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新技術(shù)助推通信衛(wèi)星成長

時間:2015年07月31日 信息來源:通信衛(wèi)星 點擊:2572 字體:

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通信衛(wèi)星屬于商業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展較快、技術(shù)發(fā)展較迅速的應(yīng)用型航天器領(lǐng)域。

近年來,通信衛(wèi)星的產(chǎn)品能力持續(xù)顯著提升,各種新業(yè)務(wù)衛(wèi)星不斷推向市場,這一切都得益于新技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用。

電推進(jìn)技術(shù)

電推力器比沖高,其工質(zhì)可以是單一的氣體,如氙氣,因此相比于化學(xué)推進(jìn),推進(jìn)劑消耗率很低。目前,電推進(jìn)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國外通信衛(wèi)星的軌道保持,技術(shù)相當(dāng)成熟,這一應(yīng)用極有效地節(jié)省了衛(wèi)星位保的推進(jìn)劑消耗量,延長了衛(wèi)星的在軌服務(wù)壽命。在我國地球靜止軌道衛(wèi)星上應(yīng)用電推進(jìn)系統(tǒng),將是突破大容量通信衛(wèi)星平臺承載能力瓶頸的重要手段。

我國全電推衛(wèi)星平臺研制計劃已經(jīng)全面啟動,“星載電推進(jìn)地面驗證項目”獲得演示驗證類項目批復(fù),截至目前已順利完成規(guī)定時間內(nèi)的真空點火試驗。

全電推平臺使用電推進(jìn)代替化學(xué)推進(jìn)來實現(xiàn)星箭分離到預(yù)定軌位的軌道轉(zhuǎn)移,從而取消平臺的化學(xué)推進(jìn)系統(tǒng),不但能夠大大減少軌道轉(zhuǎn)移推進(jìn)劑的消耗量,而且還能夠移除化學(xué)推進(jìn)繁重復(fù)雜的貯供系統(tǒng),減輕平臺的質(zhì)量。

當(dāng)然,利用電推進(jìn)技術(shù)時,轉(zhuǎn)移軌道的時間需要大幅度延長,按目前電推力器的能力,全電推衛(wèi)星大約需要6個月才能完成軌道轉(zhuǎn)移。

綜合電子技術(shù)

目前,國外同步軌道通信衛(wèi)星平臺應(yīng)用“綜合電子”概念設(shè)計平臺電子系統(tǒng)的模式已成主流。綜合電子系統(tǒng)從系統(tǒng)角度優(yōu)化衛(wèi)星平臺電子系統(tǒng)的方案,規(guī)范接口參數(shù),綜合測控、數(shù)管、供配電、熱控、載荷、姿軌控和推進(jìn)分系統(tǒng)的信號采集、指令輸出、計算機控制、配電等功能電路及電子設(shè)備。按照衛(wèi)星綜合電子系統(tǒng)設(shè)計理念,衛(wèi)星平臺電子系統(tǒng)各單機設(shè)備所實現(xiàn)的功能將從系統(tǒng)的角度出發(fā),重新進(jìn)行分配與整合。而在單機設(shè)備的設(shè)計過程中,也以先進(jìn)的集成電路技術(shù)為基礎(chǔ),按小型化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、通用化的設(shè)計思想進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計,降低了電纜網(wǎng)設(shè)計的復(fù)雜度,從而進(jìn)一步減輕電纜網(wǎng)的重量。

以東方紅系列一個新平臺衛(wèi)星綜合電子系統(tǒng)作為通用化產(chǎn)品,在產(chǎn)品研制過程中注重各方任務(wù)需求的分析和實現(xiàn),經(jīng)飛行驗證后將應(yīng)用后續(xù)平臺以及其他衛(wèi)星平臺,為后續(xù)衛(wèi)星平臺研制開發(fā)夯實基礎(chǔ)。

鋰離子電池技術(shù)

鋰離子電池相比其它種類空間用電池,具有電壓高、高能能量重量比、熱效應(yīng)小、自放電小、無記憶、模塊化等優(yōu)點,因此,相比傳統(tǒng)應(yīng)用的氫鎳蓄電池可以大幅減重。

我國空間鋰離子電池的開發(fā)順應(yīng)國際鋰電發(fā)展趨勢,在現(xiàn)有體系下進(jìn)行改進(jìn),增加電池單體的比能量,提高蓄電池組的可靠性和安全性。東方紅系列衛(wèi)星新平臺應(yīng)用的鋰離子電池單體均符合國際同平臺標(biāo)準(zhǔn)。在商業(yè)衛(wèi)星中,采用引進(jìn)鋰離子蓄電池替代原有的氫鎳蓄電池組,將為平臺節(jié)省重量約80千克。

其他技術(shù)手段

除上述新技術(shù)的應(yīng)用外,一些對現(xiàn)有平臺的改進(jìn),也將大幅提高平臺能力,而這些改進(jìn)手段,已在東方紅系列衛(wèi)星上設(shè)計應(yīng)用。

比如:星體高度增長將增加有效載荷布局空間和散熱面積,增加有效載荷布局?jǐn)?shù)量;使用大功率供配電系統(tǒng)提升整星功率,采用增加太陽電池板、使用高效率太陽電池片和大容量鋰離子蓄電池組增加整星功率,增加有效載荷使用功率;優(yōu)化載荷設(shè)計,提高載荷能力。

改進(jìn)方案涉及的技術(shù),均為繼承現(xiàn)有成熟技術(shù)、或者在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行適應(yīng)性修改,從而保證平臺產(chǎn)品在較短時間內(nèi)完成開發(fā),且技術(shù)繼承性能夠得到保證。(于長海)?0x=9 &bY(y@Zx2=4請不要復(fù)制?0x=9 &bY(y@Zx2=4信息?0x=9 &bY(y@Zx2=4!請不要采集!拒絕盜版! 中國空間技術(shù)研究院 版權(quán)所有
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