超聲電機小講堂:超聲電機在航空航天工程上的應用

關於飛機的顫振

飛機有一種危險的自激振動——顫振。顫振一旦產生,將會造成機毀人亡。如何防止顫振是飛機設計和實驗中一個非常重要的問題。除了一些傳統的措施之外,目前先進的方法是通過一套控制系統,使飛機在顫振開始發生的瞬間,就把它迅速一直下來,這就是所謂飛機顫振主動抑制。

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如何解決飛機顫振?

顫振主動抑制是一伺服氣動彈性穩定性問題,設計飛機結構、空氣動力與控制系統的相互影響,包括彈性力、慣性力、氣動力和控制力的聯合作用。國內外航空科技界對飛機顫振一直已有多年研究。在早期顫振主動抑制研究中,驅動控制面轉動的作動器多用液壓伺服系統。隨著新技術與新材料的不斷湧現,各種新型的作動器也應運而生。

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超聲電機是作動器的最佳選擇

在不同頻率下,超聲電機驅動面運動對輸入指令的跟隨性非常好,以超聲電機作為控制面板的作動器可以有效地抑制機翼顫振,還能在一定程度上將機翼顫振臨界速度進行提高。超聲電機所具有的低速大扭矩、斷電自鎖、響應快和扭矩/質量比大等優點,使它成為控制面的作動器的最佳選擇。

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同鑄科技1mm超聲波電機

超聲電機非常適合用於星際探索

由於超聲電機不受太空電磁輻射的影響,能夠在溫差變化劇烈的環境下保持良好的機械性,同時還具有質量小的特點,非常適合用於星際探索。

美國航天器、火星探測器、核彈頭等都有超聲電機的應用。法國也將其研製的直線超聲電機用用在本國Helos人造衛星上。美國JPL和MIT聯合研製的超聲電機在火星探測微著陸器(microlander foe mars exploration)上應用,該超聲電機的扭矩達2.8N•m,使用溫度達-100℃,質量比傳統電磁電機輕30%。超聲電機應用於航天器的照相機系統,比用傳統電磁式電機的機構體積小6倍。

超聲電機小講堂:超聲電機在航空航天工程上的應用

美國NASA的Coddar Space Flight Center曾經專門研製出直徑分別為27.94mm、63.5mm和71.12mm的三種環形行波超聲電機,用於太空行走機器人上的微型機械臂的驅動,三種電機的扭矩分別為0.05N•m,0.11N•m和0.68N•m。NASA採用超聲電機作為機械臂關節執行器的主要考慮;一是在真空環境及高、低溫環境下,超聲電機能穩定地工作;二是為了減輕重量的同時使機械臂的結構變得緊湊。


【洛陽同鑄電子科技有限公司】

洛陽同鑄電子科技有限公司位於洛陽自貿區洛陽國家大學科技園內,專業研發中、小、微型超聲波電機及其應用產品,擁有潛望式光學變焦鏡頭模組光學防抖鏡頭模組直徑5-12mm光學調焦電機等相關產品及技術專利。

核心研發團隊由清華大學物理系相關教授、博士生導師和洛陽本地部分高級工程技術人員組成,團隊成員曾發表多篇學術論文,且多項技術處於國際、國內領先地位,超聲波電機研發經驗豐富,是目前國內超聲波電機研究領域中的學術帶頭人。

同鑄科技本著為創新、高效、務實、包容的企業文化,為廣大客戶提供中、小、微型超聲波電機及其應用產品,同時提供相關技術支持及服務。致力於成為國內微小型超聲波電機及應用產品領先者!


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