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日食期间,人们可以用肉眼在黑暗的日轮周 围看到一个光环(日冕)。它几乎全部由完全 电离的等离子体组成,厚度可以达到三个太阳 半径,一直延伸到太空内。它有几百万开尔文温 度,与之相比,太阳表面的5778开尔文温度似乎 太冷了。导致这种巨大差别的原因需通过精确的 研究来找到答案。地球表面的大气层可以吸收大 部分太阳辐射,但在太空内如要进行观察,却会 遇到一个技术难题:日轮必须挡住,以避免照射 过强,盖住日冕。然而即使这样,以今天的科技 水平,靠近太阳的光环部分仍会被淡没。

微乎不计

ESA计划在2017年的星虎项目中启动两个飞行方式 非常独特的太空卫星。它们将以相互之间仅150米的 距离绕地球飞行,对于每秒数公里的高飞行速度,这 个距离简直可以微乎不计。其中一个卫星的挡板必须 遮住太阳,以使另一个卫星表面的测量仪器可在前所 未有的程度和范围内观察日冕辐射。

为最佳调校两个卫星和所载仪器,ESA工程师在法 国马赛的Laboratoire d‘Astrophysique实验室内模拟了 太空飞行状态。日冕仪安装在处于阴影中的卫星上, 用于捕捉太阳光环辐射。它采用SYMETRIE公司的Breva 型六脚安装支架。每个支脚内都有一个带内置编码器无刷直流微电机。通过支脚伸缩,安装在支脚上的 平台可在任意方向无级调整。FAULHABER驱动装置结 构紧凑,具有出色的动态特性和功率密度,再加上 高分辨率编码器,即使驱动的是较大的装置,也能 快速、可靠和精确地实现定位。

直流电机 航空航天 Hexapod BREVA
Symétrie公司的 Breva六脚支架

Hubble望远镜的继任者

得益于这种自由的运动特性,ESA工程师可以针对 两个卫星模拟相互之间各种不同的位置。六脚支架具 有一系列突出特性,是未来太空任务的理想选择,正 如SYMETRIE总裁Olivier Lapierre的解释:“它以最小 的公差精确实现需要的最小移动,同时具有很高的刚 性,可以精确保持定义的位置。”六脚支架的另一优 势在于其完善的软件系统。该系统可确保各组件之间 协调工作,比如可以指定任意一个虚拟平台转动点, 以实现流畅的运动。
SYMETRIE六脚支架的优异特性也被用于其他太空项 目如James-Webb太空望远镜(它将于2018年接替赫赫 有名的Hubble望远镜)和GAIA项目(用于银河测量) 。在这些项目中,六脚支架用于安装光学仪器。“比 如,六脚支架可将反射镜固定在需要的位置,直至用 于永久性粘接的胶合剂硬化。”Lapierre如此解释一个 典型的应用实例。和星虎项目一样,六脚支架可在这 些项目中实现无法想象的超高精度:Webb太空望远镜 在理论上必须能够发现木星上一线微小的烛光。

直流电机 航空航天 Hexapod BORA
[Translate to Chinese:] BORA, vacuum-compatible version
直流电机 航空航天 Hexapod 标准 BORA
标准Bora

最强的X射线

GAIA项目中使用的六脚支架原本并不是为天文学 应用而设计开发,它的最初目的是用于观察微对象。 它是通过与欧洲同步辐射装置研究所(位于法国Grenoble) 的合作而产生的。同步加速器可以使电子加速 到几近光速,然后发生碰撞,产生世界上最强的X射 线。它比医用X射线机的功率强一万倍,但细微得却 似一根头发。人们借助产生的射线对各种样本和材料 进行研究,范围可从半导体晶格到活细胞内的分子运 动。“用于ESRF的六脚支架可将定向反射镜和样本移 到一定的位置,并依靠其出色的稳定性精确保持这一 位置。”Olivier Lapierre解释道。

无论是用于观察浩瀚的宇宙,还是分子水平的精细 结构,六脚支架都必须满足相同的要求:最大的灵活 性、最高的稳定性和最高的精度。视应用而定,可能 还有其他要求。ESA和ESRF的很多操作都是在真空或洁 净室条件下进行的,使用的设备也如此。许多时候操 作空间非常狭小,就要使用微型六脚支架。

针对狭小空间的理想定位解决方案是BORA型 (BREVA的小兄弟)六脚支架。它的支承面直径是212 毫米,高只有145毫米。虽然尺寸非常小,但却能移动 重达10公斤的负荷,在方向轴和旋转轴上的分辨率分 别达到0.1微米和2微弧度。“FAULHABER电机在我们 的六脚支架上起着关键作用。” Olivier Lapierre解释 道:“综合考虑紧凑性和质量两个方面,它是市场上 最好的产品。”

产品

直流无刷电机
高效无槽设计
高转矩或高转速,体积小,重量轻
动态加速和 减速性能好
噪音低
可提供各种传感器或无传感器选择
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