□ 王旭
東三B平臺全配完成首秀
□ 王旭
中星16號衛(wèi)星示意圖中國衛(wèi)通提供
中星16號衛(wèi)星使用的是東方紅三號B平臺,該平臺是中國研制的最新一代中等容量通信衛(wèi)星平臺,采用了綜合電子、電推進(jìn)、高效熱控、鋰離子蓄電池、FDIR等先進(jìn)技術(shù),平臺技術(shù)可推廣至其他衛(wèi)星平臺。電推進(jìn)比沖是常規(guī)化學(xué)推進(jìn)劑的10倍以上,可使衛(wèi)星攜帶更少的推進(jìn)劑,為有效載荷提供更大空間。完全國產(chǎn)化的東三B平臺于2009年立項(xiàng),中星16號衛(wèi)星是東三B平臺的全配置首發(fā)星。
電推進(jìn)的高比沖,使衛(wèi)星發(fā)射質(zhì)量大幅減少。中國電推進(jìn)的工程化應(yīng)用在中星16號衛(wèi)星上變?yōu)榱爽F(xiàn)實(shí),提及此,中星16號衛(wèi)星總指揮周志成說:“電、推、進(jìn)三個字組合起來很簡單,但要研制出來,難度不知翻了多少倍?!?/p>
中國的電推進(jìn)技術(shù)研發(fā)始于20世紀(jì)70年代,電源系統(tǒng)的功率限制、高電壓、大熱耗、帶電粒子羽流等問題成了不同技術(shù)攻關(guān)時期的“攔路虎”。為了瘦身,研制過程中,團(tuán)隊設(shè)計和策劃了150多項(xiàng)大型地面試驗(yàn),對技術(shù)進(jìn)行了充分的驗(yàn)證。
在工程化應(yīng)用的過程中,團(tuán)隊成功研制了國內(nèi)首套電推進(jìn)氙氣高純度加注設(shè)備,繪制了國內(nèi)首個氙氣物態(tài)特性圖譜,完成了電推力器12000多小時的無故障壽命考核。
如今,中星16號衛(wèi)星使用的電推進(jìn)最高供電電壓達(dá)到1000伏,在我國航天史上從未有過如此之高的電壓在設(shè)備之間進(jìn)行傳輸??傊涣钠痣娡七M(jìn)的研制過程,大家口中出現(xiàn)頻率最高的詞匯是“首次”。
東三B平臺所采用的綜合電子系統(tǒng)通過先進(jìn)的架構(gòu)設(shè)計,將原先20余臺單機(jī)的功能集成于4臺單機(jī)上,質(zhì)量與功耗減少了50%以上。
中星16號衛(wèi)星使用的鋰電子蓄電池組,突破了全密封設(shè)計、長壽命及在軌自主管理等關(guān)鍵技術(shù),完成了3000多次壽命試驗(yàn)考核,可滿足15年工作壽命要求,使中國地球同步軌道大功率長壽命衛(wèi)星用儲能電源實(shí)現(xiàn)了更新?lián)Q代,達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
在衛(wèi)星研制過程中,研制團(tuán)隊還充分考慮用戶友好性,使衛(wèi)星操作更便利。例如,地面發(fā)出一系列指令后,衛(wèi)星就“明白”了什么時間點(diǎn)火,點(diǎn)火多長時間,實(shí)現(xiàn)了星上自主電推進(jìn)點(diǎn)火。在一段時間內(nèi),用戶完全不用操作。衛(wèi)星還能自動處理一些故障,以保證自身的安全。
周志成說:“總的來看,這個項(xiàng)目使中國的通信衛(wèi)星技術(shù)邁入了一個新階段,具有劃時代的意義。并且,在衛(wèi)星研制的牽引帶動下,很多領(lǐng)域的國產(chǎn)化技術(shù)水平得到提升,帶動了國家的基礎(chǔ)工業(yè)發(fā)展。”