亞太6D通信衛(wèi)星成功發(fā)射!東方紅四號增強(qiáng)型衛(wèi)星平臺首亮相
2020年7月9日20時(shí)11分,亞太6D通信衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長征三號乙運(yùn)載火箭成功發(fā)射。亞太6D通信衛(wèi)星是一顆地球靜止軌道高通量寬帶通信衛(wèi)星,由航天科技集團(tuán)五院(以下簡稱五院)通信衛(wèi)星事業(yè)部抓總研制,采用我國自主研發(fā)的新一代東方紅四號增強(qiáng)型衛(wèi)星公用平臺(DFH-4E平臺)建造,發(fā)射重量約5550公斤,在軌服務(wù)壽命15年。截至目前,五院已研制發(fā)射304顆航天器。
亞太6D通信衛(wèi)星是我國第11顆整星出口的商業(yè)通信衛(wèi)星和我國首個(gè)Ku頻段全球高通量寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)的首發(fā)星,同時(shí)也是我國目前通信容量最大、波束最多、輸出功率最大、設(shè)計(jì)程度最復(fù)雜的民商用通信衛(wèi)星,代表我國高通量通信衛(wèi)星研制能力達(dá)到國際先進(jìn)水平。
亞太6D通信衛(wèi)星主要為亞太區(qū)域用戶提供優(yōu)質(zhì)、高效、經(jīng)濟(jì)的全地域、全天候的衛(wèi)星寬帶通信服務(wù),用以滿足其海事通信、航空機(jī)載通信、陸地車載通信以及固定衛(wèi)星寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入等多種應(yīng)用需求,將在商業(yè)通信、應(yīng)急通信和公共通信方面發(fā)揮重要作用,有力促進(jìn)和推動服務(wù)地區(qū)的社會進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
高端品質(zhì),鑄造國際一流
2016年7月,亞太6D通信衛(wèi)星的項(xiàng)目簽約儀式在深圳市舉行,標(biāo)志著我國首個(gè)Ku頻段全球高通量寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)啟動建設(shè),亞太6D通信衛(wèi)星正是該系統(tǒng)的首顆衛(wèi)星。
“高通量通信衛(wèi)星(HTS)”簡單而言,就是指采用頻率復(fù)用、多點(diǎn)波束等先進(jìn)技術(shù),實(shí)現(xiàn)比常規(guī)通信衛(wèi)星高出數(shù)十倍通信容量的通信衛(wèi)星,讓用戶隨時(shí)隨地享受到方便快捷的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)傳輸服務(wù),在網(wǎng)絡(luò)覆蓋延伸、骨干網(wǎng)絡(luò)備份、邊遠(yuǎn)地區(qū)覆蓋、保障應(yīng)急通信等方面發(fā)揮著不可替代的作用。2017年4月12日,我國首顆高通量通信衛(wèi)星中星16號成功發(fā)射,而在短短幾年后,亞太6D通信衛(wèi)星就將我國高通量通信衛(wèi)星技術(shù)能力提升到國際一流水平。
亞太6D通信衛(wèi)星采用Ku/Ka頻段進(jìn)行傳輸,通信總?cè)萘窟_(dá)到50Gbps,單波束容量可達(dá)1Gbps以上,可以為用戶提供高質(zhì)量的話音、數(shù)據(jù)通信服務(wù);采用90個(gè)用戶波束,實(shí)現(xiàn)可視范圍下全球覆蓋,在載荷重量、通信容量、設(shè)計(jì)復(fù)雜程度等方面,刷新了國內(nèi)同類通信衛(wèi)星的最高紀(jì)錄。
五院亞太6D通信衛(wèi)星總指揮/總設(shè)計(jì)師魏強(qiáng)介紹,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)先后攻克了Ku頻段超寬帶多端口功率放大器(MPA)、關(guān)口站靈活切換等諸多關(guān)鍵技術(shù),使得衛(wèi)星技術(shù)指標(biāo)與能力達(dá)到國際先進(jìn)水平。作為中國高端出口商業(yè)通信衛(wèi)星的又一張“閃亮名片”,該項(xiàng)目對于我國東方紅系列通信衛(wèi)星的國際化發(fā)展有著十分重大的意義。
為了保證衛(wèi)星功率資源的靈活分配和應(yīng)用,五院西安分院在該衛(wèi)星上應(yīng)用了Ku頻段寬帶多通道混合矩陣放大器,它可以在地面應(yīng)用熱點(diǎn)或降雨造成的信號衰減的情況下,實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星信號輸出功率的動態(tài)調(diào)整。西安分院研制人員首次采用新型波導(dǎo)安裝等技術(shù),將布局空間利用到極致。
自主創(chuàng)新,打造全新平臺
2010年,著眼于未來通信衛(wèi)星發(fā)展趨勢和應(yīng)用需求,我國提出在東方紅四號衛(wèi)星平臺(DFH-4平臺)基礎(chǔ)上,進(jìn)一步開展技術(shù)創(chuàng)新,全面提高我國通信衛(wèi)星平臺的國際競爭力。2012年,東方紅四號增強(qiáng)型衛(wèi)星平臺(以下簡稱DFH-4E平臺)研制工作正式啟動,經(jīng)過多年的刻苦攻關(guān),基于東方紅四號增強(qiáng)型衛(wèi)星平臺的亞太6D通信衛(wèi)星成功發(fā)射,實(shí)現(xiàn)了該平臺在國際商業(yè)航天舞臺上的“首次亮相”。
“DFH-4E平臺具有‘高承載、大功率、長壽命、高可靠性’等優(yōu)勢,能力更強(qiáng)、更加智能,能夠滿足未來各類衛(wèi)星通信應(yīng)用需求,具有廣闊的應(yīng)用前景”,五院亞太6D通信衛(wèi)星產(chǎn)品保證負(fù)責(zé)人石明介紹說。
有效載荷承載能力好比一輛汽車的底盤,是衡量衛(wèi)星平臺能力的重要指標(biāo)。由于采用了全新DFH-4E平臺,亞太6D通信衛(wèi)星的有效載荷重量是普通東四衛(wèi)星的1.5倍,轉(zhuǎn)發(fā)器設(shè)備數(shù)量是普通東四衛(wèi)星的2至3倍,波導(dǎo)數(shù)量是普通東四衛(wèi)星的近6倍。結(jié)合DFH-4E平臺的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和亞太6D通信衛(wèi)星的實(shí)際需求,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新提出“擴(kuò)展通信艙”構(gòu)型和“通信艙水平板”的結(jié)構(gòu)形式,并通過耦合熱管設(shè)計(jì),確保了亞太6D通信衛(wèi)星超大規(guī)模的有效載荷既“放得下、擺得好”,又“散熱快、不發(fā)燒”。
供配電系統(tǒng)是衛(wèi)星的“心臟”和“血液循環(huán)系統(tǒng)”,確保著星上設(shè)備有效運(yùn)作。為了滿足衛(wèi)星供配電需求,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)依托DFH-4E平臺,為亞太6D通信衛(wèi)星量身定制了“大功率供配電套裝”:采用新一代14.4kW電源控制器、大型一維二次展開太陽翼、大功率太陽翼驅(qū)動機(jī)構(gòu)、大容量鋰離子電池組,自主研發(fā)全新能源自主管理軟件等。通過這些創(chuàng)新應(yīng)用,亞太6D通信衛(wèi)星整星大功率需求得到有效滿足,平臺供電安全防護(hù)、電源系統(tǒng)在軌自主管理能力等均達(dá)到國際先進(jìn)水平。
在平穩(wěn)安全的情況下,汽車的長距離行駛依賴充足的燃油或電力,而通信衛(wèi)星的服務(wù)壽命往往取決于推進(jìn)劑的限制。亞太6D通信衛(wèi)星采用化學(xué)推進(jìn)和電推進(jìn)全配置,就像太空中的“油電混合動力汽車”,采用我國自主研制的長壽命、高可靠LIPS200離子電推進(jìn)技術(shù)完成南北位置保持,全面滿足15年的服務(wù)壽命要求。通過采用電推進(jìn)技術(shù),DFH-4E平臺衛(wèi)星可以節(jié)省下來大量的化學(xué)推進(jìn)劑重量,從而提高有效載荷的重量上限,進(jìn)一步提升衛(wèi)星的應(yīng)用價(jià)值。
作為DFH-4E平臺的全配置首發(fā)星,亞太6D通信衛(wèi)星將在任務(wù)執(zhí)行期間對這一全新平臺進(jìn)行全面驗(yàn)證,不斷擴(kuò)展該平臺的技術(shù)能力,不斷推動該平臺的技術(shù)完善與后續(xù)推廣應(yīng)用。相信在不遠(yuǎn)的將來,更多的DFH-4E平臺衛(wèi)星將陸續(xù)閃耀星空,在通信衛(wèi)星的國際舞臺上大放異彩。
忠誠勇敢,錘煉通信品牌
“刨根問底”的型號兩總,“不知妥協(xié)”的設(shè)計(jì)人員,是研制團(tuán)隊(duì)給人的第一印象,而這背后則是對產(chǎn)品質(zhì)量的嚴(yán)格要求,對技術(shù)細(xì)節(jié)的一絲不茍。亞太6D通信衛(wèi)星攜帶的有效載荷重量是以往DFH-4平臺衛(wèi)星1.5倍,但衛(wèi)星的起飛重量卻沒有發(fā)生較大改變。雖然采用電推進(jìn)技術(shù)節(jié)省了部分化學(xué)推進(jìn)燃料,但僅僅這樣還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。于是,大到衛(wèi)星的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),小到輕量化、小型化設(shè)備的選擇,為了幫這個(gè)5噸重的“大塊頭”減重,各位設(shè)計(jì)師們可沒少動腦筋?!斑x擇固定鉭箔的鋼螺釘還是鈦螺釘都要提出具體要求,即使太陽翼的配重螺釘只有30多克,我們也必須做好記錄”,五院衛(wèi)星總體主任設(shè)計(jì)師劉建功打趣說,“因?yàn)槲覀儚牟弧锝镉?jì)較’,而是‘克克計(jì)較’?!苯?jīng)過嚴(yán)苛的設(shè)計(jì)優(yōu)化,亞太6D通信衛(wèi)星的貯箱和氣瓶減重近20%,超小型化國產(chǎn)變頻器減重30%,雙頻點(diǎn)信標(biāo)機(jī)合二為一,大量應(yīng)用小型化產(chǎn)品……通過各種創(chuàng)新優(yōu)化,亞太6D通信衛(wèi)星全面滿足各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo),其出色承載能力也成為了我國通信衛(wèi)星的新標(biāo)桿。
寶劍鋒從磨礪出,梅花香自苦寒來。亞太6D通信衛(wèi)星發(fā)射成功的背后,是研制團(tuán)隊(duì)多年來的砥礪奮斗與敬業(yè)奉獻(xiàn)?!皝喬?D通信衛(wèi)星設(shè)計(jì)異常復(fù)雜,配置多、切換多,這不僅意味著優(yōu)異的衛(wèi)星能力,也帶來了成倍的設(shè)計(jì)、總裝與測試任務(wù)”,五院亞太6D通信衛(wèi)星副總指揮彭云鶴介紹說。為了保證衛(wèi)星研制進(jìn)度,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)一方面開展流程優(yōu)化和提升測試效率的鉆研工作。通過力、熱互換等流程優(yōu)化,應(yīng)用分合路測試組件及一體化大功率負(fù)載等先進(jìn)測試設(shè)備,節(jié)省整星AIT時(shí)間。同時(shí),從去年7月載荷艙完成交付后,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)就默契開始了加班加點(diǎn)的超常工作模式。有的隊(duì)員常年奔走于北京、深圳、蘭州、西安之間,大年三十也無法陪伴家人身邊;有的隊(duì)員住的太遠(yuǎn),為了節(jié)省路上時(shí)間,干脆直接在休息間的沙發(fā)上和衣而眠;有的隊(duì)員沒時(shí)間理發(fā),頭發(fā)長了,就讓身邊的同事拿著文具剪給理個(gè)劉海兒;有的隊(duì)員才剛剛參加工作,就一直堅(jiān)守在試驗(yàn)現(xiàn)場,在女朋友面前“玩起了消失”……再苦再難,他們從不抱怨,即使是在2020年春節(jié)疫情最嚴(yán)重的時(shí)期,他們也堅(jiān)守崗位,確保衛(wèi)星24小時(shí)不斷電。最終,亞太6D通信衛(wèi)星從三艙對接到進(jìn)駐發(fā)射場僅用了6個(gè)月,衛(wèi)星按時(shí)出廠、成功發(fā)射,得到用戶方的高度贊揚(yáng)。
數(shù)十年的忘我奮斗過程中,五院通信衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)逐漸形成了“忠于初心、誠于價(jià)值、勇于擔(dān)當(dāng)、敢于超越”的“通信衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)精神”,這也是亞太6D通信衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)砥礪前行的精神動力。
“忠于初心,是通信衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)最鮮明的特點(diǎn);誠于價(jià)值,是通信衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)最顯著的共識;勇于擔(dān)當(dāng),是通信衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)最突出的品格;敢于超越,是通信衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)最執(zhí)著的追求?!稏|方紅》的樂章仿佛仍然響徹耳邊,今天的我們,正在用赤誠書寫歷史,用奮斗鑄就輝煌?!蔽逶簛喬?D通信衛(wèi)星研制團(tuán)隊(duì)一名成員的話也道出全體五院人共同的心聲。