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极端条件:用于太空旅行的力传感器
发布时间:2022-08-20
浏览次数:20 次

极端条件:用于太空旅行的力传感器

2022 年 6 月 3 日马库斯·海德尔
空间力传感器悬停在地球上空

在太空中,WIKA温度、压力和力与我们熟悉的环境不同。这意味着“高处”的测量技术会承受特定的压力。WIKA 现在已经开发、测试并提供了用于太空旅行的特殊力传感器。这些是客户特定的负载销,现在已经在太空飞行中证明了自己。

太空旅行早已商业化,太空旅游的概念正在形成。在航天工业的发展部门,新一代运载火箭和其他运输工具的计划正在成熟,以执行多项任务,从而节省资源。为了让乘客、机组人员和车辆安全返回地球,在任何情况下都可靠的先进技术是必不可少的。

飞行控制系统发挥着核心作用,它确保航天器的正确方向,以便安全地执行太空和返回任务。负载引脚对此至关重要。他们必须精确测量WIKA作用在航天器飞行控制面上的力。传统的负载销不能胜任这项任务——航天器力传感器的标准对它们来说要求太高了。

太空旅行中对力传感器的要求

在寻找适合太空的负载销时,一家航空航天公司最初询问了另一家制造商。但该供应商无法满足特殊要求。负载销必须:

  • 在极冷温度(低至 -65 °C)下可靠运行

  • 承受非常高的负载并抗疲劳

  • 具有非常紧凑的尺寸(测量孔的直径仅为 8 mm)

多年的负载销和小型化经验

用于太空旅行的力传感器

WIKA 为太空任务开发并制造了此版本的负载销。

最终,图纸、技术数据和测试要求都交给了威卡。由于他们在负载销和仪器小型化方面的多年经验,威卡的力测量专家成功地开发和制造了客户想要的产品。

但这只是第一个挑战。第二个是对负载销进行大量测试,以绝对肯定地保证它们在太空中正常工作。但是,无论是内部还是外部,都没有为此所需的测试设施。那么如何模拟传感器的极端工作条件呢?

航天力传感器专用测试设备

只有一个答案:威卡必须设计和建造自己的特殊测试设施,配备加热室和调整和校准机器。它必须能够:

  • 每 7 秒施加 23,860 公斤的交变载荷

  • 保持-65°C的内部温度

这种新设备最终证明了负载销保持了所需的测量质量,即使在所需的低温下进行了 100,000 次测试循环后也是如此。然后在应用程序中也证明了这一点:航天器的控制面功能完美,能够安全地进入太空并返回。

航空WIKA测量解决方案

除了太空飞行,威卡还为航空业提供特定的测量解决方案。其中一个例子是作为欧洲“清洁天空”计划一部分的力传感器的开发,该计划旨在减少飞机的排放。WIKA 还提供用于氧气系统的 DirectDrive 压力表和用于喷气发动机中冰检测的压力传感器。


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