Trackwise достигает 26-метровой гибкой печатной схемы, снижая вес проводки БПЛА на 60%

Гибкие печатные схемы в неограниченных длинах

Ранее в этом году Trackwise (Глостершир, Великобритания) отгрузила 26-метровую многослойную гибкую печатную схему (FPC) — считаемую самой длинной когда-либо произведённой — для распределения питания и сигналов управления через крылья солнечного беспилотного летательного аппарата (БПЛА). Фактически, Trackwise поставила более 50 FPC для этого аппарата, сократив вес на 60% против использования обычных проводных жгутов для авиации питания и управления.

Эта экономия веса позволяет американскому БПЛА достичь более высокой полезной нагрузки и/или улучшенной скорости и дальности. Trackwise производит FPC с использованием Improved Harness Technology (IHT), запатентованной техники производства катушка-в-катушку. IHT преодолевает обычные производственные ограничения, удерживавшие большинство FPC ниже двух метров в длине, и позволяет Trackwise производить FPC в неограниченных длинах.

5-метровая 6-слойная гибкая печатная плата, произведенная Trackwise.

FPC, поставленные Trackwise для 26-метрового размаха крыла БПЛА, основаны на полиимидном субстрате. Их планарная структура лучше рассеивает тепло, чем обычная проводка, обеспечивая более высокую переносимость тока для данного веса медного проводника. Другие преимущества включают:

• Печатное производство обеспечивает согласованность схемы
• Меньше точек соединения нужно, так что надежность повышена
• FPC легче монтировать, чем проводные жгуты, сокращая время сборки и стоимость аппарата.

По словам CEO Trackwise, Филипа Джонстона, многие новые аэрокосмические и автомобильные применения возникают для этих длинных, легких гибких, многослойных печатных плат (flex PCB). Обе отрасли видят толчок к электрификации одновременно с потребностью в больших датчиках и контроле.

FPC в композитах?

Любопытно, встраивала ли Trackwise эту FPC в композиты, я начал обсуждение с Нилом Бартлеттом, директором по продажам и маркетингу Trackwise. «Для применения БПЛА, подсвеченного в нашем мартовском пресс-релизе, флекс [гибкие PCB] не были встроены в композит», — признает он. «Однако их планарная природа делает их полностью пригодными для встраивания в композиты и обеспечения многофункциональных структур. Мы на предварительных обсуждениях по встраиванию флекс — как вариантов питания, так и сигналов — через широкий спектр возможных применений, включая аэрокосмику, оборону и строительство. Trackwise также член Advanced Concepts for Aero‑Structures with Integrated Antennas and Sensors (ACASIAS) — консорциума 11 партнеров, разрабатывающего инновационные технологии для интеграции антенн в композиты и авиационные структуры.» (https://www.acasias-project.eu/)

Умный винглет с интегрированным лопастообразным VHF (очень высокой частотой) антенной.

Жесткий ортогрид фюзеляжной панель для интеграции массива антенн Ku-band SATCOM.

Система активного структурного акустического контроля для снижения шума кабины CROR с минимальным влиянием на вес. ИСТОЧНИК | https://www.acasias-project.eu/files/Acasias_poster_v2.pdf

Бартлетт говорит, что флекс PCB, сделанные с использованием IHT, и композиты очень синергичны в том, что они предлагают рынку, и преимущества их комбинирования/встраивания убедительны, включая:

• Экономия веса (устранение фиксующих приспособлений)
• Улучшенная жесткость/защита, предлагаемая композитами = улучшенная надежность/снижение обслуживания
• Сниженный пространственный конверт = улучшенная полезная нагрузка/структурная эффективность
• Улучшенная установка = меньше точек ручного труда (улучшенная надежность), меньше времени и стоимости.

Этот демонстратор флекс антенны, встроенной в стекловолокнистый композит, был произведен Trackwise в сотрудничестве с Rockwood Composites и выставлен на JEC World 2019. ИСТОЧНИК: Trackwise

Движение вперед

Доходы IHT выросли на 217% с клиентами и возможностями развития, увеличившимися с 7 в начале 2018 года до 45 к марту 2019 года. Trackwise также установила две новые процессные линии.

Несколько проектов ACASIAS будут представлены на 2019 Европейской конференции по мультифункциональным структурам (EMuS, 11–12 июня, Барселона, Испания), которой ко-председательствует координатор ACASIAS д-р Хармен Шипперс, Нидерландский аэрокосмический центр (NLR, Маркнессе). Ключевые моменты включают:

• Airbus Defence and Space исследовал встраивание электронно-управляемой SATCOM антенны, работающей в Ka-диапазоне, в обтекатель крыло-фюзеляж пассажирского самолета. Проект частично финансируется под Clean Sky 2 и включает партнеров GILAT, RAYSAT и FBM Composite Materials Ltd.
• NLR исследует ортогрид структуру для интеграции квадратных антенных элементов в композитный фюзеляж, используя радиопрозрачную стекловолокнистую кожу и композитные ребра из углеродного волокна.
• Немецкий аэрокосмический центр (DLR) и Китайский авиационный материаловедческий институт Пекина (BIAM) AVIC исследовали использование переработанных углеродных волокон для увеличения механической прочности и мультифункциональных аспектов био-композитов, глядя на электрически проводимые композиты для электромагнитного экранирования (EMI) и защиты от удара молнии (LSP) через проект ECO-COMPASS.