三、二、一,发射。随着飞船飞向太空,你期待着这次最新任务会有哪些发现,也想知道机组成员在飞行途中会遇到些什么。你要担心的最后一件事是,你的设计工程师是否采用了合适的电路保护技术。如果你的工程团队在设计阶段采取了正确的预防措施,那么你自不必感到担心。
在设计太空应用的电路时,为什么电路保护如此重要?
1.因为其关乎生命。航天器及其配套系统的设计必须能够为机组人员的生命提供保护,因为他们面临着太空飞行的各种危险和脆弱性。
2.由于电路变得越来越小,所采用的技术也越加复杂。一个大型的航天器实际上是所有的小电路和元件的组合,它的运行也依赖于这些电路和元件的共同工作。因此,保护每个脆弱的电气部件和数字电路免受诸如静电放电和雷电感应浪涌之类的危害是至关重要的。无论大小,一个元件或电路损坏都意味着整个系统的瘫痪,从而影响整个任务的安全性。
历史的警示
简单的事件可以对控制航天器的复杂电气系统造成干扰,发射于1969年11月14日的阿波罗12号任务就是一个很好的例子。
在发射后第36秒,雷电击中阿波罗12号,导致一股巨大的电流通过航天器的外壳,传导至运载火箭,并通过火箭水槽到达地面(图1)。结果,发射控制器失去与机组的遥测通信。雷击触发了过载电路,断开了服务舱下方一个小盒子中的可控硅整流器(SCR),而服务舱是燃料电池(航天器的主要直流电源)之所在。突然,三个燃料电池均被断开。同时,瞬时低压输入到直流-交流逆变器导致交流欠压传感器跳闸。导致交流总线1和2故障灯亮起。影响燃料电池断开电路中可控硅整流器的瞬变以同样的方式影响了交流过载电路中的可控硅整流器。 |