航天領域絕大多數衞星都是由手工總裝,耗時耗力,如今已經成為制約人類航天產業發展的主要瓶頸之一。
我國巨型天基互聯網已經在路上
現如今衞星互聯網也已經被納入“國家新基建”,我國首個組網規模突破萬顆衞星(12992顆)的巨型天基互聯網星座已經向國際電聯提交頻率使用申請,一旦申請通過就需要在規定的時間限制內完成一定規模的衞星組網任務。
長征八號運載火箭
目前,服務衞星大批量快節奏發射的運載火箭也已經陸續到位,上個月完成首飛的長征八號可形成年均30枚火箭批產與發射能力,以一箭二十星發射能力計算,該型號火箭將具備年發射600衞顆星能力。
同時長征七號、長征六號、長征十一號、快舟一號甲等型火箭可為長征八號形成運力補充,必要時長征五號也可參與進來,屆時將形成年發射千顆衞星能力。
圖為吉林一號星座組網衞星
伴隨着火箭進入空間能力的增長,衞星批產能力也在同步成長。傳統衞星製造類似於航空領域的固定站位裝配,以人工為主像搭積木一樣圍繞唯一站點裝配。衞星固定站位裝配甚至比飛機更復雜,飛機好歹是有固定型號,而衞星型號繁多導致裝配工藝流程更趨複雜。
巨型天基衞星星座意味着衞星型號更趨穩定成熟,其組網需求是要具備衞星大規模批量生產能力。為此需要打造一種類似航空領域的脈動生產線,儘可能將生產工藝流程固化,同時提高每一道工序的自動化程度。
我國首條衞星智能生產線建成
航天科工空間工程發展有限公司衞星智造團隊用429天時間從無到有建成了一條自動化程度極高的衞星製造生產線,將衞星從原材料出庫到檢驗合格的包括艙板級部裝、衞星總裝、整星電性能測試、通信載荷測試、機械精度測試、太陽翼安裝與性能測試、質量特性測試、振動試驗、真空熱試驗、檢漏試驗等十餘道工序,通過梳理工藝流程將其全部實現了自動化,生產效率提高40%。
首個國家級航天產業基地
雖然巨型互聯網星座衞星型號平台更趨成熟,但隨着時間推移以及用户多樣性需求的增加,也使得組網衞星需要不斷地推陳出新。
衞星智能生產線累積容器
那麼衞星生產線能不能適應不同型號、不同規格衞星的構型、尺寸、重量?諸多生產要素均存在較大差異,如何讓生產線設備對各型衞星“來者不拒”?辦法就是藉助精密運動機構,給設備裝上“四肢”。
衞星智能生產線
工位尺寸的動態可調,不同尺寸、重量的零件柔性夾持和高精度裝配也不在話下。生產過程中,設備會根據條碼確定衞星類型和工藝要求,自主調用控制程序,數據分析及執行結果也會實時反饋至生產線管控終端,衞星生產過程實現了由人驅動向數據驅動的轉變,讓衞星的批量定製化生產的理想照進了現實。
衞星智能生產線實現了高度自動化
目前這條生產線已經具備年產240顆衞星批產能力,以此為基礎通過持續深化工藝改良,單條生產線批產能力還有進一步增長空間,多條生產線組合即可滿足巨型互聯網建設組網需求。