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真正的功夫:第20颗卫星的六种“黑科技”清单 黑色技术

作者:发布时间:2019-12-29分类:摩登4登入官网阅读:7 ℃评论:0 评论

  原标题:真正的功夫:第20颗卫星的六种“黑色技术”清单

  12月27日,在“长征5号”三散运载火箭的支持下,“练习20”卫星在海南文昌发射中心成功升空。

  练习20号卫星是中国航天科技集团公司第五研究院研制的技术试验卫星。

该卫星以“国家超越,领先,技术领先”的设计原则为基础,全面验证了东方红五号卫星平台的关键技术。

  作为基于东方红5号卫星平台研制的试验卫星,“实践20号”卫星不仅是中国目前在地球同步轨道上发射最重的卫星,而且在开发过程中使用了许多“黑科技” 身体。

满足未来20年高容量卫星应用需求的真正努力。

  黑色技术之一:中国最大的部署区域和最长的翼展的太阳能机翼

  许多人将太阳翼比作卫星的“翼”,但它的作用不是飞翔,而是为卫星提供能量。

编号

20颗卫星拥有巨大的身体。

它的“翼”是中国翼展最长,部署方法最复杂的最大的太阳翼。

双翼部署比波音737飞机宽10米。

尽管这些“翅膀”很大,但它们“轻如燕子。

作为中国第一个“拉伸弦”式太阳能机翼,机电部分的重量比已经从以前的模型的1:1下降到了1:2,而机电重量比是历史上最低的。

  “像鸟一样的光”为太阳翼的首次二维二次部署提供了条件。

当火箭将卫星送入轨道时,太阳翼首次展开。 当卫星在太空飞行约一周时,太阳机翼在36,000公里的地球同步轨道上展开。

太阳翼面积的大幅增加可以带来持续不断的超强电流供应,从而使练习20颗卫星始终具有足够的物理强度,并为更多的小伙伴提供广播电视服务,移动通信服务等。 上。

  黑科技二:“小关节”有高强度和“大心脏”

  实际上,尽管第20颗卫星的巨大太阳翼无法像翼一样上下摆动,但它可以低速旋转以确保始终面对太阳,从而最大限度地利用了太阳能。

驱动太阳翼是一个“小关节”,即太阳翼驱动机构(SADA)。

  SADA是一个小巧的头,但是它是一个耐寒耐热的“大力神”,它可以轻松承受巨大的太阳能机翼部署带来的冲击载荷,驱动一百公斤的质量是没有问题的。

通过机械装置内部的导电环,它也可以将卫星外部的电能和信号转换为固定的电气路径,并将其传输到卫星,并且在传输电流时不会改变“热”的颜色。

中国国王在国际上也处于先进水平。

  实际上,XX卫星的巨大太阳翼可以提供超强电流。

这些电流如何既不能太大又不能太小,而不能顺服地流向卫星的每个角落以维持卫星的健康运行?

为此,开发人员为卫星配备了“大心脏”-中国最强大的功率控制器。

  与第一代电源控制器相比,它具有三倍以上的功率,并且功率密度提高了2倍。

在5倍的情况下,重量仅增加了40%,实现了从家用电源控制器向跟随和领先的飞跃。

  Black Technology III:建立天地之间的信息传输高速公路

  随着卫星因特网服务的增加,用户对大容量通信卫星的需求变得越来越紧迫。

航天科技集团第五学院在20号卫星上运载的超高通量通信有效载荷包括Q / V频段负载和宽带灵活应答器。

  “增加卫星通信能力的主要手段是增加可用频带的带宽。

如果将静止轨道与太空中的高速公路进行比较,则该高速公路是所有太空高速公路中最拥挤的。

Q / V频段的使用相当于将高速公路扩大4-5倍,这将大大缓解当前对固定轨道频率日益激烈的竞争。

“李锋是第一号的首席设计师

第五航空航天科学技术学院小组的卫星说。

  与先前发射的高吞吐量卫星Shisan 13(中兴16号)相比,Shisan 20的Q / V频率带宽增加了近3G赫兹至5G赫兹,可以为用户提供更多频率。

资源。

  Q / V频段作为未来高吞吐量通信卫星的主要频段,是未来发展1Tbps及以上超大容量通信卫星的主要频段。

在验证了第20颗卫星的实施之后,它将不仅积累更多的工程经验和在轨开发经验,而且还将在Q / V波段开辟一个高通量卫星应用的新世界。

  黑色技术之四:从梦想到现实的高速激光通信

  激光通信是天基信息网络的骨干,是导航卫星网络运行的重要手段。

近年来,它已成为空间研究领域的热点问题。

由第五学院在第20颗卫星上开发的激光终端将实现在轨卫星与地面的通信。

通过双通道信号传输,可以实现约10G的通信容量。

与传统的微波通信相比,它达到了指数级。

具有传输速率大,保密性好,抗拦截能力强的优点。

  与目前在轨的单系统激光终端相比,

20颗卫星配备了三种类型的调制激光终端,并将进行长期的卫星对地面通信验证,从而为后续开发不同系统的激光终端进行了大量的研究和开发。

在轨数据为这种“黑色技术”在未来的航天器(如空间站)中的应用奠定了基础。

  黑科技五:尖端技术的电动推进使飞行更稳定,更准确

  随着科学技术的进步和对环境保护的重视,许多人在购买汽车时都喜欢购买混合动力电动汽车,这具有汽油发动机和电池发动机的双重优势。

练习20卫星采用了这样一套混合动力系统,该系统通过化学动力和电力动力提供混合动力,相当于卫星中的“混合动力汽车”。

  化学推进器功率大,效率低,适合于快速改变轨道,调整卫星姿态,尽快将卫星送入已建立的工作轨道。

电动推进力小,但推力精度高,效率高,适合长期精确的轨道调整。

第20颗卫星的化学推进系统使用板式储罐,超声波流量计,高精度压力传感器和热容方法等最新产品和技术,以实现燃料的精确测量和管理,从而确保没有任何推进剂浪费。

  对于电动推进,首次采用了LIPS-300电动推进系统。

与上一代LIPS-200产品相比,除了推力,比冲击和其他综合性能有了显着改善外,它还首次具有高功率和低功率两种工作模式。

任务能力已从南北保险政策任务扩展到出轨,位置维护和动量卸载多个任务。

此外,LIPS-300具有两种速度的工作模式,就像汽车的不同齿轮一样,每个输出具有不同的动力,因此它可以更好地满足各种多任务动力,例如卫星轨道变化,位置保持和动量 车轮卸载。

需求。

  此外,LIPS-300流量的控制精度相当于3小时内的水滴速度,这为电力推进系统的多模式转换提供了最“精确”的保证,从而使“安静”卫星像泰山一样稳定,而卫星的“移动”一点也不差。

这些“黑科技”已向世界宣布,中国电力已成功地将其研发队伍提升到了国际领先地位。

  黑科技六:“散热神器”-可扩展散热器

  实际上,第20颗卫星尺寸大,尺寸大,重量重,功耗高并且会产生大量热量。

如果不及时放开,可能会“着火”,“发烧”或什至“微弱”,从而导致各种设备出现故障并导致正常工作失败。

怎么做?

第五科学院的研究人员为此准备了一个“冷却神器”-一种基于单相流体回路的可展开式散热器。

  根据第五学院的设计师所说,在发射“胖子五号”时,这种“神器”被紧紧地塞在卫星的内壁上。

一旦卫星准确地进入轨道,它将自动解锁并向外扩展。

“比喻地说,就像小狗很热,吐出它的舌头一样,这个特殊的窗口相当于人造卫星的舌头。

设计师解释。

  实践证明,第20颗卫星的成功飞行证明了这一“神器”可以有效解决航天器功耗增加与散热面积不足之间的矛盾,为中国未来10,000瓦卫星的发展提供最有力的支持。 平台。

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