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RÉSUMÉ
La seule particularité, mais elle est de taille, des cartes imprimées utilisées dans les satellites, par rapport à celles utilisées dans les domaines militaire et industriel, porte sur l’environnement spécifique et contraignant auquel elles sont soumises. Ainsi, les sollicitations mécanique, thermique et radiatif obligent à une exigence élevée en termes de fiabilité. Tous ces aspects imposent des limitations technologiques au niveau des matériaux de base.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Claude DREVON : Ingénieur nouvelles technologies de packaging, Alcatel Space
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José ALDEGUER : Ingénieur bureau d’études, Alcatel Space
INTRODUCTION
Les cartes imprimées utilisées dans les satellites diffèrent peu, de par leur principe, de celles utilisées pour des besoins industriels ou militaires. La principale différence se situe au niveau de la fiabilité dans un environnement spécifique en termes mécaniques, thermiques et radiatifs.
De plus, les faibles quantités inhérentes au marché spatial ne permettent pas de profiter de l’effet de masse nécessaire à l’introduction de nouvelles technologies ou limites technologiques.
Même si certaines sont maintenant considérées comme obsolètes, le domaine de qualification couvre les technologies suivantes :
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- Version courante de août 2019 par David VIALA
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2. Environnement
2.1 Mécanique
L’origine des sollicitations mécaniques résulte de trois phases consécutives :
-
la phase de lancement au cours de laquelle les sollicitations sont essentiellement liées à la technologie et aux performances du lanceur ;
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la phase de mise à poste du satellite sur son orbite au cours de laquelle les sollicitations sont essentiellement liées à la technologie et aux performances du satellite ;
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la phase de vie en orbite (phase pendant laquelle le satellite effectue sa mission) au cours de laquelle les sollicitations sont essentiellement liées à la technologie du satellite mais aussi à la nature de l’orbite (orbite géostationnaire, à défilement...), donc à celle de la mission.
Les différents environnements mécaniques induits peuvent se résumer de la façon suivante :
-
des accélérations dites « statiques » ou très basse fréquence : il s’agit d’accélérations induites par la poussée au décollage ;
-
des vibrations dites « sinus » basse fréquence (f < 100 Hz) : ce sont des oscillations de poussée entretenues par un couplage mécanique fluide-structure. Il s’agit de vibrations au niveau des pompes et des écoulements de propergol, couplées éventuellement avec les fréquences longitudinales du lanceur : c’est l’effet pogo ;
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des vibrations transitoires basse fréquence : ce sont des phénomènes vibratoires liés aux rafales de vent (effet gust ) et aux extinctions de poussée (effet chugging ) ;
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des vibrations acoustiques (f < 10 kHz) : ce sont des phénomènes vibratoires liés au bruit des moteurs (effet lift-off ) et au bruit aérodynamique (effet buffeting ) ;
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des vibrations aléatoires (f < 2 000 Hz) : il s’agit de phénomènes vibratoires qui sont la conséquence de l’excitation acoustique au niveau du satellite. En effet, cet environnement vibratoire mécanique et acoustique est transmis au satellite ;
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des chocs hautes fréquences : il s’agit essentiellement de phénomènes liés aux opérations de séparation des lanceurs, séparation de la coiffe du satellite, dessanglage des panneaux solaires et des antennes satellite, déploiement...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - CADALEN (E.) - Conception de circuits imprimés rigides. - Conception des circuits imprimés rigides, Électronique (2005).
-
(2) - BOTTE (M.), GRYMONPREZ (G.) - Circuits imprimés souples. Conception. - Circuits imprimés souples- Conception, Électronique (1995).
-
(3) - BOTTE (M.), GRYMONPREZ (G.) - Circuits imprimés souples. Fabrication. - Circuits imprimés souples- Fabrication, Électronique (1995).
-
(4) - BARDONNET (P.) - Résines époxydes EP. Mise en œuvre et applications. - A 3 466, Plastiques et composites (1992).
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(5) - BOTTARI (P.), ROBIN (F.), PARKINSON (R.) - Dépôts de nickel chimique. Applications. - M 1 567, Traitements des métaux (2004).
-
(6) - BENABEN (P.), DURUT (F.) - Nickelage électrolytique. Mise en œuvre. - M 1 611,...
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