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510所“四大神器”助力“北斗”巡天

2020-06-24 09:24:11        来源:掌上兰州.兰州晨报

本报讯(掌上兰州·兰州晨报记者武永明)布局20余载,随着最后一颗北斗组网卫星的发射,北斗导航任务即将圆满收官。在此项任务中,中国航天科技集团有限公司五院510所二十年如一日慎终如始,为“北斗”提供了铷钟物理部分、星载二次电源、贮箱气瓶等四大“神器”,这些蕴含着航天510所人心血与智慧的产品,始终如一助力着北斗导航任务的圆满完成。

铷钟物理部分 ——精雕细琢打造“中国精度”



时间是导航卫星定位精度的一个关键参量,如果铷原子钟能够提供的时间精度越高,那么导航卫星的定位精度也就越高。那么谁来提供最精准的时间呢?这就需要铷原子钟物理部分,它是铷原子钟的心脏,其作用是为整个导航定位系统提供精准的时间。

北斗导航卫星上搭载的铷原子钟物理部分出自510所。从2004年接到任务开始,510所仅用了不到三年的时间就完成了铷原子钟物理部分的研制。2006年9月12日到25日,由西安分院抓总、510所承担物理部分的国产铷原子钟飞行试验成功,在轨工作稳定、正常。短短几年的时间内,510所铷原子钟物理部分研制团队在工程化研制中取得了重大突破。

星用二次电源 ——小身量蕴含大能量



如果把卫星在太空中的“活动”比喻成人类活动的话,那么推进系统相当于人的“肌肉组织”,控制系统相当于人的“大脑与神经组织”,而能源系统相当于人的“心脏与血液循环组织”,为大脑和肢体提供能量。星载二次电源,就是为卫星提供能量的“小心脏”。

510所是国内宇航二次电源的主要承制单位,为我国的每颗卫星都按需配备了转换效率高、供电品质高的高可靠二次电源模块,目前已形成2大类、3种系列、300多种规格的二次电源产品,以及多种特殊电子设备所需的特种二次电源产品。

在整个北斗导航任务中,510所共安装了900余块电源产品,它们将星上一次太阳能或电池的电能进行转换,并通过星上线缆网,输送到各种电子设备,是卫星能源系统中重要的组成部分,为20台星上设备持续提供能源保障。

贮箱气瓶——燃料“供给站”



多年来,510所还持续为北斗任务动力系统配套了30余台“巨型”燃料贮箱和10余台高压气瓶,这两类关键单机产品主要用于贮存推进剂和增压气体,相当于卫星动力系统的“油箱”和“气源”,是整个卫星的动力保障生命线。

燃料贮箱不仅是一种简单的容器,内部还分布有极为复杂且精密的液体管理装置,称得上是名副其实的“高精尖”产品。高压气瓶是燃料贮箱的忠实搭档,内部承载的高压气体是推送燃料的动力气源。

为北斗任务研制的贮箱气瓶产品在当时属于国内容积最大的产品,有很多技术和工艺需要攻克。对于这项巨大挑战的全新产品,510所研制团队不断寻找、摸索、掌握不同的全新领域,直到最终满足指标要求的产品被推进分系统所用。

航天表面工程产品——给卫星穿上高科技“太空衣”



510所还承担着我国北斗研制任务中星用活动零部件和热控产品的研制生产工作,为北斗型号各卫星打造了三件高科技“太空衣”:

第一件是“防护衣”,510所研制的热控薄膜、原子氧防护薄膜为航天器提供了最外层的防护,确保空间飞行器在严酷的太空环境中安全运行;第二件是“润滑衣”,510所采用航天表面工程技术,为航天器活动件涂镀了一层防冷焊、低摩擦、耐磨损的薄膜,薄膜虽然薄,但却起到了“四两拨千斤”的作用;第三件是“隐身衣”,510所针对北斗任务星用大型复合材料结构件的电磁波反射、空间防护及导电导热性能需求,开展了复合材料表面金属化技术研究,先后突破了许多关键技术,研制出的表面镀膜应用于多种卫星天线、空间CCD相机筒、多种空间机构和结构件。 (510所供图)


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