研究所二十余载助力北斗导航任务圆满成功
来源:    时间:2020-06-24    点击数:

        6月23日,我国最后一颗北斗组网卫星在西昌卫星发射中心发射升空,标志着北斗三号全球卫星导航系统星座部署全面完成。在此项任务中,一代代兰州空间技术物理研究所人为“北斗”提供了铷钟物理部分、星载二次电源、贮箱气瓶、航天表面工程产品四大“神器”,助力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

    对于北斗导航卫星来说,铷原子钟是它的重要载荷之一。时间是导航卫星定位精度的一个关键参量,如果铷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。铷钟物理部分是铷钟的心脏,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钟物理部分出自研究所,从2004年接到任务开始,在不到三年的时间内即攻克难关,完成了铷原子钟物理部分的研制工作。基于其在导航一期任务中的出色表现,研制团队总结成功经验,在后续任务中坚决做到“稳定度更高、生产速度更快、产品可靠性更强”。研制团队从原理入手,使铷原子钟的长期稳定度提高了10倍;通过优化工艺,使得铷钟物理部分配合整机的天稳定度指标均提升,确保了产品一致性;通过固化产品基线和生产工艺,在保证质量的同时提高产能。 

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,那么能源系统相当于人的“心脏与血液循环组织”,星载二次电源,就是为卫星提供能量的“小心脏”。

        兰州空间技术物理研究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。在整个北斗导航任务中,研究所共安装了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,形成其所需电压/电流的功率变换模块,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

        研究所还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是卫星姿、轨控推进系统的重要组成部分,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,也是其最重要的部分之一。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“高精尖”产品。高压气瓶内部承载的高压气体是推送燃料的动力气源。它们是整个卫星的动力保障,这两个伙伴在长达10多年的服役期内,将源源不断地为卫星动力系统供给燃料,直至耗尽最后一滴能量。

航天表面工程产品——给卫星穿上高科技“太空衣”

       研究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”,研究所研制的热控薄膜、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”,研究所为航天器活动件涂镀了一层防冷焊、低摩擦、耐磨损的薄膜,它使整器和一些关键单机提高了5年以上的在轨寿命。50套固体润滑轴承保证了星上天线分系统电机在极端真空环境下的正常工作。1500余件定型太阳翼活动件产品在保证卫星活动件正常工作和整星长寿命方面发挥了重要作用。

       第三件是“隐身衣”,研究所针对北斗任务需求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,多种类型天线镀膜产品显著提升了星用大型复合材料结构件的电磁、电学及防护等性能。

        兰州空间技术物理研究所在北斗导航任务中,二十年如一日慎终如始,用不断的技术创新与默默的无畏坚守持续助力北斗导航任务直至圆满收官。

 
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