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帥炸天!航天科技是如何運用無線技術的?

來源:深圳喆華電子 作者: 發布日期:2018-07-12 13:46:07 加入收藏 關注:
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         無線充電、無線通信等無線技術在民用領域應用非常廣。不過生活中使用的無線技術,只是讓手機、電動牙刷等擺脫了一根線的束縛,而中國航天科技集團有限公司一院研發中心正在研究的“運載器無線傳輸系統技術”,卻能讓火箭擺脫上百根重達數百公斤的電纜。

無線技術

  據技術人員預估,在不久的將來,中國火箭可應用信息與電能的無線傳輸,實現火箭內部“零電纜”。

  火箭內部有個“電纜網”

  運載火箭發射升空時要攜帶各種設備,控制系統、遙測系統等各系統的設備加起來有幾十臺。每臺設備都需要通過電纜連接蓄電池為它供電,設備之間也要通過電纜連接進行數據交互。

  據研發中心項目負責人劉飛介紹,在現役火箭中,電纜的數量有上百根、重達數百公斤,它們組成了龐大的電纜網。

  “這些電纜的接口就有上百種,從研制到安裝都很復雜,再加上飛行過程中受振動環境的影響,容易發生損傷、短路等,導致產品質量問題的產生,甚至造成發射失利。在對火箭質量問題的統計中,由電纜引發的質量問題數量一直居高不下。”劉飛說道。

  在火箭里建無線“高速公路”

  由于無線傳輸技術的不斷發展,減少火箭內部的電纜,甚至實現火箭“零電纜”如今已經不是難以實現的夢想。

  “我們研究的‘運載器無線傳輸系統技術’就是讓火箭實現‘無纜化’。”劉飛說。

  簡單地說,基于電磁感應原理,在箭上的蓄電池以及每臺設備上安裝一套收發裝置,在設備與蓄電池、設備與設備之間建立起一條無形的“高速公路”,信息與電能就可以在這條高速路上同時傳輸了。

  據劉飛介紹,無線供電在手機、電動牙刷等民用領域已經有應用,但箭上的使用條件更復雜,一塊蓄電池通過電磁感應要給所有設備供電,而且每臺設備都有不同的工作模式。

  無線通信,比如藍牙、WiFi等,人們并不陌生。但應用在火箭上,無線供電就變成了一項復雜的系統工程。火箭用的無線通信技術抗干擾能力強,并且只在設定的區域有信號,可靠性和安全性更高。

  這樣一項復雜的技術,目前已經被研發中心的技術人員攻破。“我們最關鍵的技術是‘電能和信息一體化傳輸技術’,無線供電、無線信息傳輸可同時進行。這項技術在國內外還沒有應用。目前我們已經完成地面演示驗證試驗。”劉飛信心滿滿地說。

  讓火箭“輕裝上陣”

  無限傳輸之于火箭意義重大。擺脫電纜的束縛,火箭的自重至少減少上百公斤,這意味著火箭可以增加上百公斤的有效載荷,相當于一顆小衛星的重量。

  此外,從有線變無線,火箭的電氣系統可以實現真正的模塊化組裝,提高火箭的研制發射效率,也降低了研制成本。

  據劉飛介紹,目前,在軌航天器、機器人等涉及復雜電氣系統的行業領域都在積極開展“無纜化”相關研究,但都處于起步階段。“一院研發中心是國內較早提出這一概念的,預計今明兩年就具備開展搭載試驗的條件,隨著這項技術的成熟,還有望向其他領域拓展。”

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