□ 王旭
東三B平臺全配完成首秀
□ 王旭

中星16號衛星示意圖中國衛通提供
中星16號衛星使用的是東方紅三號B平臺,該平臺是中國研制的最新一代中等容量通信衛星平臺,采用了綜合電子、電推進、高效熱控、鋰離子蓄電池、FDIR等先進技術,平臺技術可推廣至其他衛星平臺。電推進比沖是常規化學推進劑的10倍以上,可使衛星攜帶更少的推進劑,為有效載荷提供更大空間。完全國產化的東三B平臺于2009年立項,中星16號衛星是東三B平臺的全配置首發星。
電推進的高比沖,使衛星發射質量大幅減少。中國電推進的工程化應用在中星16號衛星上變為了現實,提及此,中星16號衛星總指揮周志成說:“電、推、進三個字組合起來很簡單,但要研制出來,難度不知翻了多少倍。”
中國的電推進技術研發始于20世紀70年代,電源系統的功率限制、高電壓、大熱耗、帶電粒子羽流等問題成了不同技術攻關時期的“攔路虎”。為了瘦身,研制過程中,團隊設計和策劃了150多項大型地面試驗,對技術進行了充分的驗證。
在工程化應用的過程中,團隊成功研制了國內首套電推進氙氣高純度加注設備,繪制了國內首個氙氣物態特性圖譜,完成了電推力器12000多小時的無故障壽命考核。
如今,中星16號衛星使用的電推進最高供電電壓達到1000伏,在我國航天史上從未有過如此之高的電壓在設備之間進行傳輸。總之,一聊起電推進的研制過程,大家口中出現頻率最高的詞匯是“首次”。
東三B平臺所采用的綜合電子系統通過先進的架構設計,將原先20余臺單機的功能集成于4臺單機上,質量與功耗減少了50%以上。
中星16號衛星使用的鋰電子蓄電池組,突破了全密封設計、長壽命及在軌自主管理等關鍵技術,完成了3000多次壽命試驗考核,可滿足15年工作壽命要求,使中國地球同步軌道大功率長壽命衛星用儲能電源實現了更新換代,達到國際領先水平。
在衛星研制過程中,研制團隊還充分考慮用戶友好性,使衛星操作更便利。例如,地面發出一系列指令后,衛星就“明白”了什么時間點火,點火多長時間,實現了星上自主電推進點火。在一段時間內,用戶完全不用操作。衛星還能自動處理一些故障,以保證自身的安全。
周志成說:“總的來看,這個項目使中國的通信衛星技術邁入了一個新階段,具有劃時代的意義。并且,在衛星研制的牽引帶動下,很多領域的國產化技術水平得到提升,帶動了國家的基礎工業發展。”