‘壹’ 航天器制造方式方法
航天器的制造分初样产品和正样产品两个阶段进行。初样产品制成后进行各种地面试验,包括破坏性试验。根据初样产品的试验结果对设计作修正后,才能制造正样产品。制造特点 航天器的重量限制和工作环境对制造技术提出了一些特殊要求:①大量使用高强度、高弹性模量的金属材料(钛、钼、铌、钽等)和各种复合材料。这些材料的应用有利于减轻结构重量,但是加工性能差,需要采用新的制造技术。②采用高精度的零、部件制造和检测技术。为实现准确地入轨、定点、空间对接和返回地面,航天器的许多控制功能部件、密封舱门和起基准作用的大尺寸薄壁框架等,都要有很高的制造精度。自旋稳定卫星要保证几何轴线与惯性主轴间的夹角在百分之一度的范围内,以减小卫星在空间的进动与章动。③采用各种特殊的表面涂层。航天器工作环境十分严酷,因此各种结构的外表面要覆盖具有特殊性能的涂层,并能在空间飞行环境中保持稳定。④采用可靠的连接技术和洁净的制造环境。人造地球卫星需要连续工作若干年,载人航天器需要保证航天员的生命安全。载人飞船的焊缝、焊点如在工作中失效或管路中混入微细的夹杂物,都会导致严重的后果。制造技术 航天器的制造与其他飞行器制造相似,但在舱体制造、复合材料应用、表面涂层、总装检测、特性测试和气密性检查方面有本身的一些特点。舱体制造舱体采用薄壁结构,主要用高强度铝合金和钛合金制造。铝合金蒙皮多用滚弯和拉弯制成;钛合金蒙皮,包括波纹板,用热压成形。舱门经过精密机械加工或数控加工,以保证良好的密封性。铝合金封头采用爆炸成形,钛合金球底用超塑性成形(见精密锻压)。框架型材在滚弯或拉弯成形后,经氩弧焊或闪光对焊,再精加工到规定的尺寸,最后经热处理消除残余应力,稳定尺寸,使框架在长期工作过程中尺寸变化不超出规定的公差。检验合格的蒙皮、舱门、封头和框架,用铆接或焊接方法组装成舱体,并作密封试验。最后在舱体蒙皮上涂覆合适的温控涂层。复合材料的应用复合材料的特点是可以根据结构的具体要求来设计材料,可用于制造舱体蒙皮、舱门、仪表板和支架、太阳能电池阵结构和大型抛物面天线等。表面涂层航天器表面涂层要满足温控系统的要求,最重要的是保证太阳能吸收率(αS)对红外线辐射率(εH)的比值(αS/εH);为获得不同的αS/εH值,须采用不同的表面涂层。表面涂层主要有:①涂漆:这类涂层的热辐射性质可控范围大,重复性能好,成本低,工艺简单,可用于返回式航天器表面。②电化学涂层:电镀、化学镀、阳极氧化、化学抛光等,可用作科学卫星蒙皮的涂层。③第二表面镜涂层:又称光学太阳反射器,是在透明的薄片或薄膜的背面(第二表面)镀上一层具有高反射率的金属(银、铝),这样组合的αS/εH值极低,已用于通信卫星上。④自控涂层:当表面温度升高时,这种涂层表面的反射率也随之提高。总装检测将各系统的设备、仪器、电缆和管路与舱体装配成完整的航天器。一般采用垂直装配方式。总装后的航天器经过仪器安装位置的精度测量、质量特性测试、整体密封性检查、系统匹配性检查和性能测试。有些航天器还要在特制的吸波室内测试天线方向图。质量特性测试技术为满足卫星在空间运行高精度的姿态要求,在总装后需要测试质量特性,包括称重,测重心,静、动平衡和惯性矩测量。动平衡是为了保证卫星在工作转速下离心力所引起的振动或动载荷处在规定的范围内。惯性矩测试是经过动平衡调正后,实际测出其x、y、z三轴向的惯量值。航天器的刚性小,转速低(20~90转/分),平衡精度要求高,又没有定位的支撑点,需要用动平衡机测试。中国研制的立式气浮动平衡机(见图),既能进行动平衡试验,又能测量惯性矩。气密性检查航天器在总装后需要在模拟实际工作压力条件下检查整体气密性,检测航天器密封系统的漏气率。检漏方法有两种:①用氦质谱检漏仪和大型真空罐检查;②用放射性同位素氪85检漏。后者检漏的精度高,有较宽的检漏范围,不需要对罐体抽真空,因而成本低,使用方便。
‘贰’ 中国航天技术有什么
进入空间的能力,即火箭制造技术,发展航天事业首先要进入空间。我们研制了长征系列运载 火箭,现在一共有12种能够满足不同高、中、低轨道的要求。
卫星的制造技术。到目前为止我们已经自行研制和发射了80多颗人造地球卫星,包括通信、遥感、导航定位、科学实验卫星等几大系列,为国民经济各个领域提供优质服务。我们要搞卫星数据应用首先要有数据源,所以卫星就是我们的数据源。
载人航天技术。从1999年我们国家发射了第一艘无人飞船之后,连续发射了神舟2号、神舟3号、神舟4号,在此之后我们又发射了神舟5号、6号、7号载人飞船并取得圆满成功,使中国成为世界上第三个掌握载人航天技术的国家四是空间探测技术,嫦娥一号,二号已经成功发射,未来我国还将发射萤火一号,对距离更远的火星进行探测。
航天的基础与保障能力,即火箭发射和测控技术。已经形成了完善的运载火箭和航天器的设计、制造、试验和测试能力,这些都是必不可少的基础设施。我们也建设了甘肃酒泉、四川西昌和山西太原三个航天发射场和覆盖广泛的航天测控网,卫星打上去以后要看得见,还要控制它,要按照规定的路线,所以这个测控网也已经实现了基本的全局覆盖。
‘叁’ 中国的航天技术有哪些
2020年,中国航天全年共执行39次发射任务,发射载荷质量103.06吨,发射次数和发射载荷质量均位居世界第二。其中,长征系列运载火箭完成34次发射。
长征五号B运载火箭首飞成功,拉开载人航天工程空间站阶段任务序幕。长征五号运载火箭全面投入应用发射,成功发射火星探测器和嫦娥五号探测器,实现了我国地球同步转移轨道运载能力由5.5吨级到14吨级的跨越。
世界首次连续纤维增强复合材料太空3D打印完成在轨演示。新一代载人飞船试验船返回舱搭载的“复合材料空间3D打印系统”,在轨期间自主完成了连续纤维增强复合材料样件打印。此次实验,是中国首次太空3D打印,也是世界首次连续纤维增强复合材料太空3D打印实验,对于未来空间站长期在轨运行、超大型结构在轨制造具有重要意义。
‘肆’ 我国的三大航天技术是什么
新中国成立以来,我国的航天事业发展很快,到目前为止,我们的航天技术在世界上也是名列前茅的。我国的三大航天技术是:
一箭多星技术:“一箭多星”技术就是用一枚运载火箭发射两颗以上的卫星。这就需要提高运载火箭的运载能力,掌握星——箭分离技术,解决各颗卫星的各种无线电设备互相干扰问题等。我国1981年9月20日成功地用一枚火箭发射了3颗卫星,是世界上第四个掌握该技术的国家。
同步卫星技术:在地球赤道平面上空35800千米的轨道上已有100多颗同步定点人造卫星,它们在通信、导航、电视传播等领域具有广泛的用途。我国1984年1月成功地发射了第一颗地球同步轨道通信广播卫星。1991年4月7日我国的“长征三号”运载火箭将美国制造的“亚洲一号”通信卫星送上天。这标志着我国在运载火箭技术及地球同步卫星技术方面已跨入世界先进行列。
卫星回收技术:返回式卫星在返回过程中,大体上要经历脱离运行轨道、大气层外自由下降、再入大气层、着陆等四大阶段,技术难度很大,目前,世界上仅有美国、前苏联和中国掌握了卫星回收技术。