航天电子范文

时间:2023-02-26 16:21:09

航天电子

航天电子范文第1篇

《航天电子对抗》(CN:32-1329/TN)是一本有较高学术价值的大型双月刊,自创刊以来,选题新奇而不失报道广度,服务大众而不失理论高度。颇受业界和广大读者的关注和好评。

《航天电子对抗》航天类电子技术刊物。报道电子对抗专业科研、生产、管理、教学和使用各部门的研究成果和活动信息,促进我国电子对抗技术的发展。

航天电子范文第2篇

伴随着我国载人航天工程首次交会对接任务的完成,中国的航天人终于让电子技术成为中国航天发展最强劲的推动力,迎来航天电子亮剑太空的美好时代。光纤陀螺:开创空间站应用的先河

据了解,在此次载人航天工程首次交会对接任务中,中国航天科技集团公司九院共提供各类产品600余台(套),涉及惯性导航、计算机与微电子、遥测遥控、基础元器件多个领域,且多项创新技术得到首次应用。

天宫一号目标飞行器在地球上空近地点200千米、远地点350千米的椭圆形轨道上运行,它需要一双“眼睛”,精确地感知自身的微小动作,从而更好地确保飞行姿态精确控制以及与飞船交会对接。

但是,与改进型长征二号F火箭和神舟八号飞船不同的是,它采用了专门为它设计生产的光纤陀螺作为它的“眼睛”,引领它的浪漫太空之旅。

已知的公开资料显示,让光纤惯导陀螺担纲空间站姿态控制的重任,这在世界范围内尚属首次。也就是说,这个光纤陀螺是世界范围内第一个在空间站作为主份应用的光纤惯性器件,开创了光纤陀螺在空间站应用的先河。

据了解,光纤陀螺技术在世界航天领域属于前瞻性技术。航天科技集团九院在前期深入研究、吃透技术原理的基础上,依靠完全自主创新,使光纤陀螺技术短短几年之间取得突破性进展,在国内率先实现工程化和产品批量生产。光纤陀螺技术研究成果已获得两项国家技术发明奖、一项国家科技进步奖,应用于多个宇航型号任务。

与此同时,依托于这一技术的产品也在应用中通过了考验,在卫星搭载验证中不仅表现出良好的性能,而且在一些特殊的空间环境下还发挥了独特的作用,展现了与众不同的特殊优势。

把确保安全作为首要标准

“载人航天,人命关天”,一个不起眼的螺栓出现问题部有可能造成难以想象的灾难性后果,更不要说汇集和处理信息的中枢。航天科技集团公司九院771所把提高可靠性、确保安全性作为研制工作的首要标准。

作为中国航天员巡天的专属座驾,改进型长二F火箭将在我国未来开展空间有人试验活动中发挥关键作用,它的可靠性直接关系到航天员的生命安全。为了最大限度地提高火箭的安全性,让航天员毫无顾虑地乘坐火箭升空,771所在计算机可靠性上下足了工夫。他们一切从头做起,对箭载计算机、故障检测处理器进行了全新设计,采用系统级的冗余设计从根本上提高信息处理的可靠性。

为了实现这一目标,771所先后攻克了三机同步及信息交互技术、故障诊断隔离及系统重构技术、恶劣环境下信号完整性技术等诸多的技术难题,计算机系统由以前的接口部分采用冗余设计改为全部的三冗余系统结构,计算机系统失效成为极小概率事件。

在设计提升的同时,工程技术人员并没有对实验验证有丝毫的松懈。在箭载计算机设计中,他们进行了无数次前仿真、综合后仿真、布局布线后仿真、限电压极限温度环境仿真,对设想到的所有环节进行再三再四的验证。实验中出现的任何毛刺和异常,都深挖细剖、追根溯源,直至得到光滑得近乎完美的试验曲线,确保设计降额充分、逻辑正确、时序合理可靠性有了巨大的跃升

空间站长驻真空、失重、高辐射、冷热剧变的太空环境,飞船往返于天地之间,在地面环境和太空环境中穿梭,人要在其中生活和工作首先需要创造一个能够维持生命的环境。人们在地球上再自然不过的压力、氧气、适宜的温度都需要计算机的控制与维持,而天地交互所有信息的沟通更是离不开计算机的协调与控制。

设想一下,地面上遥控指令的接收与处理,空间站里各种设备的运行,试验结果的汇报,离开了计算机一切都将陷于瘫痪。

数管分系统中央处理单元是天宫一号目标飞行器和神舟八号飞船数据管理的核心,也是信息交互和数据处理的中枢,负责提供星上基准时间,控制串行数据总线的运行及下位机的操作,实现遥测、遥控、任务管理、自主控制等功能,它的稳定工作是航天员在天上正常生活和工作的基本前提。

航天电子范文第3篇

【关键词】实验技术 可靠性评估方法 航天电子设备

航天电子产品的质量和寿命要求是非常高的,电子设备取决于产品设计、研制生产、试验全过程的精准性,也就是本文所述的可靠性航天。航天电子元器件的可靠性的基础决定整个设备的可靠性,环境导致航天产品的不可维修,即使因为一个小小的电子元器件的失效所导致的失败都是不可挽回的,座椅对整个航天产品的每一个电子元件要求都是苛刻的,从我国航天事业发展以来,先辈的经验教训足以证明我国对航天科技的看重。从分系统可靠性针对长寿命进行研究,了解到系统可靠性矩的计算的规律, 然后建立了基于继承因子ρ的混合β先验分布系统方法, 最后结合整机系统试验数据,最后确定后验分布。通常推断航天电子设备可靠性来源于数据,需要进行了评估航天电子设备可靠性, 整机系统试验数据和航天电子设备有相同的可靠度,要求的整机系统试验次数方法降低。更好的做好航天电子设备的可靠性评估方法和行动保证,以促进航天科技适应新形势要求,让航天电子设备新的挑战中获得持续发展。

1 可靠性评估方法概述

在航天科技发展中,由于功能和造型的需要,往往把电子设备与造型连在一起,电子设备包含了航天技术的大部分。航天电子设备解析法采用的是严格的数学手段,可靠性评估依据计算结果,对应算可信度高失误率低。不过它的计算量大同时长,所以可靠性评适合于航天电子设备网络结构较强的系统,也就是说,当电子设备元件故障稀少的可靠性会大大减低,电子设备元件的数目使用率会增加,可靠性评估法可以充分发挥其概念清楚,模型准确的优点。对于大的电子设备系统或电子模型有很大是作用,航天运行中需时可靠性的评估过程会运行其使命。

航天电子设备可靠性已经列为航天产品重要质量,可靠性评估指标加以考核,有史以来,航天只用产品的技术性能指标来判定使用的安全性,可靠性是作为衡量电子元器件质量的标准,“我们的电子设备来,创建航天新世界”中的“电子”念强调节约能源,特别是的微型电子设备有效利用和技术研发,航天电子设备为研究对象,介绍了航天电子设备的复杂系统的可靠性评估和安全性分析方法,阐述了航天电子设备典型系统可靠性评估的应用方法。因此,采取措施使可靠性评估更加可靠,将会让航天电子设备设计,并且创造出更大的使用价值,为人民提供好航天电子设备。

2 航天电子设备的开发可靠性评估策略

航天电子产品的不断增加,而航天电子设备的可靠性决定于所用元器件,科技人员探索航天电子设备安全可靠性检测的方法,将航天电子设备可靠性评估基本原理进行式样,把航天电子设备试验运用可靠性评估方法,解决航天电子设备综合评估问题。航天电子设备设计是在设计时就考虑产品在整个寿命周期,同时在产品周期内可能遇到的各种问题,航天设计慎重选择设计方案的实施,保护措施可以减少或消除问题的危害。可靠性评估指的是:在一定的模拟环境下,为所设计航天电子设备的零部件进行实验,为下一步的航天电子设备创造一个良好的工作环境,也就是满足航天电子准备运行的条件。

研发航天电子设备的环保材料,是有效利用的“再生”,在航天事可以有效地节省能源的消耗,降低航天物资及能源的投入,比如合理的采用航天电子设备技术,可以使远航体系与维护体系合二为一的建造,在节约航天材料的同时还免去了能源消耗,从而减轻航天载运压力。航天电子设备可靠性设计是由为定性可靠性设计和定量可靠性设计组合而成,航天电子设备定性可靠性设计就是在进行故障模式的基础上,针对地应用成功的设计经验来完成设计目的。航天定量可靠性设计就是充分掌握所设计零件的强度,电子元件分布和应力分布的情况进行掌握,建立隐式极限状态函数可靠性体现,最后设计出满足规定可靠性要求的航天电子设备。

3 提高航天电子科技的推广与服务

在航天电子设备研发设计中,为了达到适度、低能耗标准较多的技术支撑和航天经验的运用,航天设计师都要充分考虑航天技术的优化,还有设计电子设备内部系统的配合、新能源的应用,一切都用来来保证航天电子设备设计的可行方案。只有在航天电子设备中采取有可靠性评估方法,才有可能进一步增加航天电子设备利用时间增加使用寿命,航天电子设备系统的可靠性模型,航天电子设备经典的和Bayes评估方式。

对可靠性设计方法的研究保证航天计划实施方案推进、航天电子产品,对于未来市场经济杠杆有利推动、国家有目的引导航天电子设备设计理念进行社会化使用。航天电子设备具有可持续发展的、延续性强的使用性能,能形成一个完整的环保经济生活的循环。在新的航天材料、新的航天技术的推广,通过一个有效的航天电子系统来完成统一,从环保经济方面体现可靠性理念的最高价值,为使用航天电子设备的人们提供长久的、有效有质量的服务保障。

4 总结

目前,中国航天事业的发展关乎于世界,在我国许多项目都进入了一个新的发展界面,2016年9月的再次载人飞船的发射成功并返回,更多的航天产品的研制生产也正在逐步取得收获。航天电子设备对电子元器件的要求很高,比如在技术、品种和数量上的精确要求,电子设备质量的可靠性会增加电子设备的寿命,航天电子设备更新、更高的要求,航天电子元器件是航天设备不可缺少的重要元素,是航天电子设备赖以提高性能和可靠性评估的基础。国家的航天电子设备可靠性有更高的创新,想要在航天电子设备产业结构和航天科技上有全面的革新。航天的政策必须有效的实施到航天电子设备的方方面面,大力推广航天电子的核心理念。

参考文献

[1]孙鹏,赵阳,董海平.航天电子设备可靠性评估方法研究[J].空间科学学报,2012(02):265-269.

[2]高亮.航天电连接器空间环境可靠性试验与评估的研究[D].浙江大学,2012.

[3]李小兵.加工中心时间动态可靠性建模[D].吉林大W,2012.

[4]蔡骏.电子设备可靠性评估方法应用研究[J].电子产品可靠性与环境试验,2010(02):39-42.

[5]黄景德,段立召,郝学良.基于验前信息融合的复杂电子设备可靠性评估方法研究[J].航天控制,2010(06):85-88.

作者单位

航天电子范文第4篇

摘要:航天电子产品具有长寿命、小子样、失效机理复杂等特点,难以通过传统的统计方法对其贮存期进行评估。通过对元器件进行加速贮存试验,给出了一种元器件的退化方程、伪失效寿命、加速因子以及激活能的计算方法,然后在元器件加速贮存试验的基础上提出了一种基于失效率的航天电子产品加速因子算法,该算法只需得到整机元器件数量、失效率激活能即可计算加速因子,最后对某控制器进行加速寿命试验,验证了所提出的贮存期评估方法的正确性以及工程适应性。

关键词:电子设备;贮存期;加速试验;评估

1引言

当前,航天导弹武器系统电子产品通常具有“长期贮存,一次使用”的特点,贮存期通常可达十余年,是衡量导弹武器的一个重要指标。在研制阶段需要对电子产品的贮存期进行评估,获取贮存可靠性信息。目前,国内外通常采用的贮存期评估方法是对产品进行加速贮存试验,加速贮存试验是在试验中对样本施加超过自然贮存条件的环境应力,采集并记录相关参数的失效或退化数据,在一定条件下对试验数据进行分析建模,外推出正常应力下的贮存可靠性指标。加速贮存试验分为加速寿命试验和加速退化试验。加速寿命试验以试验中出现的失效样本数作为评估依据,需要的样本数量较多,而加速退化试验以样本的退化数据作为评估依据,所需样本数量较少。航天电子设备通常由整机电路及金属件结构件组成。

为了获取电子产品的贮存期信息,必须先分别对电路、非金属件及金属件金属结构件的失效模式、失效机理及贮存期进行评估。国内大部分的研究内容还主要集中在对电子元器件、金属材料及非金属材料进行加速试验,对电子产品的整机加速试验的研究、方法还比较少。由于金属结构件的贮存可靠性元大于电子元器件,本文主要对电子产品的整机进行贮存期研究。航天电子产品整机级加速贮存试验方法是从元器件老化试验中发展而来的,但也存在差别。电子产品整机中通常包含种类各异的电子元器件,在相同试验应力下,整机内不同种类的电子元器件的加速因子(即老化速率的加速倍数)并不相同,如何通过元器件的加速因子得到整机加速贮存试验的加速因子是本文需要解决的问题。本文首先以典型电子元器件为例,介绍了其退化方程、伪失效寿命、加速因子以及激活能的计算方法,然后在元器件加速贮存试验的基础上提出了一种基于失效率的航天电子产品整机加速因子的计算方法,最后以某控制器为例说明其贮存期评估方法。

2电子元器件的加速寿命

影响电子元器件贮存寿命的因素有材料、工艺、结构、封装等,在同样的贮存条件下,相同类型的元器件其寿命基本相同,因此,对同类型的元器件选取一个代表品种进行试验,所得出的寿命信息就适用于该类型的所有元器件。本节以某开关二极管为例,说明其加速寿命评估以及加速因子、激活能的计算方法。

2.1试验应力

选择将样品分为4组,采用步进应力加速贮存试验方法。步进应力加速贮存寿命试验温度及时间分别为T1:150℃(0~900h);T2:165℃(900~1700h);T3:180℃(1700~2400h);T4:195℃(2400~3000h)。在4个温度下共设置23个测试点如下:T1测试节点:0、300、500、700、900h;T2测试节点:1060、1220、1360、1540、1700h;T3测试节点:1900、2000、2100、2200、2300、2400h;T4测试节点:2490、2580、2670、2760、2840、2920、3000h。开关二极管漏电流IR为敏感电参数,因此,通过IR对其寿命进行评估。

2.2试验实施

在每个测试节点对4组样品的漏电流进行测试,对每次的测试数据分组。

2.3数据处理

2.3.1退化方程

退化方程可按以下步骤得出:1)绘制漏电流IR变化趋势图;2)对趋势图进行拟合,得到退化曲线及方程。根据测试数据,绘制4个应力温度下的退化曲线及方程如图1~4所示。

2.3.2伪失效寿命

拟合曲线的“线性”拟合程度较好,因此,利用拟合直线方程y=a+bt中得出的a和b的值,外推各温度下器件的伪失效寿命t。

2.3.3加速寿命方程

得到伪失效寿命后,利用概率图确定寿命的分布类型,利用拟合曲线计算各个温度下的中位寿命t(0.5),4个温度下的中位寿命分别为10734.92、7279.093、5051.21、4518.42h。图中纵坐标为lnt(0.5),横坐标为1/T(e-4)。加速寿命曲线近似为直线,根据加速方程lnt(0.5)=a+b/T,推算出常温25℃下,该二极管中位寿命为505812h,大约57年。

3电子产品整机加速因子研究

航天电子产品加速贮存试验首先要确定影响贮存的关键应力,在此应力下需要选择相应的加速模型进行加速因子的计算。

3.1整机加速应力的选择

选择合适的加速应力直接决定了试验的有效性及加速效率,一般应根据产品的失效机理与失效模式来选择加速应力;航天电子产品在贮存、运输、维修期间受到多种环境影响,故在选择加速贮存试验加速应力之前,应作如下考虑。1)加速应力所激发的失效机理要与实际使用状态下的失效机理相同,即保证失效机理不改变。2)应该选择对失效过程起到影响最大的应力作为加速应力。3)加速应力会导致产品同时存在几种失效机理时,应按照技术上的判断,着重关注主要的失效机理。结合航天型号工程经验,环境温度和湿度是决定产品贮存寿命及可靠性的主要因素。温度对电子产品可能引起的热效应主要有如下几个方面:1)固定电阻的阻值改变;2)温度梯度不同和不同材料的膨胀不一致使电子产品的稳定性发生变化;3)变压器和机电部件过热;4)继电器以及磁动或热动装置的吸合/释放范围变化;5)工作或贮存寿命缩短。湿度环境对电子产品的表面效应,以及材料性质的改变会产生影响。目前,还没有成熟的湿度加速试验模型可以引用。在设计时,导弹弹上电子设备大多需进行密封性设计,因此湿度不是贮存的敏感应力,本文主要考虑温度应力作为加速贮存的施加应力。

3.2整机加速因子算法

Arrhenius模型广泛应用于与温度有关的应力加速贮存试验,但Arrhenius模型只适用于元器件,不能直接应用于整机[10-11]。

4整机加速贮存试验方法

4.1整机加速方法

综合考虑温度和加速效果,选定80℃为该控制器的加速应力温度,其对应的加速贮存试验时间T为T加速时间=T贮存期/AFT。假设该控制器的贮存期为15年,为简化试验模型,建立加速试验剖面如图6所示。样本为新出厂产品,其自然贮存寿命为0,需要进行15个循环周期的加速试验,每个循环的试验时间为365×24h/35.51=246.7h,也即加速时间246.7h相当于自然贮存1年。试验要求如下:产品在进高温箱前,需要进行外观检查和2电性能检查,检查合格后方可进入后续的高温试验。高温箱的升温和降温的速度是2℃/min,高温箱中的温度保持在80℃并恒温0.5h后开始计时,每个循环周期后进行电性能测试,测试时需将高温箱的温度降至常温,常温恒温0.5h后,才可以开始测试。高温加速试验的有效时间不应含纳测试和恒温的时间。每个试验循环周期结束后,需对产品进行性能测试,若15个循环周期测试均合格,则可以给出15年贮存期评估结论。

5结论

本文以元器件加速试验为基础,分析了元器件的贮存期、加速因子及激活能的计算方法,在此基础上提出了一种基于元器件失效率和激活能的整机加速因子计算方法,该方法针对小样本、故障模式多样的高可靠航天电子产品的贮存期评估问题进行研究,只需得到元器件种类及数量、元器件失效率、激活能即可计算加速因子。以某弹上控制器为例,给出了其加速试验及真实度评价方法。通过本文研究,可以对电子产品的贮存期进行评估,具有一定的工程实践意义。对于加速因子真实度的评价方法是本课题后续研究的重点。

参考文献

[1]王召斌.航天电磁继电器贮存可靠性退化试验与评价方法的研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2013.

[2]李久祥.装备贮存延寿技术[M].北京:中国宇航出版社,2007:236-237.

[3]苏承毅,牟春晖,何江,等.整机级加速贮存试验加速因子与真实度评估方法[J].战术导弹技术,2015(1):37-41.

[4]邓爱民,陈循,张春华,等.基于性能退化数据的可靠性评估[J].宇航学报,2006,27(3):546-552.

[5]吴永亮,陈国光,孟召丽.基于步进应力加速寿命试验的硅压力传感器寿命预测[J].电子测量技术,2009,32(12):44-47.

[6]陈文华,钱萍,马子魁,等.基于定时测试的综合应力加速寿命试验方案优化设计[J].仪器仪表学报,2009,30(12):2544-2545.

[7]申争光,苑景春,董静宇,等.弹上设备加速寿命试验中加速因子估计方法[J].系统工程与电子技术2015,37(8):1948-1952.

[8]周秀峰,姚军,张俊.电子整机加速贮存试验的Dirichlet分析方法[J].航空学报,2012,33(7):1305-1310.

[9]李进,李传日.加速寿命试验中修正阿伦尼斯加速银子的研究[J].电子产品可靠性与环境试验,2009(S1):38-42.

航天电子范文第5篇

关键词:模态仿真分析;航天电子产品;结构设计;ANSYS

中图分类号:TB115

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2010)09-0307-03

1 航天电子产品力学特点

航天电子产品结构的功能是维持设备的外部构型,提供内部电路板组件、独立的元器件及模块的安装空间,满足安装要求,确保在各种受载条件下元器件、组件的安全,其中力学设计是结构设计中最重要的内容之一。

航天电子产品所承受的载荷根据其力学特性可分为静载荷和动载荷,通常静载荷可以通过采取适当措施减小其影响。动载荷则比较复杂,航天器在地面到发射、进入轨道和返回地面的各阶段工作状态下要经受各种环境条件,都属于动载荷范畴,下表是航天器飞行过程中的动态激励特性。

POGO:液体火箭发动机的液体输送系统与火箭结构之间的液固耦合现象。

动载荷中的高频部分容易衰减,低频部分则不容易衰减,如果航天电子产品中的元器件或结构组件的固有频率与上述动态激励的频率相同,则容易引起共振,发生事故,所以航天电子产品的结构设计过程中必须尽量提高整体的基频。

模态分析的目的是确定航天电子产品结构的动态特性(固有频率和振型)。因为它一方面可以避免与电子元件及控制元件的频率共振,另一方面是其它动力响应分析的基础,为结构设计选型提供依据。

2 航天电子产品结构设计流程

航天结构设计的一般流程如图1所示。其中一个数值分析验证和试验验证两个反馈环节,其中的力学分析就包含模态分析,但此时模态分析的目的是检验详细设计后的结构是否满足基频的要求。一般从总体设计到详细设计中间环节往往凭设计人员的工程经验,如果到详细设计完成后的力学分析中发现问题,则需要重新进行详细设计,甚至可能需要对总体设计的进行更改。

同时,由于模态分析可以使用比较简单的模型,使用有限元分析便可得到结构的固有频率,需要的代价很小,且在结构详细设计之前增加一项模态分析能有助于结构的选型,可以提前发现问题,有效的减少结构设计的反复,并能为详细力学分析提供初始数据。结合实际工作提出如下结构设计的优化流程,具体如图2所示:

下文就通过一个实例来分析总体设计阶段增加模态分析的对于航天电子产品设计的重要作用。

3 模态分析理论基础

有限元的基本思想是将弹性体离散成有限个单元,然后据各单元节点的位移协调和节点力平衡,其动力学基本方程:

由于一般结构阻尼对结构的固有频率和振型影响极小,所以,求结构的固有频率和振型时,直接用无阻尼的自由振动方程求解,即:

因任意弹性体的自由振动都可分解为一系列的简谐振动的迭加:即结构上各节点位移为:

δ0为节点位移振幅向量(即振型),与时间t无关的位移幅值;

ω为与该振型对应的频率。

将节点位移代入动力方程,化简得广义特征值问题:

上式称为结构的特征方程。设计结构的自由度为n,则特征方程为ω的n次代数方程,其n个根称为特征值,记为ω21,…ω2n。

它们的平方根称为系统的固有频率,即ωr,r=1,…n

将这些固有频率从小到大依次排列为ω1≤ω2…ωn

最低的频率ω1称为基频,它是所有频率中最重要的一个。

对于有n个自由度正定系统,就得到ω2的n个大于零正实根。振型就是任一阶固有频率作简谐振动时,各频率对应的n个振幅值间所具有确定的相对比值,表示系统有一定的振动形态。由于篇幅所限其具体方法本文不再赘述。

4 模态分析应用实例

航天电子产品中电路板形状的选择是一个比较常见的任务,也是电路设计、结构设计和可靠性设计的基础。下面将就某仪器的三种电路板方案进行分析,来说明模态分析在结构选型过程中的应用。

4.1 有限元建模

本文模型建立过程中对其忽略电路板和元器件细节,在ANSYS有限元软件平台上,假设有效载荷和模块结构质量均匀分布。本文结合实际,选择三种面积基本相当的电路板形状作为备选,具体情况如下:

方案A的电路板为正方形,其对应的箱体为薄的、底面为正方形的箱体,如图3所示。

图3 方案A电路板外形和其可能对应的箱体外形图

方案B电路板选择为长方形,其对应的箱体是薄的、底面为长方形的箱体,相对于方案A,其特点是减小了面板面积,增加了长度,如图4所示。

图4 方案B电路板外形和其可能对应的箱体外形图

方案C则选择两层电路板布线,通过四颗支柱连接,其对应的箱体是比A、B两个方案高的正方形箱体,但减小了底面积,如图5所示。

三种方案各有优缺点,在没有其它设计约束的情况下,电路设计人员和结构设计人员要凭经验选择一种方案作为设计的输入,本文试图通过对三种电路板的模态分析试图找出其中的优劣,进而做出选择。

4.2 模态仿真分析

在ANSYS软件中我们利用3D-Elastic Shell 63和3D-Elastic Beam 4单元对电路板的连接杆进行模拟。输入实常数及材料常数,以Smartsizing网格密度的方式。电路板材料采用环氧酚醛层压玻璃布板,电路板连接结构采用2A12硬铝。

由于主要影响系统结构是最低几阶的固有频率,本例中我们取前5阶固有频率进行计算,具体计算过程从简,由于经过了适当简化,普通配置的台式机的计算时间一般只需要几秒钟。在相同的边界条件和物理属性参数的情况下,经过仿真计算,获得了三种不同方案的电路板结构的固有频率和振型,三种方案的基频和振型结果分别见表2,三种方案的第一阶振型和应力云图分别见图6、图7和图8。

4.3 模态分析结果

上述结果可以看到,方案A的固有频率最小为221.03Hz,方案B的固有频率最小为187.02Hz,固有频率均大于100Hz,且均未出现应力集中的情况均能符合要求。分析结果显示出正方形电路板方案的固有频率更高,对结构

设计更加有利。如果仅从模态分析考虑,电路板形状应该

选择方案A,且箱体选择薄的、底面为正方形的结构,如图3所示。

方案C的最小固有频率为23.10Hz,基频太低,与表1中动态激励中的低频部分重叠较多,容易引起共振而破坏系统结构。且方案C的产生的应力比前两个方案大,并且出现了应力集中的情况,薄弱环节出现在4根支柱的连接处,有可能在上下两层电路板的这8个点对造成直接的破坏,换句话说,要采用方案C则需要对两电路板进一步加固,或改为其他的双层固定方式,并同时解决固定支柱位置的应力集中问题。

4.4 讨论和说明

关于以上分析,还有以下几点需要总结和说明:

(1)通过上文分析,可以得出,方案A最优,可以作为下一步结构设计的输入,如果必须选C则应该另选其他的支撑形式,并且还要对连接处做进一步分析,处理好电路板上应力集中的问题;

(2)采用模态分析对航天电子产品结构选型有一定的指导意义,能从大量的方案种找出可能比较合理的方案,并为详细设计后的力学分析提供了初步的分析依据;

(3)模态分析仅仅是航天电子结构动力学分析的一种,也是其他动力学分析的基础,故模态分析数据良好并不能说明其他动力学分析可以忽略。反之如果模态分析出现问题,则必须认真分析结果,并采取措施提高基频;

(4)计算的时候仅考虑了电路板,忽略了元器件的重量和分布,忽略了电路板上覆铜层的特点,所以计算结果与实际可能有一定差别,但计算结果能对定性的分析构型的优劣提供可靠依据,对结构选型有一定的参考价值。且计算固有频率和振型结果,没有考虑阻尼等因素,还需进一步仿真分析修正和模拟空间环境模态分析试验验证。

5 结束语

航天电子产品结构设计过程中,使用有限元分析方法进行初步的模态分析可较方便的得到某一构型的基频和振型,为判断结构的优劣提供了依据,可以给电路设计和结构设计提供了初始的输入,也为进一步动态仿真分析和模拟空间环境模态分析试验验证提供了依据,由此可以看出,在总体设计阶段增加简单的模态分析可以以很小的代价获得最终产品的大致评价,对初始设计阶段的选型有一定的指导意义,可以减少设计的盲目性,可以改进航天电子产品结构设计流程。

参考文献

[1]袁家军.论卫星结构优化设计[J].航天器工程,1992,(4).

航天电子范文第6篇

载人航天工程是一个系统工程,由航天员、空间应用、载人飞船、运载火箭、发射场、测控通信、着陆场和空间实验室系统组成,各系统之间需分工协作才能完成。

同时,航天产业技术壁垒高,投入产出都比较大。与美国私营企业可参与到航天计划不同,我国能够参与载人航天计划的企业几乎都为国企或央企背景。

尽管逐渐已有少量民营企业的背影,但大多被限制在的最基础的设备制造。

参与到神九工程中、具有央企背景的轴研科技(002046.SZ)证券代表赵祥功认为,我国民营企业在航天技术研发方面仍很薄弱,他们大多把精力放在了单纯的产能扩张上,因此,承担研发任务的仍是国企背景的研发机构。

航天工程系统涉及众多单位,但该产业仍处于高度垄断状态,存在非常高的壁垒。尽管我国鼓励民间资本进入航天产业,但短期内各种壁垒都长期存在,而航天工程的参与者一向具有延续性。

赵祥功也表示,因后续的研发都是在之前系统上加以改进,因此航天工程的参与单位具有继承性。此次载人航天工程的最主要承担者仍为航天科技集团与航天科工集团旗下的诸多公司。

两大航空军工集团,即中国航天科技集团(下称“航天科技集团”)与中国航天科工集团(下称“航天科工集团”)成为绝对主力。

聚集了我国航天产业90%的资源、人才以及扶持政策。A股市场目前涉及的航天类上市公司大多也归属于两大集团。

航天科技集团下属5家A股上市公司,中国卫星、航天电子、航天机电、航天动力以及四维图新。航天科工下属有6家A股上市公司,包括航天信息、航天长峰、航天科技、航天晨光、航天通信以及航天电器。

航天科技集团此次主要有6家上市公司与神九飞船有关,包括中国卫星、航天电子、航天机电、航天动力、航天信息以及航天晨光。除此之外,还包括众多非上市公司。

中国卫星大股东为载人飞船总承包商;航天电子主要做继电器、连接器等;航天机电大股东有运载火箭和太阳能光伏业务;航天动力主要负责运载火箭液体发动机研制;航天信息承担卫星应用与信息技术业务;航天晨光的主要业务是航天发射地面设备业务。

两大航天集团受益最大

在载人航天工程中,受益最大的显然是航天科技集团与航天科工集团。

航天科技集团主要从事运载火箭、人造卫星、载人飞船和战略、战术导弹武器系统等的研制发射,拥有中国运载火箭技术研究院、航天动力技术研究院、中国空间技术研究院等10个大型科研生产联合体等单位。

旗下的上市公司中国卫星,其大股东航天五院是神舟系列飞船和天宫系列目标飞行器的总体设计与制造单位。

中国卫星下属子公司又为神舟系列飞船提供了星载卫星导航仪等星载仪器设备、地面监测等保障配套系统。其中,星载卫星导航仪是引导神舟与天宫对接的关键环节。

航天科技集团是本次神舟九号的设计主体。载人飞船系统和空间实验室系统由航天科技第5、8研究院负责研制,运载火箭系统由航天科技第1研究院负责研制。

空间应用系统由中国科学院相关研究所负责研制,航天员、发射场、测控通信及着陆场系统由航天科技、电子科技集团等下属相关场所负责研制建设,基本未涉及上市公司。

在我国航天产业快速发展的背景下,该集团的经营业绩也得到迅速上升。

2007年,航天科技营业收入为486亿元。2010年,这一数字增长为839.47亿元,年复合增长率达20%左右。净利润也从2007年的43.87亿元,增至2010年的64.63亿元,年复合增长率约为14%。

而航天科工在各方面也丝毫不逊色。航天科工集团业务主要为导弹武器系统、电子信息产品、航天产品等,拥有科工二院、三院、四院,以及A股六家上市公司,其中航天电器和航天通信的主要业务与航天产业和导弹系统相关度较高。

2007年开始,航天科工营业收入也实现了较快增长。2010年实现营业收入901亿元,同比增长24.41%。航天科工信息技术与装备制造两大主业占民用产业的比重逐年上升,已由2006年的42%上升至2010年的55%。

在本次神舟九号与天宫一号的对接中,航天科工集团旗下的众多公司更是承担了多项研发任务。

航天电器为神九的交会对接研制生产了电源、连接器、继电器、电机、齿轮5大类关键产品。在本次交会对接中,航天电器研制的连接器和继电器数量共有18000多只,品种数十个。

林泉电机则为航天员营造了安全舒适的太空环境。在此次人工交会对接试验中,林泉电机共参与了6大分系统的研制任务,涉及对接机构系统三种电机,为在“天宫一号”中开展空间新技术实验研制了34项产品。

群建公司提供的群建齿轮为航天员实现了手控交会对接机构的紧紧咬合。

此次交会对接,群建公司产品涵盖53大类、181个齿轮传动部件。主要作用为在微电机驱动下,实现运动的精密传递,确保准确传动,最终实现交会对接。

航天测控继续为载人航天工程提供“载人航天器测试数据自动判读软件”。

该系统在原有基础上进行了优化,完成了所有参数、指令、事件判据的梳理,细化了判读知识,缩短了地面测试人员判读结论的分析时间,判读覆盖率达到100%。

航天科工二院25所为交会自主研发的交会对接微波雷达,为交会对接提供距离、速度、角度、角速度等信息。三院33所提供了高精度加速度计组合。梅岭化工厂继续承担了载人航天工程飞船、火箭电池的研制任务,为其提供电源。

毛利率差异大

尽管航天类上市公司大多属于两大航天集团,但庞大的航天产业仍需要广泛的产业配套,而这一块市场则由其他公司占据,其中不乏上市公司,如奥普光电、轴研科技、七星电子、博威合金、百利电气以及中钢吉炭等。

轴研科技在航天特种轴承方面拥有垄断地位,占据轴承市场份额80%左右,已完成了我国人造地球卫星以及神舟系列飞船、嫦娥探月工程的轴承及组件的配套任务。轴研科技向记者确认,此次再次为神舟九号提供了轴承配件。

七星电子的混合集成电路和电子元件产品用于包括航空航天在内的军工行业,在神舟系列飞船、嫦娥一号、长征系列火箭等多项国家重点工程中得到应用。

而中钢吉炭全资子公司吉林神舟碳纤维公司是国内军用碳纤维唯一定点生产企业,主要应用于神舟系列飞船、长征、东风等国家武器研制,是神舟系列飞船、宇航方面的主导材料。

旋极信息继续为本次航天工程提供嵌入式的系统测试产品及技术服务等。

旋极信息是国内嵌入式系统测试的龙头,多次完成载人航天嵌入式系统测试项目,其业务面向国防军工,尤其是航天航空领域。目前,军工嵌入式测试市场规模达70亿元。

尽管受益于航天发展,但是涉及的上市公司毛利率水平却出现明显差异。其中代表新兴产业卫星导航、以导航地图为主营业务的四维图新毛利率最高,达86.6%。

以生产航天元器件为主的航天电子和航天电器毛利率水平较高,而以小卫星总装和卫星应用为主的中国卫星以及汽车电子产品为主的航天通信毛利率则处于较低水平。

航天通信

股票代码:600677

公司是上市公司中国防科工委体制改革唯一试点单位,是导弹武器系统总装唯一上市公司,是上市公司中唯一具有保军能力的企业。(所谓保军能力就是鉴于公司在军品生产中的重要地位,即使全部停产也可获国家一定水平的补贴,以维持企业基本生存能力。)公司主要军品业务有导弹总装、军用通信设备、导弹系统配套。军品业务2011年收入为7.03亿元,同比增长11.44%,毛利率为28.98%。

航天科技

股票代码:000901

公司是我国航天系上市公司中唯一一家拥有生产固体运载火箭核心技术和资产的企业。公司作为航天三院唯一的上市平台,具有优质军工资产注入预期。

中国卫星

股票代码:600118

上市公司中唯一的卫星制造公司。由于卫星应用行业目前处于快速增长的时期,是卫星应用领域最大的增长亮点。公司的小卫星研制处于相对垄断地位,"十二五"期间也将持续稳定增长。但公司的部分子公司经营拓展面临一定困难,影响公司整体业绩的快速上升。

航天电器

股票代码:002025

公司继电器技术国内领先,是国内航空航天继电器的主要提供商,将直接受益于航天发射器数量快速增长。公司航天连接器市场份额在70%以上,是“十二五”载人航天工程、探月工程、北斗导航等工程的直接受益者。

航天晨光

股票代码:600501

公司一直从事航天发射地面设备和车载机动特种装备的研制和生产,重点开发导弹运输车、运载火箭加注系统、战略导弹加注系统、火箭燃料加注车、火箭燃料储罐、航天金属软管、机场地勤装备系列、坦克群车加油车、野战机动装备系列、陆地和海上油料储运装备等产品。

中航动控

股票代码:000738

定向增发及资产置换完成后,将成为目前国内唯一的航空发动机控制系统的研制、生产和试验基地,主营业务定位为航空发动机控制系统的研制与生产,同时不同程度地从事公司产品维修业务。

航天动力

股票代码:600343

公司以航天流体技术为核心,逐步实现向液力传动系统、泵及泵系统、流体计量系统整体开发的战略布局。目前公司车载消防泵产、销量居国内厂家首位,在国内市场的占有率为70%-80%。公司增发方案日前获审核通过,拟非公开发行股票数量不超过8000万股,募集资金10亿元,有利于公司后续业务发展。

中航精机

股票代码:002013

公司第一大股东中国航空救生研究所隶属中航集团,是国内唯一从事火箭弹射救生系统研究、设计、制造、试验的大型专业机构。其定向发行2.56亿股置入的中航工业、机电公司、盖克机电和中国华融共同持有的庆安公司、陕航电气、郑飞公司和四川液压等7家公司在2009年净利润共计约3.3亿元,业务涉及机载悬挂发射控制系统、航空燃油测控系统、航空发动机点火系统等航空机电系统领域。

航天信息

股票代码:600271

2007年8月,公司投资2550万元对湖南航天卫星通信科技有限公司进行增资扩股,持有后者51%的股份。湖南卫通公司拥有数字卫星电视接收机、卫星接收天线等四种卫视设备生产许可证,拟投入3亿元建航天信息产业园。

中航电子

股票代码:600372

军品业务传感器和“黑匣子”增速超预期,预计二者未来4年将持续保持约30%年均增长率。传感器业务主要受益于航空发动机全权限数字电子控制替代机电控制对传感器的需求大幅增长。黑匣子业务则受益于新型航空“黑匣子”替代需求增长。

其他军品业务增速较平缓,航空集成电路和航空照明市场空间大,业绩贡献待时日。

航天电子

股票代码:600879

公司是中国航天科技集团公司旗下从事航天电子测控、航天电子对抗、航天制导、航天电子元器件专业的高科技上市公司,产品被广泛地应用于各类型号卫星、火箭运载工具,在国内卫星导航系统集成方面具有一定的垄断性优势。

中航光电

股票代码:002179

公司拥有完整连接器研发、制造和检测试验体系,是国内规模最大军用连接器制造企业,也是国内同行业中规模最大同时具备研制和生产光、电两类连接器产品专业化企业,在国内光器件细分市场中居于领先地位。

中航重机

股票代码:600765

持有安大航空锻造公司100%股权,该公司在高温合金环形锻件的精化工艺研究上居国内领先地位,成为中国航空工业环形锻件制造中心。旗下陕西宏远则是我国军用飞机和发动机锻造件核心供应商。

航天长峰

股票代码:600855

公司是我国首家经国防科工委批准军工资产上市的企业,也是国内惟一能生产第三代红外成像设备的企业。军用电子信息产品与医疗器械的毛利率基本保持稳定,但费用率高企与销量不足导致公司盈利能力依然不佳。随着安保资产的注入及现有业务经营能力的改善,预计今年的盈利状况会明显好转。

钢研高纳

股票代码:300034

主要从事航空航天材料中高温合金材料的研发、生产和销售,属于航天航空板块中高景气细分子行业的龙头。

航天机电

股票代码:600151

航天电子范文第7篇

扩大服务领域是增长之源

公司03―05年来收入和利润的快速增长来自于公司目标客户群的不断扩大,公司早期主要为063基地做内部配套,逐步发展到航天科工集团以及为整个国内军工、航空航天做配套。06―07年收入增长放缓,主要原因是军品订单增长有所放缓。由此,我们也可以看到单纯依赖军品订单业绩波动的风险较大。其实公司一直在有意识的把销售扩大到民品市场。从早期的上海衡阳到目前苏州华旃民品基地已经渐成气候,08年苏州华旃收入已经达到1亿元。

面临3G投资好时机

苏州华旃目前主要产品为通讯类连接器,其目标直接对准了国内此次3G投资所带来的大量通讯设备对高端连接器的爆发性需求。目前公司已经成为了华为、中兴、大唐、北电网络等国内外知名通讯设备厂商的供应商,并批量出货。公司的通讯类连接器属于高端产品,其利润水平虽然不及军品,但仍然具有较好的盈利空间。从利润上看,08年苏州华旃的净利润只有494万元。我们认为利润率较低的主要原因在于公司前期为民用高端连接器投入了较高的研发费用,目前只有部分产品形成了销售;其次,新设备新人员需要熟悉和磨合的过程,因此产量受到一定影响。总的看来08年华旃尚未达到经济规模,但发展手头良好。

从苏州华旃今年一季度的情况看,上海研发基地新品研制线和苏州量产线都处于满负荷运转,由于订单紧急,生产人员不得不加班加点,甚至抽调二线人员到一线协助生产。公司为保障及时交货不断组织“劳动竞赛”活动,完全看不到由于金融危机给电子行业带来的萧条。我们认为随着公司研发中的产品不断推向市场,订单饱满的情况行将延续。我们估计华旃09年收入估计有望突破1.5亿元。

目前华旃一期的厂房面积是1万多平米,二期厂房3万多平米3月下旬已经动工,2010年有望投产。

收获海外大客户订单

随着国外大客户对国内厂商设计和制造能力的逐步认识和认可,高端连接器产品的海外订单会加速进入国内。从公司近一年来同海外大客户的接触看来,海外客户对公司的设计、研发和制造能力表示“惊奇”,他们没有想到在中国的西部地区有如此高水平的连接器制造厂商。这些厂商包括北电、哈里伯顿和GE,通过现场稽核和样单后,现在已近开始批量出货。哈里伯顿甚至有一款产品在国内多方寻找供货商均无法满足要求,最终将订单交给了航天电器。

收购林泉涉足微电机业务

林泉电机技术研发实力雄厚

林泉电机厂系061基地下属企业,成立于1965年,主要从事航天微特电机、二次电源、遥测系统和伺服控制系统的生产和销售。在军用微电机方面,林泉电机厂主要为卫星、导弹、运载火箭、飞船、战车等军用型号研制生产配套产品,是我国研制配套生产能力最强的企业。民用产品方面,林泉电机厂先后开发了数控机床用伺服电机、汽车用电机、机器人电机、小型电站用中频发电机、磁悬浮列车用磁悬浮直线电机、健身器电机等十多个系列产品。

航天电器通过组建林泉电机集团,将林泉电机的微特电机业务纳入麾下,既获得了技术也获得了市场。而林泉电机在将微特电机研发技术上具有相当强的实力,尤其在直流力矩电机、直流伺服电机、直流测速电机、高速交流电机、无刷电机、交流伺服电机、步进电机等方面技术水平处于国内领先,部分产品达到国际先进水平。这种技术实力不但可以在军品上大显身手,也可以走连接器向民品发展的道路,扩大收入和市场。

文化移植促进林泉发挥自身优势

我们通过对航天电器的调研发现,航天电器是一家企业文化积极进取、成本控制严格、考核机制较为完善、激励机制到位、员工对企业拥有相当自豪感的企业。这样的企业可以较好的发挥企业自身的优势,这样的企业在老军工背景的企业中可谓稀缺品种。我们认为,如果航天电器可以有效的把这种企业文化氛围传播到林泉电机,那林泉的优势将可以更好的得以发挥,不过这需要一些时间。

经济实力和周边安全问题促进国防装备需求稳定增长

对于目前林泉电机我们的判断是军品方面订单会保持稳定的增长,理由是:第一、我国经济经过30年的高速发展经济实力大幅增强,已经有能力提高军队的军事装备水平;第二、我国在航空航天方面已经取得了突出了成就,探索太空之旅不可能半途而废,必将深入进行下去;第三、周边尤其是沿海领土争端问题一直存在,没有强大海空军事力量将难以维护领土和完整,不久前军方公开发表支持建造航母观点,就是一个明确的信号。上述理由都表明未来军方装备投入将保持稳定的增长。

新品逐步进入市场

通过去年对生产线的扩建改造,林泉电机的生产能力已经有效提升。新产品研制方面08年也取得了不错的进展,09年会通过获得订单逐步体现。公司已经开始同相关汽车制造商接触共同开发混合动力车用发动机,但目前谈盈利尚早。

投资建议

公司军品和民品两大类受金融危机的影响都较小。军品方面由于国家对国防及航空航天等战略投资的加大,会保持稳定的增长。从09年一季度生产情况及现有订单看,军品不论是连接器、继电器还是微特电机表现都比较好。民品方面公司的电连接器主要用于通讯设备,目前订单和生产都非常好,电机民品方面存在一定的不确定性,其中石油电机的推广正在进行之中,由于产品确实较现有产品具有优势,有望逐步替代现有电机产品。我们认为对于林泉而言,随着航天电器经营管理理念对林泉的逐步影响,林泉的管理水平将会显著提高,将会在新产品推广以及把握市场机遇方面取得更好成绩。

预计公司09-11年每股收益分别为0.37元、0.45元和0.56元。从市盈率看目前08年―11年市盈率分别是34.7倍28.1倍、23.1倍和18.3倍。这一市盈率不但低于中航光电而且低于得润电子。目前A股电子元器件行业08-11年PE平均值分别为54.1倍38.5倍、30.5倍和20.9倍。而如果考虑到公司身负航天军工和3G概念的话,其行业目前的平均PE水平也同元器件基本相当。我们给予公司2010年30倍市盈率,则公司的合理股价是13.5元,给予“推荐”的投资评级。

航天电子范文第8篇

关键字: 铝基板; 预热板; 手工焊接; 热补偿

中图分类号: TN710?34 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X(2015)06?0039?02

Research on welding technology for super thick aluminum substrate

TAN Xiao?peng

(Xi’an Institute of Navigation Technology, CETC, Xi’an 710068, China)

Abstract: The super thick aluminum substrate is a kind of special printed?circuit board, which has good performance in size stability and heat conduction, and has been gradually used in the fields of military equipment and high?tech civil product, but its good heat conduction brought about difficulty of welding. It means that the manual welding under the limitation of electric iron temperature (280~320℃) prescribed by the military standard, is unable to complete the welding. A new type of heating mode is adopted in the welding process to compensate heat loss of aluminum substrate, find the best process parameters by means of technological test, and solve the welding problem.

Keywords: aluminum substrate; preheat equipment; manual soldering; thermal compensation

随着电子技术的发展,电子产品的多功能、高可靠性已成为必然趋势。铝基板就是以其优异的导热性、机械加工性和尺寸稳定性以及电气性能满足一些大功率、高可靠的设备需要。特别是厚度大于4 mm的超厚铝基印制板,近年来成为金属印制板发展的一个新亮点,逐渐被应用于军用设备。我单位从事电子产品生产,超厚铝基板的电装已经很普遍,而国军标《航天电子电气产品焊接通用技术要求》QJ3011?98规定“手工焊接温度一般应设定在260~300 ℃”;《航天电子电气产品手工焊接工艺技术要求》QJ3117?99规定“烙铁头部温度为280 ℃,任何情况下不得超过320 ℃”,在满足国军标焊接温度260~320 ℃的前提下,采用普通的手工焊已经无法完成元器件的焊接。对此,需要分析原因,采取措施、实验来解决生产中这一难题。

1 原因分析和解决措施

1.1 原因分析

双面板、多层板的密度高、功率大,热量的散发较为困难。常规的FR?4、CEM?3等印制板基材,皆为热的不良导体,热量不易散发,而金属铝基板解决了普通板材不易散热的问题。正是由于金属铝基板散热快的这一特性,导致烙铁在焊接过程中局部热损失快,其实际的焊接温度已远远低于烙铁的设置温度,焊锡熔化后无法充分流动进行焊接,形成冷焊,而带有大面积接地的铝基板焊盘更加难易焊接,如图1所示。

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图1 铝基板

1.2 解决措施

由于在焊接过程中的热损失,操作人员不得不调高烙铁焊接温度至400 ℃左右,而长时间的高温加热势必对铝基板和元器件造成损害,要解决铝基板在焊接时的热损失,则需增加外界环境温度,补偿焊接时损失的热量,而采取烘箱和预热板对铝基板进行加热均可以增加铝基板的温度:

方案一(采用烘箱):经过烘箱加热后的铝基板温度升高,但没有持续加热源后铝基板由于良好的散热性很快就会回到常温,所以此方案只适用于很小批量且分布了较少的元器件的铝基板。

方案二(采用预热板):采用加热源不断的进行加热,温度恒定,不用担心铝基板温度下降,且预热板预热时间短,启动速度快,操作更加方便。

经过比较预热板由于能够持续加热等一系列优势,更加适用于生产现场。

2 工艺试验

2.1 试验装置

(1) 6 mm厚铝基板,表贴电容,线圈,电阻,滤波器;

(2) Weller WHP3000预热板;

(3) Weller wx2温控烙铁 + Weller wx2 120烙铁头、焊锡丝、酒精棉球;

(4) TES?1300数字测温仪、高温胶带。

2.2 温度测量

首先需要测量预热板的设置温度和待加热铝基板表面的实际温度。铝基板上从上到下,左右对称选取6点,用高温胶带进行测温仪探点的固定,如图2所示。

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图2 测量装置

预热板设定温度从80 ℃开始,将6个点全部测试完毕,间隔20 ℃递增,如表1所示,当设定温度到达160 ℃时,铝基板表面温度已经达到63.5 ℃左右,操作人员已无法长时间在此情况下焊接,在保证操作人员安全和后期生产可行性的情况下,预热板的最高温度只允许设置到140 ℃。

2.3 焊接试验

由于预热板的加热会使铝基板表面温度升高,为保证焊接时操作人员的安全,需要将温控烙铁调至国军标规定的温度上限320 ℃,这样就能降低预热板所补偿的热量。首先将铝基板表面用酒精棉球进行擦洗,增加其可焊性。启动预热板,设置温度从80 ℃开始,由于铝基板较厚,加热15 min后到达稳定的温度,同样间隔20 ℃递增开始焊接不同的器件和不同的区域,焊接过程如表2所示。

表1 预热板设定温度与印制板表面实际温度

表2 焊接过程

铝基板上普通的焊点预热板设置在100 ℃即可完成焊接,而带有大面积接地的焊盘焊接过程中热量损失更快,需要继续补偿温度,从表2试验过程得到,预热板需要将温度调高至120~140 ℃才可以完成器件的焊接,而120 ℃时的铝基板表面温度为46.5 ℃,对操作人员来说是更加安全的温度。图3是在符合国军标焊接温度的前提下试验焊接的铝基板。

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图3 铝基板器件焊接

3 结 语

铝基板由于具有良好的散热性至使焊接需要更高的温度,对于铝基板上普通的焊盘不使用预热板的情况下要完成焊接,温度一般在360~370 ℃,而铝基板上有接地点或者大面积接地点的区域,烙铁的焊接温度往往需要设置在400 ℃左右才能完成焊接,高温度的焊接是烙铁头给印制板局部加热,使烙铁损失后的温度能保证焊锡流动来保证焊接。而预热板采用整体加热,补偿40~50 ℃即可,通过表1和试验得知,采用预热板完成铝基板焊接,预热板的设置温度在100~120 ℃即可。

参考文献

[1] 杨维生.铝基印制电路板制造工艺研究[J].印制电路信息,2004(6):39?42.

[2] 魏锋.双面铝基板的层压工艺[J].印制电路信息,2004(6):43?44.

[3] 中国航天工业总公司.QJ3117?1999 航天电子电气产品手工焊接工艺要求[S].北京:中国航天工业总公司,1999.

[4] 国防科学工业技术委员会.QJ3011?1998航天电子电气产品焊接通用技术要求[S].北京:中国航天标准化研究所,1998.

[5] 张世欣,高进,石晓郁.印制电路板的热设计和热分析[J].现代电子技术,2007,30(18):189?192.

航天电子范文第9篇

“商业化”的起爆点:

一切从球开始

在世界范围内,有许多私营航天科技公司成功的先例:2014年,Facebook与 Titan Aerospace 进行了一笔达 6000 万美元的交易。Facebook 购买了多架该公司生产的近地面太空无人机,用于自己旗下的太空网络信号转播项目,届时,全球都会被免费的无线网络覆盖。而在民营航天成功先例中,最著名的恐怕就是 SpaceX 公司。

和美国不同,中国航天事业主要由国家掌控和运作,但这并不意味着私营航天在中国无从谈起。

去年5月,“中国制造2025”规划,在新常态的语境下,国家把目光再次聚焦到工业实体。有分析认为,仅卫星应用这一领域的产值就将在2020年达到5000亿元,“十三五”末我国航天工业的整体产值将能达到8000亿元至10000亿元的水平。

据行业人士测算,商业航天领域每投入1美元,可获得7至14美元的回报。经过多年发展,商业航天已成为世界航天产业发展的主要动力。

“坐长征火箭20万美元游太空”“推出太空专车、太空顺风车、太空班车等发射服务计划”……事实上,曾经颇显神秘的中国航天业,已悄然开启商业化的大幕。虽然让公众兴奋的太空游还略显遥远,但作为交通工具的长征火箭其实已开始“专车”服务(指发射卫星等)。

位于一间普通写字楼的中国长征火箭有限公司(以下简称中国火箭公司)没有过多国企做派和军工的神秘,也还没有互联网企业足够的简明高效,但这家企业已经站上中国航天商业化的时代“风口”。

作为商业航天发展的基础运输平台,长征火箭正通过创新运营模式、打造专属列车、提供定制服务等创新举措,努力在商业航天市场的激烈竞争中抢得先机。布局并不止于目前披露的商业发射服务、亚轨道飞行体验、空间资源利用三大业务板块,“对标SpaceX只是近期目标。”

百度CEO李彦宏曾在2014年的全国政协委员会上递交提案,建议国家相关主管部门鼓励民营企业开展火箭、卫星等的研制、生产和发射业务,促进航天技术在其他领域的应用,带动其他相关产业的发展。

航天领域的民间机会

2015年12月22日上午九点,美国太空探索公司SpaceX成功将其自主研制的Falcon 9 FT火箭发射升空,成为首个成功进入太空的民间企业。这被视为私人航天时代即将到来的标志。

在中国,航天领域长期为国有力量主导。即便是国有机构,要制造完整的火箭也非一家所能。火箭的不同结构,在传统的航天系统中有着严格的分工。

但在民营航天爱好者的眼中,只要技术操作与基本工艺到位,使用民用级别的原材料进行航天器制造,并非不可能。

2013年,大三学生胡振宇与科创广州项目组成员一起,到内蒙古发射了一枚火箭。

胡振宇曾在中科院空间所实习了1个多月,而这家机构是航天四院的主要客户之一。他听到的最大抱怨是“太贵了”,“贵到以至于中科院自己都想做探空火箭,忍无可忍了”。几年后,他创办了翎客航天,计划把价格拉低至200万元,同时提供更好的性能。其中的关键是缩短供应商链条,减少分包成本,避免层层倒手、加价,以确保毛利润率。

按照胡振宇的规划,他创建的翎客航天将是国内首家提供探空火箭发射服务的私人企业。与公众更加熟悉的“长征”等运载火箭相比,他的探空火箭体型更小,通常长度不超过10米,箭体直径不超过300毫米,有效载荷数十公斤。它的作用是将搭载的仪器送到几十至几百公里的高空,进行几分钟的科学观测,相对简单的结构和功能,让民间科研力量有望参与其中,甚至成为市场的主要玩家。

2015年7月,中国民间航天组织中规模最大的 “科创航天局”主席罗澍等人做的卫星研制方案得到了投资人的认可。投资人认为,没有民间及商业化的航天就没有人类航天的飞跃。现在人类处于技术空前平民化的阶段,所以会出现几个年轻人在短短几年间通过互联网改变数亿人的生活,“沿着平民化路线看看有没有突破口。”

民间的商业航天行为,最终落点还是“商业”,在国家大力推动军民融合、“航天+互联网”的信息产业变革,以及全球新一轮的工业革命的大背景下,越来越多的企业将通过航天的“商业化”道路,寻求新的投资机会。

中国航天的山东元素

在神舟十一号任务中与天宫二号空间实验室成功实现自动交会对接后,513所承担了多项保障工作。

513所即山东航天电子技术研究所,隶属于中国航天科技集团公司第五研究院,始建于1966年。1986年由山西太谷搬迁至山东烟台。是目前山东省唯一一家从事航天高科技研究的科研事业单位。513所先后参与了我国从神舟一号到神舟十一号、天宫一号、天宫二号等所有载人航天工程型号的研制,均圆满完成任务。

10月19日3时31分,神舟十一号载人飞船与天宫二号空间实验室成功实现自动交会对接。6时32分,航天员景海鹏、陈冬先后进入天宫二号空间实验室。据了解,2名航天员将按照飞行手册、操作指南和地面指令进行工作和生活,按计划开展有关科学实验。完成组合体飞行后,神舟十一号撤离天宫二号,并于1天内返回至着陆场,天宫二号转入独立运行模式。

据报道,在航天员空间实验的过程中,513所研制的多项产品将发挥至关重要的作用。其中,513所研发的氧分压调理电路、二氧化碳分压传感器、舱内气体采样装置将净化空气,确保太空没有“雾霾”;液路断接器和封气装置是载人飞船的安全卫士;失重生理效应实验装置、骨丢失对抗仪、无创心功能监测仪为航天员提供了完善的健康保障体系;无线语音系统将实现航天员与地面的天地通话。

作为航天电子重要研制单位,在发展中,513所逐渐形成了信息系统与综合电子、测控与通信、电力电子、计算机应用以及部组件五个专业领域,建成了完整的适应宇航和武器产业要求的电子产品科研、生产、实验体系,形成了从前沿技术跟踪、论证,到原理样机研制、产品工程化实现,以及技术成果转化的完整链条。研制的产品广泛应用于卫星、飞船、火箭和防务装备领域。

未来,513所将依托宇航、军品、微电子和航天技术应用产业布局,形成规模发展,努力把513所建设成为国际一流的空间电子产品军民结合产业集团。

航天电子范文第10篇

【关键词】 高速数据通信 系统加固技术 分析 研究

在系统设计中数据通信是经常可见到的,特别是在现代的数字系统中的影响力已不容忽视,是其中的关键技术之一。系统加固是由设计系统的可靠性的概念而发展起来的,与数据通信相比,系统加固对于平常的系统来说是不重要的,但是在星载设备的设计中它的作用是非常重要的。由于航天技术的飞速发展,系统加固技术也日益成为学者们关注的重点。

一、高速数据通信技术的发展现状

在以前的电路设计中比较常用的是并行总线技术,它是以TTL或CMOS电平为基础的,它的接口比较简单,易于实现。但是随着设计处理机的复杂度的加大和数字技术的飞速发展,并行总线技术也就显得不灵活,串行总线正在取而代之。串行总线是在发送数据时,运用串化的方法将数据按照高低位次串在一条数据链上进行发送,这样做就使系统互联的复杂度得到了简化,使数据传输的质量得到了很大程度的提高。但是之前的串行技术还是会受到干扰,直到出现了低电压差分信号(LVDS),使数据传输的速度有了新的突破,为高速数据通信的发展提供了新的途径。

二、系统加固技术的研究现状

系统加固是通过加入设计或者是改变元件,使系统抵抗核子辐照或者宇宙辐照的功能得到加强,使设备在运行时的稳定性增强并且提高设备的使用寿命的一种技术。

导致航天电子设备出现故障的一个重要的原因就是辐照,它是由于各种宇宙的射线和核爆炸造成的。到目前为止,抗辐照加固技术的研究主要有两个方面:运用模型仿真和实际的实验验证。我国虽然很早之前就对抗辐照加固技术进行了研究,但是由于条件不允许,对辐照的伤害原理和模型方面以及抗辐照的方法方面研究的较多,而实际的实验进行的很少。

三、数据通信加固的研究

抗辐照系统加固的设计催生了数据通信加固的出现,数据通信加固与系统加固的目的是一样的,都是使系统的稳定性增强,但是与系统加固相比,通信的加固要简单一些,在无线的应用方面主要是运用信道编码使接受的误码率降低,在有线的运用方面是在传输中,改善信道的质量,使信号的传输质量提高。到目前为止,大多数的高速数据通信实现同步传输的方式都是运用信道编码调制技术,这样虽然可以使传输的速率和稳定性得到很大程度的提高,但是会使误码衍生。

四、辐照和数据通信对系统稳定性的影响

4.1 辐照对系统稳定性的影响

太阳辐射是空间辐射的主要因素,是由于太阳的活动造成的,它可以引起电子元件的损伤或者误翻转;银河宇宙射线也会对设备的电子元件造成损伤或者误翻转;捕获带是由地磁场和星际磁场的相互作用造成的,它在太阳缓变型时是很稳定的,但是当太阳发生爆发型活动时,捕获带内的粒子会激增并且爆发,使近地面的卫星发生故障。

4.2 数据通信对系统稳定性的影响

在系统的设计中大量数据和运算,需要更高的要求,数据通信也变得越来越重要,甚至影响到系统设计的成败。在分步处理的系统中,传输数据的质量会影响到下一步的工作,从而影响系统的效果,使系统的稳定性受到影响。串行总线使并行总线的缺陷得到了改善,提高了数据的传输速度和质量,提升了传输的距离。因此数据通信对系统稳定性的影响成了关键的因素。

五、研究的发展空间

现阶段由于技术条件的限制,我国对于高速数据通信与系统的加固技术的研究大多数只是内容方面的研究、分析和设计,而对于实践经历方面的研究很少,因此在以后的研究中,研究者们应该加强实践方面的研究。

六、总结

数字信息的处理和航天技术的发展,使系统设计面临着更大的挑战,更高质量、更高速度、更远距离的信息传输是现代数据通信的要求,而系统的稳定性也受到了很大的关注,提高系统加固技术也是一项非常重要的技术,对我国的航空航天事业等信息事业的发展有着很大的影响。

参 考 文 献

[1] 冯彦君,华更新,刘淑芬. 航天电子抗辐射研究综述[J]. 宇航学报,2010,(18):97-98

[2] 韩建伟,张振龙等. 单粒子锁定极端敏感器件的试验及对我国航天安全的警示[J]. 航天器环境工程,2011,(3):57-58

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