3D打印助力批量“造星” 助力中國低軌星座建設
魔猴君 行業(yè)資訊 1055天前
3D技術打印航天元器件、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”……
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網基因的“獨角獸”企業(yè)，探索商業(yè)化的衛(wèi)星產業(yè)之路，批量“造星”，助力中國低軌星座建設。
打造我國首個低軌寬帶通信試驗星座
在銀河航天的方舟實驗室，房間中央陳列于著一顆衛(wèi)星。金光閃閃的外形下，排列著數對造型精致的小型設備，兩側可折疊太陽翼上布滿一顆顆太陽能電池，加上頭頂兩個金色“小鍋”，星際“生物”活靈活現?！?/span>1比1實物還原，它的參照物是銀河航天的首發(fā)星。”方舟實驗室工作人員鄭翰說。
工作人員在介紹銀河航天首發(fā)星技術特點。來源：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)射中心用長征二號丙運載火箭，成功將銀河航天首次批量研制的六顆低軌寬帶通信衛(wèi)星送入預定軌道。銀河航天型號總設計師王磊說，這六顆衛(wèi)星在軌與銀河航天首發(fā)星共同組成國內首個低軌寬帶通信試驗星座，構建出星地融合5G試驗網絡“小蜘蛛網”，具備單次30分鐘左右不間斷、低時延寬帶通信服務能力，可用于我國低軌衛(wèi)星互聯網、天地一體網絡等技術驗證。
在實驗室展示的在軌模擬動畫中，有這樣一幅場景：隨著批量化生產的衛(wèi)星不斷發(fā)射，大量衛(wèi)星接續(xù)繞地球飛，全天候提供無縫實時網絡覆蓋。銀河航天首席技術官朱正賢說，銀河航天首發(fā)星已經在綿陽市北川羌族自治縣九龍村實現國內首次低軌寬帶通信衛(wèi)星的山區(qū)實地應用測試，越來越多的低軌衛(wèi)星發(fā)射組網將有助于解決越來越多人的上網難題。
“土辦法”降成本 探索商業(yè)化的衛(wèi)星產業(yè)之路
銀河航天聯合創(chuàng)始人劉暢說，目前我國衛(wèi)星制造產業(yè)鏈生態(tài)還處于成長初期，規(guī)模仍然較小，產業(yè)鏈中單機制造、衛(wèi)星發(fā)射等產業(yè)仍處于緊缺狀態(tài)。“我們通過構建基于民用工業(yè)體系的商業(yè)化供應鏈，構建衛(wèi)星生產線和精益生產管控系統，創(chuàng)新探索‘衛(wèi)星設計—生產線—供應鏈’的量產‘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?！迸垦邪l(fā)制造衛(wèi)星，絕對是個高難度“技術活”。“在此前批量研制的六顆低軌寬帶通信衛(wèi)星中，銀河航天自研產品所涉及元器件有近4000種，國產化率達到90%以上，其中的關鍵器件、核心部件實現了100%國產?！敝煺t說。
銀河航天02批衛(wèi)星發(fā)射前，技術人員在進行準備工作。
為了降低衛(wèi)星成本，技術人員想了各種辦法。在方舟實驗室，有數噸打印紙，衛(wèi)星實驗室為什么要這么多打印紙呢？鄭翰解釋說，這是一個能降低成本的“土辦法”，因為衛(wèi)星能源組有蜂窩板、泡沫板，試驗期間需要對它均勻施加壓力，用打印紙一層一層地加壓至數十層，壘起來高達3米左右，可替代加壓設備，實現低成本、高效、可復用?！叭绻贸Ｒ?guī)航天產業(yè)鏈去做衛(wèi)星，成本將會非常高，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能力，大幅降低成本。”朱正賢說，例如技術人員通過3D打印技術實現高頻微距波導、高性能天線等載荷的加工，將部分載荷互聯的空間壓縮到傳統占用空間的三分之一，同時電性能還得到一定程度的提升，使得部分單機及系統的性能更上一層樓。
自主創(chuàng)新“加速跑” 下一代智能衛(wèi)星呼之欲出
在方舟實驗室，一面巨大金色“可推拉門”映入眼簾。讓人意想不到的是，這個長近10米，寬近3米的“可推拉門”，在“呼啦一下”折疊壓緊后，厚度竟然只有數十毫米?！斑@個‘可推拉門’是公司研發(fā)的新型柔性太陽翼，實際上是下一代衛(wèi)星的‘翅膀’?！编嵑舱f，太陽翼是衛(wèi)星能量的主要來源，傳統剛性太陽翼由于基板比較厚，導致整體“塊頭”比較大，因此傳統衛(wèi)星的“翅膀”一般比較短，裝載柔性太陽翼的衛(wèi)星將擁有超長的“翅膀”，為衛(wèi)星提供更大的能力。
據介紹，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)全新柔性太陽翼，發(fā)射時可將衛(wèi)星像平板電腦一樣多個摞在一起，一發(fā)火箭可以同時發(fā)射數十顆衛(wèi)星。“新型柔性太陽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，又大幅降低產品重量，更能大幅節(jié)約發(fā)射成本，產品綜合技術指標實現大幅度提升?！敝煺t說。
朱正賢表示，銀河航天正著手建設對標國際先進水平的智能衛(wèi)星超級工廠，建成后產能將超過每天一顆衛(wèi)星。未來，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，助力中國低軌星座建設。相信隨著更多衛(wèi)星的研制發(fā)射，將與地面5G網絡實現深度的融合互補，有效解決偏遠地區(qū)、海洋、航空等用戶的互聯網服務問題。
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