Als zentrales Element für die dynamische 360°-Drehung von Energie, Steuersignalen und Hochgeschwindigkeitsdaten in Raumfahrzeugen und hochpräzisen militärischen Geräten bestimmen Schleifringe direkt die Betriebsstabilität und Lebensdauer der gesamten Ausrüstung im Orbit. Im Gegensatz zu herkömmlichen industriellen Schleifringen müssen Schleifringe in der Luft- und Raumfahrt extremen Bedingungen standhalten, darunter Hochvakuum, Weltraumstrahlung, starke Temperaturschwankungen, hochfrequente Vibrationen und Stöße. Gleichzeitig müssen schwerwiegende Ausfälle wie Teilentladungen, Isolationsdurchschläge, Signaldämpfung und Kontaktfehler vollständig ausgeschlossen werden.
Zahlreiche Projektstörungen, drastische Reduzierungen der Gerätelebensdauer und anormale Betriebszustände im Orbit sind auf unpassende Schleifringauswahlparameter, mangelhafte Isolationsprozesse und unzureichende Umweltverträglichkeit zurückzuführen. Unter Berücksichtigung luftfahrtspezifischer Betriebsanforderungen und anerkannter Industriestandards analysiert diese Arbeit die Designüberlegungen für extreme Betriebsbedingungen in der Luft- und Raumfahrt, einschließlich Teilentladungen und Isolationsdesign, Leistungs- und Spannungsanpassung, Hochgeschwindigkeitssignalübertragung, Umweltverträglichkeit, Lebensdauer und Materialauswahl sowie Prüfkriterien. Sie bietet F&E-, Struktur- und Elektroingenieuren praxisorientierte Entscheidungsgrundlagen, um Auswahlzyklen deutlich zu verkürzen und Designrisiken zu vermeiden.
I. Zentrale, einzigartige Herausforderungen für leitfähige Schleifringe unter den Betriebsbedingungen in der Luft- und Raumfahrt
Schleifringe für die Luft- und Raumfahrt werden hauptsächlich in Lageregelungsmechanismen für Satelliten, Roboterarmen von Raumstationen, Luft- und Raumfahrt-Erkennungsgeräten, Drehmechanismen von Trägerraketen und anderen Kernkomponenten eingesetzt. Sie arbeiten im Orbit ohne manuelle Wartung und mit absoluter Fehlertoleranz und sind dabei vier extremen Betriebsherausforderungen ausgesetzt, die sie grundlegend von zivilen Industrieschleifringen unterscheiden:
1. Hochvakuumumgebung
Das hohe Vakuum im Weltraum führt zu Materialausgasungen, der Verflüchtigung organischer Substanzen und dem Verlust von Schmierstoffen. Herkömmliche Isoliermaterialien und Vergussmassen setzen kondensierbare flüchtige Substanzen frei, die die Kontaktflächen der Schleifringe verunreinigen. Dies verursacht schwankende Kontaktwiderstände und eine verminderte Isolationsleistung, was nach längerem Betrieb leicht zu Teilentladungen führen kann. Zudem kann Wärme im Vakuum nicht über die Luft abgeführt werden, was zu elektrischer Wärmestauung und beschleunigter Alterung der Isolation führt. Schleifringe in Luft- und Raumfahrtqualität müssen daher eine Materialausgasungsrate von ≤ 5 × 10⁻⁷ Pa·m³/s aufweisen, um das Risiko flüchtiger Verunreinigungen zu eliminieren.
2. Weltraumstrahlungsinterferenzen
Langfristiger Beschuss durch kosmische Strahlung, ultraviolette Strahlung und hochenergetische Teilchen schädigt und versprödet herkömmliche Polymerisolationsmaterialien, verändert die Dielektrizitätskonstante, destabilisiert den Isolationswiderstand und schwächt die Spannungsfestigkeit. Dies führt schließlich zu Kriechströmen, Teilentladungen, Übersprechen und in schweren Fällen sogar zum vollständigen Ausfall von Übertragungsleitungen.
3. Extreme Temperaturzyklen (hohe-niedrige Temperatur)
Raumfahrzeuge sind abwechselnd hohen Temperaturen im Sonnenlicht und kryogenen Temperaturen im Schatten ausgesetzt, mit Temperaturschwankungen von -60 °C bis +125 °C. Diese starken Temperaturunterschiede führen zu ungleichmäßiger Wärmeausdehnung und -kontraktion der Schleifringkomponenten. Dies verursacht Risse in den Isolierschichten, Ablösungen der Vergussmassen und verschobene Kontaktspalte. Dadurch wird die Integrität der Isolierstrukturen beeinträchtigt und es entstehen Kanäle für Teilentladungen.
4. Hochfrequente Vibrationen und Stöße
Beim Raketenstart und der Lageregelung im Orbit sind Schleifringe hochfrequenten Vibrationen und kurzzeitigen Stoßbelastungen ausgesetzt. Dies führt leicht zu versetzten Bürstenkontakten, gelockerten Isolationsstrukturen und beschädigten dielektrischen Schichten. Dadurch werden lokale elektrische Felder verzerrt, was Teilentladungen und elektrische Ausfälle auslöst und die Lebensdauer der Geräte drastisch verkürzt.
II. Kernzuverlässigkeit von Schleifringen in der Luft- und Raumfahrt: Isolationsdesign und Verhinderung und Kontrolle von Teilentladungen (TE).
Teilentladungen sind die Hauptursache für Isolationsversagen und langfristige Betriebsstörungen in Schleifringen der Luft- und Raumfahrt. Unter Vakuum-, Hochspannungs- und Temperaturwechselbedingungen bilden sich in den Isolationsdielektrika, an Materialgrenzflächen und an Prozessfehlern konzentrierte lokale elektrische Felder, die schwache elektrische Entladungen erzeugen. Die mit der Zeit kumulativen Entladungen führen zum Durchbruch von Isolationsschichten, zum Verbrennen von Schleifringen und zur Unterbrechung der Signalübertragung – ein kritisches Risiko, das für hochpräzise Luft- und Raumfahrtgeräte unbedingt beseitigt werden muss. Die Auswahl des Isolationsmaterials und die Vergussverfahren sind die beiden wichtigsten Maßnahmen zur Unterdrückung von Teilentladungen.
1. Auswahlkriterien für Isoliermaterialien in der Luft- und Raumfahrt
Gängige Epoxid- und Kunststoffisolationsmaterialien sind ungeeignet. Hochzuverlässige Schleifringe für die Luft- und Raumfahrt benötigen spezielle Isolationsmaterialien mit hoher Temperaturbeständigkeit, Strahlungsbeständigkeit, geringer Ausgasung und stabilen dielektrischen Eigenschaften. Die Auswahlkriterien für den Kern sind wie folgt:
- Aluminiumoxidkeramik (Al₂O₃): Das gängigste Isoliermaterial in der Luft- und Raumfahrt, das sich durch extrem hohen Isolationswiderstand, breite Temperaturtoleranz, Strahlungsbeständigkeit, keine Verflüchtigung und hohe mechanische Festigkeit auszeichnet. Es unterdrückt Teilentladungen durch die Eliminierung von elektrischen Feldverzerrungen und wird daher häufig in Isolierringen und Bürstenhaltern von Schleifringen für Satelliten eingesetzt, die einen langfristigen unbeaufsichtigten Betrieb im Orbit ermöglichen.
- Spezielle Polyimidfolie (PI): Geeignet zur Isolation feiner Ringschaltungen. Sie bietet Strahlungsbeständigkeit, einen breiten Temperaturbereich, geringe dielektrische Verluste und hohe Dimensionsstabilität und widersteht Verformungen und Rissen bei Temperaturwechseln, um Isolationslücken zu vermeiden.
- Modifizierte Fluorkunststoffe: Extrem niedrige Dielektrizitätskonstante, alterungsbeständig und nicht hygroskopisch, verhindern die Verschlechterung der Isolationsleistung in feuchter und Vakuumumgebung. Anwendung: Isolationsschutz von Hochgeschwindigkeits-Signalringschaltungen.
Obligatorisches Auswahlkriterium: Bei normaler Temperatur und Luftfeuchtigkeit (20℃, Luftfeuchtigkeit ≤75%) muss der Isolationswiderstand zwischen den einzelnen Stromkreisen sowie zwischen den Stromkreisen und dem Gehäuse ≥500 MΩ betragen (geprüft bei 500 V DC), um die hohen Isolationszuverlässigkeitsanforderungen der Luft- und Raumfahrt zu erfüllen.
2. Unterdrückung von Teilentladungen durch Vergussverfahren
Montagespalte, Ringstromkreisabstände und strukturelle Hohlräume in Schleifringen sind Bereiche mit hoher Wahrscheinlichkeit für Teilentladungen. Hochwertige Vergussverfahren füllen Mikrospalte vollständig, homogenisieren die elektrische Feldverteilung und isolieren Luft und Vakuum, um Entladungskanäle zu eliminieren. Schleifringe in der Luft- und Raumfahrt werden im Gegensatz zu allgemeinen industriellen Vergussverfahren vakuumentgast und in mehreren Schritten ausgehärtet.
- Zur Vermeidung von Aushärtungsschrumpfung und Delaminationsrissen werden spannungsarme, ausgasungsarme und strahlungsbeständige Vergussklebstoffe in Luft- und Raumfahrtqualität verwendet;
- Das Vergießen muss unter Vollvakuum erfolgen, um innere Luftblasen gründlich zu entfernen und Teilentladungen durch elektrischen Durchschlag der Luftblasen zu vermeiden.
- Um thermische Spannungen zu reduzieren, sich an extreme Temperaturschwankungen anzupassen und die strukturelle Integrität der Isolierung langfristig zu erhalten, sollte eine stufenweise Gradientenhärtung durchgeführt werden.
3. Normen für die Prüfung und Bewertung von Teilentladungen (TE) in der Luft- und Raumfahrt
Alle Schleifringe für die Luft- und Raumfahrt müssen vor der Auslieferung speziellen Teilentladungstests unterzogen werden, die extreme Betriebsbedingungen im Orbit simulieren. Die wichtigsten Testmethoden und Bestehenskriterien sind nachfolgend aufgeführt:
- Testbedingungen: Simulierte Vakuumumgebung + Hoch-Tief-Temperaturzyklus (-60℃ ~ +125℃), bei angelegter Nennbetriebsspannung und 1,2-facher Überlastspannung;
- Kernbewertungskriterien: Teilentladungsgröße ≤5 pC bei Nennspannung, keine kontinuierlichen Entladungsimpulse, kein Isolationsdurchschlag und kein Oberflächenkriechstrom;
- Alterungstest: Nach 1000 Stunden kontinuierlicher Alterung unter Hoch-Tief-Temperaturzyklen zeigen erneut geprüfte Teilentladungsindikatoren keine Verschlechterung und Schwankungen des Isolationswiderstands von ≤5%.
III. Praktische Auswahlrichtlinien für Schleifringparameter in voller Dimension
Neben den für die Luft- und Raumfahrt spezifischen Zuverlässigkeitsanforderungen erfordert die Auswahl von Schleifringen eine präzise Abstimmung hinsichtlich Kraftübertragung, Hochgeschwindigkeitssignalen, Umweltverträglichkeit sowie Lebensdauer und Wartungsanforderungen, um Fehler aufgrund redundanter oder unzureichender Parameter zu vermeiden.
1. Leistungs- und Spannungsauswahl: Anpassung von Ringstromkreisen und Isolationswerten
Die Kraftübertragung ist die grundlegende Kernfunktion von Schleifringen. Die Auswahl konzentriert sich auf die Abstimmung von Ringquerschnitt und Isolationsspannungsfestigkeit auf Nennbetriebsstrom, Spannungsfestigkeitsklasse und Anzahl der Stromkreise, um Risiken wie Hochstrom-Wärmeentwicklung, Hochspannungsdurchschlag und Isolationsalterung zu vermeiden. In der Luft- und Raumfahrt ist der Einsatz von Standard-Industrieschleifringen strengstens untersagt; Modelle und Parameter von Leistungsschleifringen in Luft- und Raumfahrtqualität müssen exakt übereinstimmen. Typische Modelle von Leistungsschleifringen für die Luft- und Raumfahrt sowie Anwendungsfälle sind nachfolgend als Referenzbeispiele aufgeführt:
Typische Leistungsschleifringmodelle für die Luft- und Raumfahrt und passende Anwendungsszenarien
- Der In-Giant DHK065-6 Hochstrom-Schleifring in Luft- und Raumfahrtqualität ist speziell für die Stromversorgung von Trägerraketen und Bordgeräten in der Luft- und Raumfahrt entwickelt. Er verfügt über eine 65 mm Innenbohrung, sechs Hochstrom-Schleifringe mit einem Nennstrom von bis zu 100 A pro Ring und einer Belastbarkeit von 800 V Gleichspannung. Die Isolierung besteht aus Aluminiumoxid-Keramik, und die Vakuumvergusstechnik sorgt für eine Teilentladungsrate von ≤ 3 pC. Die Vakuumausgasungsrate entspricht den Luft- und Raumfahrtstandards, er ist temperaturbeständig von -65 °C bis +130 °C und hat die Zertifizierung für Vibrations- und Stoßfestigkeit in Luft- und Raumfahrtqualität bestanden. Isolationsdurchschläge und durch Wärmeentwicklung bei hohen Strömen verursachte Teilentladungen werden vermieden. Der Schleifring eignet sich daher ideal für die Stromversorgung von Hauptlasten in der Luft- und Raumfahrt.
- In-giant DHK038-18-5A Standard-Schleifring für die Luft- und Raumfahrt. Universell einsetzbar für Lageregelungssysteme mittelgroßer und kleiner Satelliten sowie für Testgeräte in der Luft- und Raumfahrt. 18 gemischte Signal- und Leistungskreise mit 5 A Nennstrom pro Stromkreis und einem Isolationswiderstand von ≥ 1000 MΩ. Die Gold-Gold-Mehrcluster-Bürstenkontaktstruktur minimiert Schwankungen des Kontaktwiderstands und gewährleistet so einen stabilen Betrieb auch bei langfristigem unbeaufsichtigtem Betrieb im Orbit, extremen Temperaturen und Vakuumstrahlung. Ein klassischer, standardisierter Schleifring für die Luft- und Raumfahrt von In-giant.
- In-giant DHS085-26-1Q Elektro-Pneumatischer integrierter Militärschleifring mit 26 elektrischen Stromkreisen und einem pneumatischen Kanal, 85 mm Außendurchmesser. Geeignet für Prüfgeräte für Bodenverbindungen in der Luft- und Raumfahrt sowie für integrierte Drehvorrichtungen in der Luftfahrt. Hohe Isolation und geringe Ausgasung dank Schutzart IP65 für komplexe Bodenbetriebsbedingungen. Unterstützt sowohl die Energieübertragung als auch die pneumatische Ansteuerung von Luft- und Raumfahrtausrüstung unter komplexen Betriebsbedingungen.
Auswahlbeurteilungsregeln
Für konventionelle Steuerschaltungen in der Luft- und Raumfahrt sollten Schleifringe mit niedrigem Strom von 3–10 A bevorzugt werden; für Hochleistungslasten sollte eine Stromredundanz von 1,2–1,5-fach vorgesehen werden. Bei Hochspannungsbetrieb müssen keramische Isolationsstrukturen verwendet werden, um unzureichende Spannungsfestigkeit und Entladungsrisiken herkömmlicher Kunststoffisolierungen zu vermeiden.
2. Auswahl der Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung: Bandbreite, Protokolle und Rauschunterdrückung
Hochgeschwindigkeits-Telemetriedaten, hochauflösende Bilder, Gigabit-Ethernet und Hochgeschwindigkeits-Bussignalübertragung auf Raumfahrzeugen stellen hohe Anforderungen an die Bandbreite, Impedanzkonsistenz, Übersprechdämpfung und Rauschabschirmung von Schleifringen. Herkömmliche Schleifringe weisen Signalpaketverluste, Verzögerungen, Bitfehler und Bandbreitendämpfung auf. Daher sind spezielle Hochgeschwindigkeits-Schleifringe erforderlich, die auf unterschiedliche Hochgeschwindigkeitsprotokolle abgestimmt sind. Typische Produktmodelle und Anpassungsschemata sind im Folgenden aufgeführt:
- In-giantDHK070F-45-5ADer optoelektronische Hybrid-Schleifring von In-giant ist das Flaggschiff unter den integrierten optoelektronischen Hochfrequenz-Schleifringen für die Luft- und Raumfahrt. Er kombiniert 45 elektrische Signalkreise mit optischen Faserkanälen. Er unterstützt Hochfrequenzübertragung von DC bis 18 GHz und 10-Gigabit-Ethernet-Hochgeschwindigkeitsprotokolle mit präziser Impedanzanpassung und extrem geringer Einfügungsdämpfung. Selbst unter Vakuum- und Strahlungsbedingungen tritt keine Signaldrift auf, wodurch dynamisches Rotationsübersprechen und Paketverluste vollständig beseitigt werden. Ideal für hochpräzise Anwendungen wie Satelliten-Hochgeschwindigkeitstelemetrie und hochauflösende Bildübertragung in der Luft- und Raumfahrt.
- Kundenspezifischer 26-Kanal-Schleifring für isolierte Signale in der Luft- und Raumfahrt. Speziell für die Luft- und Raumfahrt entwickeltes isoliertes Signalmodell, offiziell auf der Website gelistet. Mehrere unabhängige, geschirmte und isolierte Signalkanäle, kompatibel mit CAN-, RS485- und Gigabit-Ethernet-Protokollen. Physikalisch getrennte Strom- und Signalkreise eliminieren elektromagnetische Störungen. Konzipiert für die leichte Signalübertragung von Mikrosatelliten und Nutzlasten zur Luft- und Raumfahrtdetektion.
- In-giantDHS020-12-2AMikropräzisions-Schleifring: Ultrakompakte Kapselstruktur mit 12 präzisen Kanälen für schwache Signale (2 A pro Stromkreis). Gold-Gold-Kontakte aus Edelmetall zeichnen sich durch eine Kontaktwiderstandsschwankung von ≤ 4 mΩ aus und verhindern so abrasive Partikel und Verunreinigungen im Vakuum. Geeignet für die stabile Übertragung schwacher Signale in Mikro- und Nanosatelliten sowie in Präzisionssensoren der Luft- und Raumfahrt. Erfüllt die hohen Anforderungen an Reinheit und Stabilität im Luft- und Raumfahrtbereich.
Kernauswahl – Wichtige Punkte
Für digitale Hochgeschwindigkeitssignale müssen spezielle, geschirmte Hochgeschwindigkeitsschleifringe verwendet werden; die gleichzeitige Verwendung von Strom- und Signalleitungen ist unzulässig. Bei Bandbreiten ab Gigabit sind die Hochfrequenzimpedanz, die Einfügungsdämpfung und die Übersprechdämpfung der Schleifringe zu überprüfen, um Datenpaketverluste bei dynamischer Rotation zu vermeiden.
3. Auswahl des Umweltschutzes: IP-Schutzart, Vibrationsfestigkeit und Temperaturbereichsanpassung
Ausrüstung für die Luft- und Raumfahrt sowie für militärische Anwendungen muss Startschocks, Vakuumstrahlung im Weltraum, extremen Temperaturen und Luftfeuchtigkeiten im Feld sowie anderen komplexen Umgebungsbedingungen standhalten. Die Schutzart der Schleifringe und die mechanische Festigkeit bestimmen direkt die Umweltverträglichkeit der Ausrüstung. Die Umweltparameter-Benchmarks für gängige, ausgereifte Modelle sind nachfolgend aufgeführt:
- In-giant DHK-Serie: Durchgangslochschleifringe in Luft- und Raumfahrtqualität (DHK035/DHK038/DHK065). Diese Hauptserie von In-giant für den Einsatz im Orbit besteht aus exklusiven, vakuum- und strahlungsbeständigen Materialien, die frei von organischen flüchtigen Bestandteilen sind und den Ausgasnormen der Luft- und Raumfahrt entsprechen. Betriebstemperaturbereich: -65 °C bis +130 °C. Die Schleifringe haben 1000 Stunden lang Temperaturwechseltests sowie Vibrations- und Stoßtests in Luft- und Raumfahrtqualität bestanden und benötigen keine IP-Schutzart. Sie sind speziell für Rotationsmechanismen von Satelliten, Trägerraketen und Raumstationen entwickelt, um Alterungserscheinungen der Isolierung und Gefahren durch Teilentladungen zu vermeiden.
- Die In-Giant DHS100-Serie umfasst militärische Hochleistungsschleifringe mit vollständig abgedichteter IP65-Schutzart. Sie sind staubdicht, wasserdicht, witterungsbeständig und korrosionsbeständig. Der Betriebstemperaturbereich liegt zwischen -40 °C und +85 °C. Die Schleifringe sind beständig gegen hochfrequente Vibrationen und Stöße. Sie eignen sich für Bodentestgeräte in der Luft- und Raumfahrt, rotierende Mechanismen in der Luftfahrt sowie militärische Feldgeräte und zeichnen sich durch ihre hohe Umweltverträglichkeit aus.
- In-giant FHS120-15-10112 Hochschwingungsfester Schleifring für Windkraft- und Luftfahrtanwendungen. Hochstabile Antivibrationsstruktur mit extrem niedrigem Drehmoment und Anti-Jitter-Eigenschaften. Hält dynamischen Stoßbelastungen über lange Zeit stand und erreicht eine Lebensdauer von über 100 Millionen Umdrehungen. Geeignet für die dynamischen Betriebsbedingungen von Startanlagen und große rotierende Bodentestplattformen in der Luftfahrt mit hohen Vibrationsbelastungen.
Auswahlkriterien
Für Raumfahrzeugausrüstung im Orbit sollten vakuum- und strahlungsbeständige Serien in Luft- und Raumfahrtqualität Vorrang haben; für bodengestützte und luftgestützte Ausrüstung sollten vibrationsbeständige Modelle mit Schutzart IP65 und höher für einen breiten Temperaturbereich ausgewählt werden, um den Betriebsbedingungen optimal gerecht zu werden.
4. Lebensdauer und Wartungsauswahl: Bürstenmaterialien und Konstruktion
Die Kontaktmaterialien der Schleifringe sind entscheidend für die Lebensdauer und die wartungsfreien Zyklen. Unbeaufsichtigte Luft- und Raumfahrtanlagen erfordern extrem lange Lebensdauer und absolute Wartungsfreiheit. Unterschiedliche Bürstenstrukturen und -materialien entsprechen verschiedenen Produktmodellen und Lebensdauerklassen, die bei der Auswahl klar unterschieden werden müssen.
(1) Gold-Gold-Edelmetallkontakte (bevorzugt für die Luft- und Raumfahrt)
Repräsentative Modelle:DHK070F-45-5A, DHS020-12-2AKundenspezifischer 26-Kanal-Schleifring mit isolierten Signalen für die Luft- und Raumfahrt. Ausgestattet mit der von In-giant selbst entwickelten Goldlegierungs-Mehrcluster-Bürstenkontakttechnologie mit hoher Kontaktpunktdichte, extrem niedrigem und stabil schwankendem Kontaktwiderstand, Oxidationsbeständigkeit, Vakuumtoleranz und Strahlungsbeständigkeit im Weltraum. Im Betrieb entstehen keine abrasiven Partikel, wodurch eine Kontamination der Vakuumkammern in der Luft- und Raumfahrt vermieden wird. Die gesamte Serie der Gold-Gold-Kontaktschleifringe erreicht eine Lebensdauer von über 120 Millionen Umdrehungen bei wartungsfreiem Betrieb über den gesamten Lebenszyklus. Sie erfüllt perfekt die strengen Anforderungen an den langfristigen unbeaufsichtigten Betrieb von Raumfahrzeugen im Orbit und gewährleistet absolute Fehlerfreiheit. Damit ist sie die Standardlösung für die hochpräzisen Anwendungen von In-giant in der Luft- und Raumfahrt.
(2) Hochzuverlässige Legierungsbürsten (Militärische Hochleistungsanwendungen)
Repräsentative Modelle:DHK065-6, DHK038-18-5AAusgestattet mit In-giant-Spezialbürsten aus verschleißfester Legierung und hochreinen Ringkontakten, deren Kontaktstrukturen für die Hochstromübertragung optimiert sind, bietet dieses System exzellente elektrische Leitfähigkeit und geringe Wärmeverluste. Es ist beständig gegen Hochtemperaturalterung und Lichtbogenüberschläge und kann dauerhaft hohe Leistungen zuverlässig erbringen. Mit einer Lebensdauer von über 80 Millionen Umdrehungen eignet es sich ideal für Stromversorgungssysteme in der Luft- und Raumfahrt, Hochleistungs-Militärausrüstung und Bodentestplattformen für die Luft- und Raumfahrt und vereint hohe Zuverlässigkeit mit Wirtschaftlichkeit.
(3) Graphitbürsten (Nur für allgemeine industrielle Zwecke, verboten für die Luft- und Raumfahrt)
Graphitbürsten sind zwar kostengünstig, weisen aber einen hohen Verschleiß und eine starke Kohlenstoffpartikelbildung auf, die Vakuumumgebungen verunreinigen und bei geringer Isolationsstabilität Teilentladungen und Kontaktfehler verursachen können. Sie sind für die Luft- und Raumfahrt sowie für hochpräzise In-Orbit-Geräte strengstens verboten und eignen sich nur für langsame, wenig zuverlässige Anwendungen in der allgemeinen Industrie.
IV. Zusammenfassung und Empfehlungen zur praktischen Umsetzung der Auswahl von Schleifringen für die Luft- und Raumfahrt
Die Prioritätenreihenfolge für die Auswahl hochzuverlässiger leitfähiger Schleifringe in der Luft- und Raumfahrt lautet: Anpassungsfähigkeit an die Betriebsumgebung > Isolations- und Teilentladungssicherheit > Anpassung der Leistungs-/Signalparameter > Lebensdauer und Materialauswahl. Im Gegensatz zu industriellen Schleifringen, bei denen lediglich die Parameteranpassung berücksichtigt wird, müssen in der Luft- und Raumfahrt zunächst Vakuumausgasung, Strahlungsbeständigkeit, Hoch- und Tieftemperaturtoleranz sowie Teilentladungsindikatoren geprüft werden, bevor entsprechende, ausgereifte Modelle anhand der Anforderungen an Stromstärke, Hochgeschwindigkeitsbandbreite und Vibrationsschutz ausgewählt werden.
- Mikro-Nano-Satelliten und präzise Hochgeschwindigkeitssignalanlagen: Priorität habenDHK070F-45-5Aoptoelektronischer Hybrid-Schleifring und DHS020-12-2A Mikropräzisions-Schleifring;
- Hochleistungsfähige Stromversorgung im Orbit und Kernausrüstung der Trägerrakete: PriorisierungDHK065-6Hochstrom-Schleifring für die Luft- und Raumfahrt;
- Luft- und Raumfahrt-Bodentests und militärische Fluggeräte: PriorisierungDHS100Hochleistungs-Schleifringserie und elektropneumatischer integrierter Schleifring.
Alle In-giant Schleifringe in Luft- und Raumfahrtqualität können vollständige Sätze von Original-Herstellerprüfberichten liefern, einschließlich Teilentladungsprüfung, Alterungsprüfung bei hohen und niedrigen Temperaturen, Vakuumausgasungsrate und Zertifizierung der Vibrations- und Stoßfestigkeit, wodurch die Anforderungen der Werksprüfung und Implementierung für Luft- und Raumfahrt- sowie Militärprojekte vollständig erfüllt werden.
Veröffentlichungsdatum: 02.07.2026