SCHUNK 备件 FDB660 ID0322203+ (0322220/0322226/0322222/0322225) 
SOMMER 备件 GP1806NC-B 
FINDER 备件 46.61.9.024.0040 24VDC 
MTS 传感器 201542-2 磁环
HBM 传感器 RM4220
MTS 传感器 RHM0300MP011S1G1100 
BROOKS 泵 0254AA2B11A,Base Model 0254A Secondary Electronics
METARIS 齿轮式流量分配器 FD31B-BY-IM10-1J-IM10-BY(配1个1INCH-3000PSI对开法兰.4根3/8INCH-16UNC美制螺栓.1个WNLF 25/38进油口焊接管)
SCHUNK 液压刀柄减径套 GZB-S Φ32/Φ18
ALARM 备件 0-AG-1WC1  Agent for WinCC from V7 and PCS7 from V8
KUBLER 编码器 8.5888.5631.3112 
KUKA 备件 166352 
HYDAC 压力控制器 EDS 3446-2-0100-000 
HYDAC 压力传感器 HDA3840-A-400-Y24 6M 920591 400bar 4..20mA 10..30V 
HARTING 格兰头 19 00 000 5082 
LAPP GROUP 备件 10344600
HYDAC 备件 EDS33Z6-3-01,0-G01-000 
HANSAFLEX 接头 PN08AB10 
IPR 电器插座 EC-12-MIL-IP65.T 
MOOG 备件 D664-4380KP05HAMW6NEX2-E 
ELCIS 编码器 XA115R-1024-824/5型号不完整
SWAN 备件 CAN-87.212.052
STENFLEX 膨胀节 TYP A DN200 PN16  BL175 
GEFRAN 温度控制器 F000059 600-R-D-0-0-1 
STAUBLI 快速接头 RCS08.1103 
STROMAG 备件 02 CLS-553V  240VAC/15A Auftr.NR 129254
ABB 备件 TB270011110002 
DEMAG 备件 DSUB311  42V50HZ 3PH 220V 8.5KW 
KRACHT 备件 SPV10F1G1A30
ZIEHL 备件 MSF220K Us AC/DC 24-240 V  T221715 
RITTAL 控制箱 EB1555.500 300*300*120 
WOERNER 备件 330.138-66 
SCHUNK 夹爪气缸 312974-LGR25 
MURR 前置面板接口套件 4000-68223-3041210 
RITTAL 温度控制器 SK3110000 
HBM 传感器 1-C9C/10KN
HYCON 电磁阀 WE10DH 04C 0240-G0
JEAN MULLER 熔断器插座 D 8353868 
ALPHAIR 气动执行器 042-A  F3/5Q11 
INDUCTOTHERM 电容故障继电器 3EL701010 G16 
AEM 电机碳刷 P/N:7400572701 
AVL 753油泵 BO4808 
LABOM 电磁液位开关 005628/11/005
LEUZE 备件 50080153

 

航天器抗静电设计是提高航天器在轨寿命和可靠性的重要措施,而航天器静电放电标准与规范是提高航天器在轨可靠性和长寿命的重要保障。初步分析航天器静电放电效应与抗静电加固机理,简介国内外的静电放电试验标准与规范的现状,展望我国航天器静电放电标准的发展方向,以期完善航天器静电放电相关标准与规范。

关键词:航天器;静电放电;标准

航天器在轨运行期间将面临多种空间环境要素,这些空间环境要素与航天器相互作用,在航天器材料和电子元器件上产生各种空间环境效应,进而引发在轨故障甚至失败。其中,静电放电引起的故障发生次数居于前列。为保障航天器在轨运行中的可靠性,在航天器的设计、制造、试验、飞行及返回等过程中,需要充分考虑静电放电效应对航天器的影响,来提高航天器的环境耐受性和在轨稳定性。以美国NASA和欧空局为代表的国外航天机构很早就发现了静电放电对航天器的威胁,从上世纪六、七十年代就开始了静电放电效应的研究,从大量飞行试验中获取了各种环境参数和表面带电对星上仪器的影响情况,进而开展抗静电设计与加固技术研究。同时,这些航天机构也建立了相对完善的航天器静电放电相关标准与规范,为设计师进行航天器的带电防护设计和试验提供支持。我国对航天器静电放电效应的研究虽然较晚,但是在借鉴国外成功经验的基础上,也探索出了一系列抗静电的行之有效的方法,并逐步制定了相关的企业标准和规范,但国家层面或行业层面的静电放电试验标准与规范和相关的空间环境标准与规范依然缺乏。本文对航天器静电放电效应机理、相关标准现状作一简介,并对未来发展进行展望。

1航天器静电放电效应与抗静电加固

航天器静电放电效应是指航天器与空间等离子体和高能电子等环境相互作用而发生的静电电荷积累及泄放过程,分为表面充放电效应和内带电效应。

1.1表面充放电效应

表面充放电效应是由航天器表面与空间环境相互作用引起的,它是电荷在航天器表面材料中积累和泄放的过程。航天器在轨运行处于低能等离子体环境的包围之中,这种环境与航天器的表面材料相互作用,使航天器表面积累电荷导致表面充电。航天器表面之间、表面与深层之间、表面与航天器接地之间由于表面材料的介电性能、几何形状等因素不同会产生表面电位差,当这个电位差达到放电阈值时,会引发航天器发生静电放电现象[1],产生电磁干扰、表面污染等。如果发生静电放电的位置有外露的,比如太阳帆板等功率部件,还可能会产生二次电弧并造成更大的风险,严重时甚至威胁航天器安全或引起各种在轨异常。

1.2内带电效应

内带电效应是与表面充电效应相区别的另一种由空间高能粒子辐射引起的充电效应。它是指穿过航天器表面的空间高能带电粒子(这些高能电子的能量主要位于0.1MeV~7MeV范围内,具有很强的穿透能力),在航天器构件的电介质材料内部传输并沉积从而建立电场的过程。当介质深层充电产生的电场超过介质材料的击穿阈值时,就会发生放电,放电所产生的电磁脉冲会干扰甚至破坏星内电子系统的正常工作,尤其是屏蔽比较差的电缆、印制电路板和热防护层特别容易遭到损坏,严重时会导致整机失效[2]。内带电效应主要发生在中高轨道,近年来的多次航天器在轨故障被归为内带电效应所致。

1.3抗静电加固技术

为抵制在轨运行期间恶劣环境对航天器材料、元器件、分系统等的影响,需要对其进行抗静电加固。表面放电效应加固设计的准则是控制表面材料接地,使航天产品表面电位处于安全范围内,它的指导原则是选择具有良好导电性能的材料并确保表面材料良好接地,这也是开展表面放电效应加固设计的基础出发点。因此它的设计重点包括:表面材料控制、接地要求和电容要求。内带电效应加固设计的准则则是是通过开展深层充放电防护设计,尽可能减少放电发生;但是当放电不可避免发生时,要尽可能减小放电带来的危害。因此内带电效应加固设计的目标是:通过屏蔽措施减小沉积电流、限制绝缘材料内部或孤立导体与局域接地之间的电场以及尽可能选择电导率大的材料。

2国内外航天器静电放电标准现状

随着航天器技术的发展,长寿命、高可靠成为未来航天器需要具备的基本能力。标准化组织和航天大国纷纷制定了一系列标准、国家标准和行业标准,对静电放电的威胁和防护设计给出了很好的阐述,以指导航天器的设计和地面试验。这些标准主要是围绕航天器的抗静电加固而制定的,可以很好地解决静电放电造成的材料、元器件、组件和单机的失效或损坏等问题。半个多世纪以来的航天实践活动表明,有关航天器静电放电标准(或规范)已经在航天器设计和运行中发挥了重要的作用。

2.1国外航天器静电放电标准

美国NASA自1984年发布了NASATP-2361《航天器带电效应评估及控制设计指南》,该文件一直是高地球轨道(GEO)航天器带电分析和防护设计的威文献,在GEO航天器带电分析和防护设计中起到重要作用。在2007年,NASA发布了NASA-STD-4005《低地球轨道(LEO)航天器带电设计标准》,提供了在LEO等离子体环境中必须使用的高压空间能源系统(>55V)设计标准,随后又发布了NASA-HDBK-4006《低地球轨道航天器带电设计手册》,对LEO航天器的带电给出了详细的设计方案,为NASA-STD-4005提供了指导。在2011年,NASA发布了NASA-HDBK-4002A《航天器带电效应防护指南》,成为目前美国航天器带电防护设计的重要依据。ESA制定的ECSS-E-ST-20-06C《空间工程-航天器带电》是欧洲对于航天器带电效应的设计、防护、测试相关标准。ESA又先后发布了空间静电放电敏感度试验方法和航天系统静电行为的环境诱导效应等的标准/规范,对空间静电放电敏感度试验如何开展和空间静电效应进行了阐述。日本JAXA制定了JERG-2-211A《带电·放电设计标准》,该标准参考ECSS-E-ST-20-06C,对表面带电仿真分析与防护设计进行了规定。另外,由日本牵头起草的ISO11221《空间系统-太阳帆板-航天器带电诱发的静电放电测试方法》,其附录中对表面带电计算进行了说明,并给出了进行表面带电效应计算的软件示例。这些标准的相关内容代表了上目前充放电试验的先进水平,都能较好的用于航天器的设计与研制。

2.2国内航天器静电放电标准

国内与航天器静电相关标准大多是针对电子元件级别和电子产品制定了静电防护要求及静电放电相关因素的测试方法,这些标准主要集中在电子元器件和单机产品方面的静电防护,还有一些静电防护标准是通用性的静电防护标准,主要包括:GB/T1410-2006《固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法》、GB/T17626.2-2018《电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验》、GB/T32304-2015《航天电子产品静电防护要求》GJB1649-1993《电子产品防静电放电控制大纲》、QJ1693-1989《电子元器件防静电要求》等。与航天器充放电相关的标准主要有GB/T15463-2018《静电安全术语》、GJB2502.7-2015《航天器热控涂层试验方法第7部分:真空-电子辐照试验》、GB/T32452-2015《航天器空间环境术语》、QJ20409-2016《航天器表面材料充放电特性参数测试方法》和QJ20422.1-2016《航天器组件环境试验方法第1部分:表面充放电试验》。另外,还有一些企业级及以下标准,比如航天五院的院标《卫星表面放电效应试验方法》、《高轨航天器表面充放电防护设计指南》、《航天器组件环境试验方法第8部分:磁层亚暴环境表面充放电试验》和511所的所标《航天器太阳电池阵静电放电试验方法》、《航天器表面带电效应仿真分析要求》、《航天器表面带电效应仿真分析方法》等。由于航天器表面充放电问题是航天器在轨异常的主要原因之一,航天器在轨早期阶段发生静电放电进而失效的案例屡见不鲜。国外较早对航天器静电充放电效应开展了研究,并根据研究成果形成了相关的标准和规范以指导航天器抗静电设计。我国与国外航天大国和机构相比起步较晚,国内在航天器静电放电效应方面的研究始于上世纪80年代中期,首先开展卫星充放电试验研究的单位主要是五院511所、510所以及中国科学院空间科学与应用研究中心,在静电放电效应机理、仿真分析与地面试验研究中也取得了不少成果[3]。特别是511所在国内*突破了复杂边界条件下任意构型介质内带电三维仿真方法,开发了内带电仿真分析软件ATICS(AssessmentToolofInternalChargingforSatellite)并应用于型号,受到好评。虽然我国在静电放电效应研究中取得了一定的成绩,但是在标准与规范方面仍然匮乏,尚无相关的顶层标准和规范。在研究中,我国通常借鉴国外的标准与规范,但其中关键指标的适应性有待研究。

3未来展望

航天器在轨充放电效应引起的故障和损坏已经成为导致航天器在轨故障和损坏的主要原因之一,目前国内还没有关于航天器静电放电防护设计统一标准规范。在航天器设计、地面模拟试验评价、在轨故障分析以及在轨预报预警过程中,各单位根据自己的理解来开展工作,缺乏统一的参考标准规范来进行约束,宇航材料空间环境适应性试验方法的相关标准也相对匮乏。在未来航天器抗静电方面,除加强航天器静电放电效应的机理、试验与评价技术等研究和工作之外,制修订航天器静电放电相关的标准与规范刻不容缓。一是完善航天器静电放电来源相关的国家标准与规范,在现有航天器静电放电相关的环境标准与规范的基础上,制定太阳宇宙射线、银河宇宙射线、空间等离子体的相关国家标准,修订太阳电磁辐射、地球辐射带等标准。二是借鉴NASA、ESA及日本的一些防护设计标准及效应评估的标准,完善我国航天器表面充放电效应和内带电效应标准与规范;建立航天器表面充放电效应和内带电效应地面模拟试验的相关标准规范及通用标准和规范,在设计阶段就充分的进行试验验证,确保空间材料在无法充分应用防静电设计的前提下能够适应其空间环境。511所具有大型地磁亚暴充放电试验设备、1.2m表面充放电设备、等离子体充放电设备等一系列空间充放电环境试验设备,参与了多项卫星型号放电验证试验工作。拥有一批长期从事航天器带电效应分析及研究的专家和技术人员,与上具备先进试验技术的单位(如日本KIT,法国ONERA等)就静电放电试验进行过多次交流。自“十一五”以来,511所在航天器静电放电方面的研究陆续得到国防基础科研项目、技术基础项目、型号关键技术攻关、国防973等的支持,并拥有1套软件著作权及相应利,其成果在对尼星、巴星等型号关键部件的内带电效应进行了多次分析评估,取得了较好的效果。近年来,511所主导和参与编写了多项国家标准、国家军用标准和行业标准,包括《航天器空间环境术语》、《航天器热控涂层试验方法第7部分:真空-电子辐照试验》及《航天器组件环境试验方法第1部分:表面充放电试验》等,具备编写相应标准规范的能力。未来将不断深化理论上、方法上和应用上的研究,在建立静电放电相关的环境国家标准和试验相关的国家军用标准或行业标准中贡献一份力量。


PARKER 压力继电器 压力继电器 AS100AR1A3 
HBM 电器件 1-S9M/50KN-1 
STS 备件 112224  P:800...1200    -25...100℃  SN:705409
HAWE 柱塞泵 RZ6.0/2-28
EUCHNER 安全门锁 TZIRE024RC18VAB 179078 
AB 通讯模块 1756-CNBR/D
BAUER 电机 BS06-74VH/DV05LA4 
DOLD 备件 LG5929.60/100/61 AC/DC24V 0061923
BECKHOFF 电源模块 KL9100 
PARKER 电磁阀 VE03-ESC012C2 24V DC 4W 
HYDAC 滤芯 0160D005BH4HC 
BRINKMANN 机械密封 3DISE0AA-B00077 
REXROTH 备件 3842529239 
AVL """尾气透明瓶罩
密封圈O型环""" DA0330,Digas 4000light 
MOOG 伺服阀 D662Z4310KP02JXMF6VSX2-A
VICKERS 电磁阀 SBV11-12-0-0-00
K+N 开关 CA10-A177-608 KN1
HEIDENHAIN 编码器 760932-11 
WIKA 压力表 12683001  Model: 213.53  Scale range: 0...4 MPa
RITTAL 适配器 SV9340340 
HBM 传感器 K-T40B-500Q-ST-S-M-DU2-0-S 
SCHUNK 备件 280149
PFEIFFER 传感器电缆 PT548406-T 
Aventics 备件 0820 061 101 
WIKA 压力表 YTN-60 0-16MPA G1/4
SOR 备件 468046-N7S173
LENORD+BAUER 编码器 GEL260-TN02000D031
HYDAC 备件 EDS3448-3-0040-D00 
OBO BETTERMANN 备件 1163221 小起订量为100个,按100个核价
AMIAD 自清洗过滤器过滤网(过滤器型号CTF-E150-L20-HP16) SUS316L滤网500微米 
PHOENIX 备件 QUINT-PS-100-240AC
HAHN+KOLB 无反弹尼龙锤 51224130 
GEMU 备件 690/32/D 787114-1 2/NPS 10bar PST 5.5-7bra
RITTAL 备件 SK3397534
EISELE L型快插接头 886-0406 
KUBLER 插头 插头(配8.5000.B518.0100) 
DEMAG 电动葫芦 DC-Pro 5-500 1/1 H5 V8/2 380-415/50
HBM 扭矩传感器 1-T4A/1kNm
SCHMERSAL 备件 T4VH-336-02Z   101160103 
B+R 备件 8LSA55.EB030D200-3
FIBRO 圆形弹簧 2465063125 
VIATRAN 压力传感器 5705BPSX1051
PHOENIX 继电器 2961215
E+L 备件 00387328   OL91  用5米信号线M12 
HEIDENHAIN 光栅电缆带接头 533631-01
HYDAC 滤芯 0660D020 ON 
STAUBLI 快插接头 K86300098
HYDAC 备件 EB063208 
HBM 传感器 1-WI / 5mm-T 
ENDRESS+HAUSER pH电极 CPS11D-7BA21 
SCHUNK 备件 请确认0304363 DPG+200-1-AS 
K+N 开关 CA10 A230 -600 KN2
IFM 开关 IM5123 
HEBOTEC 编码器测试仪 PK211BS0
SCHUNK 备件 报0301370 MMS-P 22-S-M8-PNP
TR 编码器 CEW58M-00020 
AMOT 备件 8402G14A2L-AA 
DOMNICK HUNTER 过滤装置 DAS7  11DAS051314
WIKA 压力表 14131053,Model: 632.50 
WIKA 膜盒压力表 633.50-E-LACFZZ-MI-UZZAZZZ-ZZZZ?? Model:?633.50  Scale?range:?0?kPa...25?kPa 
BAUER 电机 BG10-37/D06LA4 
HEIDENHAIN 编码器 558362-06
BEDIA 传感器 PLCA-50 5021021211 
SOMMER 备件 LI16-20
K+N 开关 CA10-A005-600E 
NORELEM 支撑销 02010-122 
GEFRAN 光學尺 LT-M-0130-S LIN+-0.05% 
VAHLE 集电器 600483
BST 备件 EM18/100/4.21/16-5/csoa-1-119 
KEB 变频器 E16754414F5M1E-Y00D400VAC23.1A 
HAFFMANS 电磁阀 113.065 
SOMMER 备件 MGP806NT  BF154520AF 
WEIGEL 备件 PQ48/1  0-100%  48×48  4-20mA  90°单针指示仪
ARIS 电驱动装置 06-17-300230V50Hz
BAUMER 编码器 TDP 0,2LT-4 B10 55 Shakeproof
HARMONIC 电器件 HPG-20A-21-BL1-F0-E14.18
WURTH HW型硬质合金空心钻 63012018 
ERICHSEN 测厚仪 0071.03.31  234R/III  0-125μm    5μm
SPOHN+BURKHORDT 操作手柄 VNSO.1600003 250Ω/230° sn.:2129461.1.3 
TOX 压力传感器 8526-6100 
SCHUNK 下侧用航空插头,弯头 301295 KAS-19B-A-90-C 
RITTAL 备件 AS 4054.310 
HEIDENHAIN 过滤器 ID:810421-01 
SCHMALZ 吸盘 SR-DBD 100 NBR-60
DEMAG 备件 46966444
HONSBERG 备件 RRI-025GVQ120V10TE BASIC+ OMNI-RRI025IS 
HEIDENHAIN 编码器 ID:727222-56
BEDIA 备件 500069 
KNOLL 液压泵 KTS 32-48-T-KB

 

航天器抗静电设计是提高航天器在轨寿命和可靠性的重要措施,而航天器静电放电标准与规范是提高航天器在轨可靠性和长寿命的重要保障。初步分析航天器静电放电效应与抗静电加固机理,简介国内外的静电放电试验标准与规范的现状,展望我国航天器静电放电标准的发展方向,以期完善航天器静电放电相关标准与规范。

关键词:航天器;静电放电;标准

航天器在轨运行期间将面临多种空间环境要素,这些空间环境要素与航天器相互作用,在航天器材料和电子元器件上产生各种空间环境效应,进而引发在轨故障甚至失败。其中,静电放电引起的故障发生次数居于前列。为保障航天器在轨运行中的可靠性,在航天器的设计、制造、试验、飞行及返回等过程中,需要充分考虑静电放电效应对航天器的影响,来提高航天器的环境耐受性和在轨稳定性。以美国NASA和欧空局为代表的国外航天机构很早就发现了静电放电对航天器的威胁,从上世纪六、七十年代就开始了静电放电效应的研究,从大量飞行试验中获取了各种环境参数和表面带电对星上仪器的影响情况,进而开展抗静电设计与加固技术研究。同时,这些航天机构也建立了相对完善的航天器静电放电相关标准与规范,为设计师进行航天器的带电防护设计和试验提供支持。我国对航天器静电放电效应的研究虽然较晚,但是在借鉴国外成功经验的基础上,也探索出了一系列抗静电的行之有效的方法,并逐步制定了相关的企业标准和规范,但国家层面或行业层面的静电放电试验标准与规范和相关的空间环境标准与规范依然缺乏。本文对航天器静电放电效应机理、相关标准现状作一简介,并对未来发展进行展望。

1航天器静电放电效应与抗静电加固

航天器静电放电效应是指航天器与空间等离子体和高能电子等环境相互作用而发生的静电电荷积累及泄放过程,分为表面充放电效应和内带电效应。

1.1表面充放电效应

表面充放电效应是由航天器表面与空间环境相互作用引起的,它是电荷在航天器表面材料中积累和泄放的过程。航天器在轨运行处于低能等离子体环境的包围之中,这种环境与航天器的表面材料相互作用,使航天器表面积累电荷导致表面充电。航天器表面之间、表面与深层之间、表面与航天器接地之间由于表面材料的介电性能、几何形状等因素不同会产生表面电位差,当这个电位差达到放电阈值时,会引发航天器发生静电放电现象[1],产生电磁干扰、表面污染等。如果发生静电放电的位置有外露的,比如太阳帆板等功率部件,还可能会产生二次电弧并造成更大的风险,严重时甚至威胁航天器安全或引起各种在轨异常。

1.2内带电效应

内带电效应是与表面充电效应相区别的另一种由空间高能粒子辐射引起的充电效应。它是指穿过航天器表面的空间高能带电粒子(这些高能电子的能量主要位于0.1MeV~7MeV范围内,具有很强的穿透能力),在航天器构件的电介质材料内部传输并沉积从而建立电场的过程。当介质深层充电产生的电场超过介质材料的击穿阈值时,就会发生放电,放电所产生的电磁脉冲会干扰甚至破坏星内电子系统的正常工作,尤其是屏蔽比较差的电缆、印制电路板和热防护层特别容易遭到损坏,严重时会导致整机失效[2]。内带电效应主要发生在中高轨道,近年来的多次航天器在轨故障被归为内带电效应所致。

1.3抗静电加固技术

为抵制在轨运行期间恶劣环境对航天器材料、元器件、分系统等的影响,需要对其进行抗静电加固。表面放电效应加固设计的准则是控制表面材料接地,使航天产品表面电位处于安全范围内,它的指导原则是选择具有良好导电性能的材料并确保表面材料良好接地,这也是开展表面放电效应加固设计的基础出发点。因此它的设计重点包括:表面材料控制、接地要求和电容要求。内带电效应加固设计的准则则是是通过开展深层充放电防护设计,尽可能减少放电发生;但是当放电不可避免发生时,要尽可能减小放电带来的危害。因此内带电效应加固设计的目标是:通过屏蔽措施减小沉积电流、限制绝缘材料内部或孤立导体与局域接地之间的电场以及尽可能选择电导率大的材料。

2国内外航天器静电放电标准现状

随着航天器技术的发展,长寿命、高可靠成为未来航天器需要具备的基本能力。标准化组织和航天大国纷纷制定了一系列标准、国家标准和行业标准,对静电放电的威胁和防护设计给出了很好的阐述,以指导航天器的设计和地面试验。这些标准主要是围绕航天器的抗静电加固而制定的,可以很好地解决静电放电造成的材料、元器件、组件和单机的失效或损坏等问题。半个多世纪以来的航天实践活动表明,有关航天器静电放电标准(或规范)已经在航天器设计和运行中发挥了重要的作用。

2.1国外航天器静电放电标准

美国NASA自1984年发布了NASATP-2361《航天器带电效应评估及控制设计指南》,该文件一直是高地球轨道(GEO)航天器带电分析和防护设计的威文献,在GEO航天器带电分析和防护设计中起到重要作用。在2007年,NASA发布了NASA-STD-4005《低地球轨道(LEO)航天器带电设计标准》,提供了在LEO等离子体环境中必须使用的高压空间能源系统(>55V)设计标准,随后又发布了NASA-HDBK-4006《低地球轨道航天器带电设计手册》,对LEO航天器的带电给出了详细的设计方案,为NASA-STD-4005提供了指导。在2011年,NASA发布了NASA-HDBK-4002A《航天器带电效应防护指南》,成为目前美国航天器带电防护设计的重要依据。ESA制定的ECSS-E-ST-20-06C《空间工程-航天器带电》是欧洲对于航天器带电效应的设计、防护、测试相关标准。ESA又先后发布了空间静电放电敏感度试验方法和航天系统静电行为的环境诱导效应等的标准/规范,对空间静电放电敏感度试验如何开展和空间静电效应进行了阐述。日本JAXA制定了JERG-2-211A《带电·放电设计标准》,该标准参考ECSS-E-ST-20-06C,对表面带电仿真分析与防护设计进行了规定。另外,由日本牵头起草的ISO11221《空间系统-太阳帆板-航天器带电诱发的静电放电测试方法》,其附录中对表面带电计算进行了说明,并给出了进行表面带电效应计算的软件示例。这些标准的相关内容代表了上目前充放电试验的先进水平,都能较好的用于航天器的设计与研制。

2.2国内航天器静电放电标准

国内与航天器静电相关标准大多是针对电子元件级别和电子产品制定了静电防护要求及静电放电相关因素的测试方法,这些标准主要集中在电子元器件和单机产品方面的静电防护,还有一些静电防护标准是通用性的静电防护标准,主要包括:GB/T1410-2006《固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法》、GB/T17626.2-2018《电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验》、GB/T32304-2015《航天电子产品静电防护要求》GJB1649-1993《电子产品防静电放电控制大纲》、QJ1693-1989《电子元器件防静电要求》等。与航天器充放电相关的标准主要有GB/T15463-2018《静电安全术语》、GJB2502.7-2015《航天器热控涂层试验方法第7部分:真空-电子辐照试验》、GB/T32452-2015《航天器空间环境术语》、QJ20409-2016《航天器表面材料充放电特性参数测试方法》和QJ20422.1-2016《航天器组件环境试验方法第1部分:表面充放电试验》。另外,还有一些企业级及以下标准,比如航天五院的院标《卫星表面放电效应试验方法》、《高轨航天器表面充放电防护设计指南》、《航天器组件环境试验方法第8部分:磁层亚暴环境表面充放电试验》和511所的所标《航天器太阳电池阵静电放电试验方法》、《航天器表面带电效应仿真分析要求》、《航天器表面带电效应仿真分析方法》等。由于航天器表面充放电问题是航天器在轨异常的主要原因之一,航天器在轨早期阶段发生静电放电进而失效的案例屡见不鲜。国外较早对航天器静电充放电效应开展了研究,并根据研究成果形成了相关的标准和规范以指导航天器抗静电设计。我国与国外航天大国和机构相比起步较晚,国内在航天器静电放电效应方面的研究始于上世纪80年代中期,首先开展卫星充放电试验研究的单位主要是五院511所、510所以及中国科学院空间科学与应用研究中心,在静电放电效应机理、仿真分析与地面试验研究中也取得了不少成果[3]。特别是511所在国内*突破了复杂边界条件下任意构型介质内带电三维仿真方法,开发了内带电仿真分析软件ATICS(AssessmentToolofInternalChargingforSatellite)并应用于型号,受到好评。虽然我国在静电放电效应研究中取得了一定的成绩,但是在标准与规范方面仍然匮乏,尚无相关的顶层标准和规范。在研究中,我国通常借鉴国外的标准与规范,但其中关键指标的适应性有待研究。

3未来展望

航天器在轨充放电效应引起的故障和损坏已经成为导致航天器在轨故障和损坏的主要原因之一,目前国内还没有关于航天器静电放电防护设计统一标准规范。在航天器设计、地面模拟试验评价、在轨故障分析以及在轨预报预警过程中,各单位根据自己的理解来开展工作,缺乏统一的参考标准规范来进行约束,宇航材料空间环境适应性试验方法的相关标准也相对匮乏。在未来航天器抗静电方面,除加强航天器静电放电效应的机理、试验与评价技术等研究和工作之外,制修订航天器静电放电相关的标准与规范刻不容缓。一是完善航天器静电放电来源相关的国家标准与规范,在现有航天器静电放电相关的环境标准与规范的基础上,制定太阳宇宙射线、银河宇宙射线、空间等离子体的相关国家标准,修订太阳电磁辐射、地球辐射带等标准。二是借鉴NASA、ESA及日本的一些防护设计标准及效应评估的标准,完善我国航天器表面充放电效应和内带电效应标准与规范;建立航天器表面充放电效应和内带电效应地面模拟试验的相关标准规范及通用标准和规范,在设计阶段就充分的进行试验验证,确保空间材料在无法充分应用防静电设计的前提下能够适应其空间环境。511所具有大型地磁亚暴充放电试验设备、1.2m表面充放电设备、等离子体充放电设备等一系列空间充放电环境试验设备,参与了多项卫星型号放电验证试验工作。拥有一批长期从事航天器带电效应分析及研究的专家和技术人员,与上具备先进试验技术的单位(如日本KIT,法国ONERA等)就静电放电试验进行过多次交流。自“十一五”以来,511所在航天器静电放电方面的研究陆续得到国防基础科研项目、技术基础项目、型号关键技术攻关、国防973等的支持,并拥有1套软件著作权及相应利,其成果在对尼星、巴星等型号关键部件的内带电效应进行了多次分析评估,取得了较好的效果。近年来,511所主导和参与编写了多项国家标准、国家军用标准和行业标准,包括《航天器空间环境术语》、《航天器热控涂层试验方法第7部分:真空-电子辐照试验》及《航天器组件环境试验方法第1部分:表面充放电试验》等,具备编写相应标准规范的能力。未来将不断深化理论上、方法上和应用上的研究,在建立静电放电相关的环境国家标准和试验相关的国家军用标准或行业标准中贡献一份力量。


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