Die Anwendung

Bei den On-Orbit-Betriebstests von Weltraum-Elektroschleifringen wurden erhebliche Fortschritte erzielt.

Der elektrische Weltraum-Gleitring ist ein Gleitring, der in künstlichen Raumfahrzeugen wie Satelliten, bemannten Raumfahrzeugen und Raumstationen verwendet wird. Abhängig von den Umgebungsbedingungen können sie in zwei Typen unterteilt werden: für unbemannte Raumfahrzeuge und für bemannte Raumfahrzeuge. Neben der Ähnlichkeit bei der Arbeit in Schwerelosigkeit besteht der Hauptunterschied zwischen ihnen in den unterschiedlichen Betriebstemperaturbereichen. Der elektrische Schleifring im Inneren des bemannten Raumfahrzeugs arbeitet in einer Umgebung mit konstanter Temperatur, die für das Überleben des Menschen geeignet ist und Feuchtigkeit und Druck auf Tischniveau hält. Auf der anderen Seite wird der elektrische Schleifring in dem unbemannten Raumfahrzeug, obwohl er in einer Vorrichtung wie einem Lageregelungssystem installiert und durch eine Schicht Polyimid geschützt ist, immer noch signifikante Temperaturänderungen erfahren.

Bei den im Labor durchgeführten elektrischen Schleifringtests wurden zwei Typen untersucht: flache und zylindrische Typen. Der zylindrische elektrische Schleifring verwendet Bürsten- und Drahtreibungspaare, während der flache elektrische Schleifring Kohlebürstenreibungspaare verwendet. Keines der im Experiment verwendeten Produkte hat eine Hülle, die es den Astronauten ermöglicht, den Verschleißprozess der Schleifringbürste und die Entstehung von Metallspänen unter Vakuum-Schwerelosigkeit visuell zu beobachten. Darüber hinaus erzeugt der Betrieb der Kohlebürste Toner, der den Prozess der Tonererzeugung auf der Umlaufbahn direkt beobachten kann, einschließlich der Bildung von Clustern oder des schwimmenden Phänomens im Vakuum.

Gemäß der Namenskonvention von JINPAT können die in diesem Experiment verwendeten elektrischen Schleifringe in zwei Serien unterteilt werden: Pfannkuchen-Typ LPKS und Trenntyp LPS. Beide Schleifringe haben einen einfachen Aufbau und stellen keine großen Herausforderungen bei der Konstruktion und Herstellung dar. Der entscheidende Durchbruch dieses Experiments besteht darin, die Langzeitaufzeichnung und -beobachtung von Metallfragmenten und Tonerklumpen durch Astronauten während des Betriebs des elektrischen Schleifrings in der Schwerelosigkeitsumgebung zu realisieren. Diese Daten, die mit zwei häufig verwendeten Reibpaaren gewonnen wurden, liefern wichtige Informationen über den Verschleißprozess und die Bildung von Schmutzclustern unter Vakuumbedingungen. Diese Daten liefern eine wertvolle Referenz für die Verbesserung und Optimierung zukünftiger weltraumelektrischer Schleifringmodelle.

Die Luft- und Raumfahrtindustrie ist durch eine hohe Konzentration gekennzeichnet. Obwohl JINPAT ein international führender Hersteller von Schleifringen ist, ist sie aufgrund des Mangels an Vakuum-Hoch- und Tieftemperatur-Schlagprüfgeräten noch nicht in diesem Bereich tätig. Mit der Beteiligung einiger Unternehmen der Luft- und Raumfahrtindustrie wird JINPAT als unterstützender Hersteller von elektrischen Schleifringen jedoch immer mehr Möglichkeiten haben, in diesem Bereich Fuß zu fassen.

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