3D打印助力批量“造星” 助力中國(guó)低軌星座建設(shè)

魔猴君  行業(yè)資訊   973天前

3D技術(shù)打印航天元器件、研發(fā)可堆疊式平板衛(wèi)星、在浩瀚太空編織衛(wèi)星通信“蛛網(wǎng)”……

銀河航天公司是專注于智能衛(wèi)星制造、深度融合航天與互聯(lián)網(wǎng)基因的“獨(dú)角獸”企業(yè)，探索商業(yè)化的衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)之路，批量“造星”，助力中國(guó)低軌星座建設(shè)。

打造我國(guó)首個(gè)低軌寬帶通信試驗(yàn)星座

在銀河航天的方舟實(shí)驗(yàn)室，房間中央陳列于著一顆衛(wèi)星。金光閃閃的外形下，排列著數(shù)對(duì)造型精致的小型設(shè)備，兩側(cè)可折疊太陽(yáng)翼上布滿一顆顆太陽(yáng)能電池，加上頭頂兩個(gè)金色“小鍋”，星際“生物”活靈活現(xiàn)?！?/span>1比1實(shí)物還原，它的參照物是銀河航天的首發(fā)星?！狈街蹖?shí)驗(yàn)室工作人員鄭翰說(shuō)。

工作人員在介紹銀河航天首發(fā)星技術(shù)特點(diǎn)。來(lái)源：新華社

銀河航天成立于2018年4月。2020年1月16日，公司自主研發(fā)的首顆低軌寬帶通信衛(wèi)星成功發(fā)射。2022年3月5日，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征二號(hào)丙運(yùn)載火箭，成功將銀河航天首次批量研制的六顆低軌寬帶通信衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。銀河航天型號(hào)總設(shè)計(jì)師王磊說(shuō)，這六顆衛(wèi)星在軌與銀河航天首發(fā)星共同組成國(guó)內(nèi)首個(gè)低軌寬帶通信試驗(yàn)星座，構(gòu)建出星地融合5G試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)“小蜘蛛網(wǎng)”，具備單次30分鐘左右不間斷、低時(shí)延寬帶通信服務(wù)能力，可用于我國(guó)低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)、天地一體網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)驗(yàn)證。

在實(shí)驗(yàn)室展示的在軌模擬動(dòng)畫(huà)中，有這樣一幅場(chǎng)景：隨著批量化生產(chǎn)的衛(wèi)星不斷發(fā)射，大量衛(wèi)星接續(xù)繞地球飛，全天候提供無(wú)縫實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)覆蓋。銀河航天首席技術(shù)官朱正賢說(shuō)，銀河航天首發(fā)星已經(jīng)在綿陽(yáng)市北川羌族自治縣九龍村實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)首次低軌寬帶通信衛(wèi)星的山區(qū)實(shí)地應(yīng)用測(cè)試，越來(lái)越多的低軌衛(wèi)星發(fā)射組網(wǎng)將有助于解決越來(lái)越多人的上網(wǎng)難題。

 “土辦法”降成本 探索商業(yè)化的衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)之路

銀河航天聯(lián)合創(chuàng)始人劉暢說(shuō)，目前我國(guó)衛(wèi)星制造產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)還處于成長(zhǎng)初期，規(guī)模仍然較小，產(chǎn)業(yè)鏈中單機(jī)制造、衛(wèi)星發(fā)射等產(chǎn)業(yè)仍處于緊缺狀態(tài)。“我們通過(guò)構(gòu)建基于民用工業(yè)體系的商業(yè)化供應(yīng)鏈，構(gòu)建衛(wèi)星生產(chǎn)線和精益生產(chǎn)管控系統(tǒng)，創(chuàng)新探索‘衛(wèi)星設(shè)計(jì)—生產(chǎn)線—供應(yīng)鏈’的量產(chǎn)‘鐵三角’模式，大幅降低了衛(wèi)星研制成本、縮短了衛(wèi)星制造周期。”批量研發(fā)制造衛(wèi)星，絕對(duì)是個(gè)高難度“技術(shù)活”。“在此前批量研制的六顆低軌寬帶通信衛(wèi)星中，銀河航天自研產(chǎn)品所涉及元器件有近4000種，國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到90%以上，其中的關(guān)鍵器件、核心部件實(shí)現(xiàn)了100%國(guó)產(chǎn)?！敝煺t說(shuō)。

銀河航天02批衛(wèi)星發(fā)射前，技術(shù)人員在進(jìn)行準(zhǔn)備工作。

為了降低衛(wèi)星成本，技術(shù)人員想了各種辦法。在方舟實(shí)驗(yàn)室，有數(shù)噸打印紙，衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)室為什么要這么多打印紙呢？鄭翰解釋說(shuō)，這是一個(gè)能降低成本的“土辦法”，因?yàn)樾l(wèi)星能源組有蜂窩板、泡沫板，試驗(yàn)期間需要對(duì)它均勻施加壓力，用打印紙一層一層地加壓至數(shù)十層，壘起來(lái)高達(dá)3米左右，可替代加壓設(shè)備，實(shí)現(xiàn)低成本、高效、可復(fù)用?！叭绻贸Ｒ?guī)航天產(chǎn)業(yè)鏈去做衛(wèi)星，成本將會(huì)非常高，銀河航天有效提高了衛(wèi)星部組件以及整星的批量化生產(chǎn)能力，大幅降低成本。”朱正賢說(shuō)，例如技術(shù)人員通過(guò)3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)高頻微距波導(dǎo)、高性能天線等載荷的加工，將部分載荷互聯(lián)的空間壓縮到傳統(tǒng)占用空間的三分之一，同時(shí)電性能還得到一定程度的提升，使得部分單機(jī)及系統(tǒng)的性能更上一層樓。

 自主創(chuàng)新“加速跑” 下一代智能衛(wèi)星呼之欲出

在方舟實(shí)驗(yàn)室，一面巨大金色“可推拉門(mén)”映入眼簾。讓人意想不到的是，這個(gè)長(zhǎng)近10米，寬近3米的“可推拉門(mén)”，在“呼啦一下”折疊壓緊后，厚度竟然只有數(shù)十毫米。“這個(gè)‘可推拉門(mén)’是公司研發(fā)的新型柔性太陽(yáng)翼，實(shí)際上是下一代衛(wèi)星的‘翅膀’?！编嵑舱f(shuō)，太陽(yáng)翼是衛(wèi)星能量的主要來(lái)源，傳統(tǒng)剛性太陽(yáng)翼由于基板比較厚，導(dǎo)致整體“塊頭”比較大，因此傳統(tǒng)衛(wèi)星的“翅膀”一般比較短，裝載柔性太陽(yáng)翼的衛(wèi)星將擁有超長(zhǎng)的“翅膀”，為衛(wèi)星提供更大的能力。

據(jù)介紹，銀河航天目前正在研制最新的可堆疊式平板衛(wèi)星，就使用上述自主研發(fā)全新柔性太陽(yáng)翼，發(fā)射時(shí)可將衛(wèi)星像平板電腦一樣多個(gè)摞在一起，一發(fā)火箭可以同時(shí)發(fā)射數(shù)十顆衛(wèi)星。“新型柔性太陽(yáng)翼與系列平板堆疊式衛(wèi)星完美契合，既滿足平板堆疊需求，又大幅降低產(chǎn)品重量，更能大幅節(jié)約發(fā)射成本，產(chǎn)品綜合技術(shù)指標(biāo)實(shí)現(xiàn)大幅度提升?！敝煺t說(shuō)。

朱正賢表示，銀河航天正著手建設(shè)對(duì)標(biāo)國(guó)際先進(jìn)水平的智能衛(wèi)星超級(jí)工廠，建成后產(chǎn)能將超過(guò)每天一顆衛(wèi)星。未來(lái)，銀河航天將充分發(fā)揮衛(wèi)星低成本、批量研制、快速迭代的優(yōu)勢(shì)，助力中國(guó)低軌星座建設(shè)。相信隨著更多衛(wèi)星的研制發(fā)射，將與地面5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)深度的融合互補(bǔ)，有效解決偏遠(yuǎn)地區(qū)、海洋、航空等用戶的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)問(wèn)題。

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