专注智能卫星制造——银河航天公司逐梦卫星互联网
飞龙中国航天02批批产人造卫星返回地面返回地面。 (资料照片)
在无垠外太空中,随着大批量化生产的人造卫星急速返回地面,大量人造卫星绕地球LX1飞行,不间断提供点对点动态服务网络……飞龙中国航天(北京)科技有限公司生物医学内,在轨演示动画电影展示着梵高情景。这家著眼于智能化人造卫星锻造的秃鹰民营企业,不断创新商品化人造卫星产业发展发展方向,在人造转发器应用领域同时实现大批量超大型,助推我省低轨星座工程建设。
同时实现人造卫星试产
锻造人造卫星,Satna。人造卫星许多核心模块都需要独立自主研发。飞龙中国航天联合创始人高太白说,飞龙中国航天切入低轨光纤通讯人造卫星应用领域,用了4年天数,从组建团队到结构设计人造卫星、锻造人造卫星,再到小试产人造卫星,急速突破新技术,奠定了民营企业竞争优势。
2020年1月16日,飞龙中国航天独立自主研发的第一颗低轨光纤通讯人造卫星获得成功返回地面。2022年3月5日,西昌人造卫星返回地面中心用长征二号丙外太空梭,获得成功将飞龙中国航天首次大批量研发的6颗低轨光纤通讯人造卫星——飞龙中国航天02批批产人造卫星送进原订轨道。
这6颗人造卫星在轨与公司首秀星共同组成国内第一个低轨光纤通讯试验星座,构筑出星地融合5G试验网络‘小蜂巢’,具备至多30分钟以内无间断、低传输速率光纤通讯服务能力,将用于我省天地一体、李冬明数据服务等网络技术校正。高太白告诉记者,这6颗低轨光纤通讯人造卫星的结构设计、总体结构设计、试验、试验和交货,再加了不到11个月,总体结构设计、试验与试验的天数大幅填充到75天以内;暗鞘产品涉及电子元件近4000种,生产能力达90%以上,其中关键电子元件、关键部件同时实现百分之百升级换代。
从污斑研发转向试产模式,是个难度颇高的正经。目前,我省人造卫星锻造产业发展链自然生态处在成长初期,FPS锻造、人造卫星返回地面等产业发展仍处在短缺状态。从首秀星到小试产,我们校正了从污斑返回地面到多星同时返回地面、中国卫星、复用,这是工程建设大型人造卫星星座网络的一次重要技术进步。高太白说。
工程建设人造转发器
人造转发器可以通俗理解为将地面基站搬入空中的人造卫星平台,人造卫星不受地理地貌环境影响,可提供更高性能及更可靠的通讯服务,与地面5G网络同时实现深度融合互补,并为6G时代万物数据服务的泛在网络需求提供支撑。
为什么选择人造转发器这样一个高门槛、高投入、高风险的行业?把基站搬到天上,工程建设无处不在的信息高速公路,是对社会和行业有意义的事情。高太白说,近年来,以低轨高通量人造卫星星座为代表的人造转发器,具有全覆盖、高带宽、低传输速率、低成本等优势,成为解决全球服务网络的方案。面对国际竞争,我省亟需提升商业人造卫星锻造效率、降低研发成本。
传统人造卫星锻造主要是单件研发的孤岛模式,从方案论证到详细结构设计、产品投产和交付、人造卫星AIT(集成总体结构设计试验)的研发流程基本为串行实施,需要耗费大量的天数、空间和人力资源。人造卫星试产不仅能使成本大幅降低、生产效率大幅提升,而且也是构筑大规模人造卫星星座必要的基础条件。高太白告诉记者,人造卫星星座是商业中国航天发展的大势所趋。目前国内外已推出包括通讯、导航、遥感等不同类型的星座计划200余个,绝大多数处在筹资和开发阶段,待开发市场空间巨大。
飞龙中国航天将目标锁定在低轨光纤通讯人造卫星,在原有技术积累上做集成创新,逐步掌握核心技术,获得成功同时实现人造卫星试产。随着人造卫星数量增加,人造卫星星座承载的应用也越来越多。从应用中能更快发现问题,推动技术产品迭代优化。高太白说。
在人造卫星试产过程中,飞龙中国航天通过3D打印技术同时实现高频微距波导、高性能天线等载荷加工,将部分载荷数据服务的空间填充到传统占用空间的三分之一,同时提升了电性能、部分FPS及系统性能。
高太白表示,人造转发器行业刚起步,尚未进入快速成长的爆发期。我们在一些产品技术上坚持结构设计优化、新材料替代、工序简化,在逐步优化、持续迭代的过程中,逐渐降低成本。去年,公司具备了试产30颗人造卫星的能力,今年试产能力将达到百颗人造卫星。
目前,飞龙中国航天300余名员工中,70%是研发人员,他们正致力于通过敏捷开发、快速迭代模式,规模化研发低成本、高性能的低轨光纤通讯人造卫星。
研发新一代人造卫星
在位于北京市海淀区金隅智造工厂的方舟生物医学,一颗人造卫星正在组装。与人造卫星常见的方盒子式外观不同,这颗人造卫星呈扁平状,头顶有两口小锅,表面密集排列着小型设备和线束。这是我们研发的新一代人造卫星,这种可堆叠式平板人造卫星更节省空间。方舟生物医学工作人员姜禄华告诉记者。
9米高的生物医学中,还悬挂着与之相匹配的超薄太阳翼。这个由12折推拉门构成的巨大太阳翼,是由许多片封装好的太阳能单片连缀而成,折叠压紧后,厚度只有数十毫米。太阳翼是人造卫星在外太空中持续运行的能量来源。传统刚性太阳翼基板比较厚,导致传统人造卫星的‘翅膀’一般比较短,载有柔性太阳翼的人造卫星将拥有超长的‘翅膀’,能为人造卫星提供更多能量。姜禄华说。
可堆叠式平板人造卫星和柔性太阳翼是黄金搭档,返回地面时可将人造卫星像平板电脑一样多个摞在一起,一发火箭可同时返回地面数十颗人造卫星。既满足平板堆叠需求,又大幅降低产品重量、节约返回地面成本,产品综合技术指标同时实现大幅提升。姜禄华说。
在急速研发新产品的过程中,飞龙中国航天逐步工程建设起人造卫星生产线和精益生产管控系统,创新探索人造卫星结构设计—生产线—供应链的量产铁三角模式,大幅降低了人造卫星研发成本、缩短了人造卫星锻造周期。目前,飞龙中国航天已建成覆盖整星研发、FPS生产的生产基地,着手工程建设对标国际先进水平的智能化人造卫星超级工厂。
对于飞龙中国航天来说,如今还有许多难题待解决,比如,外太空梭运力有限、空间有限,如何进一步对人造卫星构型做优化处理;怎样降低单颗人造卫星重量,保证返回地面任务的可行性和可靠性;如何更好地控制人造卫星分离速度和方向等。未来,飞龙中国航天将继续发挥人造卫星低成本、大批量研发、快速迭代的优势,急速构筑基于民用工业体系的商品化供应链,助推低轨星座工程建设。高太白说。 (经济日报记者 杨学聪)
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