來源:中國經濟網-經濟日報 發(fā)布時間:2022-8-1 9:40
在浩瀚太空中,隨著批量化生產的衛(wèi)星不斷發(fā)射,大量衛(wèi)星繞地球接續(xù)飛行,全天候提供無縫實時網絡覆蓋……銀河航天(北京)科技有限公司實驗室內,在軌模擬動畫展示著這幅場景。這家專注于智能衛(wèi)星制造的“獨角獸”企業(yè),積極探索商業(yè)化衛(wèi)星產業(yè)發(fā)展路徑,在衛(wèi)星互聯網領域實現批量“造星”,助力我國低軌星座建設。
實現衛(wèi)星批量生產
制造衛(wèi)星,絕非易事!靶l(wèi)星許多核心組件都需要自主研發(fā)!便y河航天聯合創(chuàng)始人高千峰說,銀河航天瞄準低軌寬帶通信衛(wèi)星領域,用了4年時間,從組建團隊到設計衛(wèi)星、制造衛(wèi)星,再到小批量生產衛(wèi)星,不斷突破新技術,奠定了企業(yè)競爭優(yōu)勢。
2020年1月16日,銀河航天自主研發(fā)的首顆低軌寬帶通信衛(wèi)星成功發(fā)射。2022年3月5日,西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征二號丙運載火箭,成功將銀河航天首次批量研制的6顆低軌寬帶通信衛(wèi)星——銀河航天02批批產衛(wèi)星送入預定軌道。
“這6顆衛(wèi)星在軌與公司首發(fā)星共同組成國內首個低軌寬帶通信試驗星座,構建出星地融合5G試驗網絡‘小蜘蛛網’,具備單次30分鐘左右不間斷、低時延寬帶通信服務能力,將用于我國天地一體、天基互聯等網絡技術驗證!备咔Х甯嬖V記者,這6顆低軌寬帶通信衛(wèi)星的設計、總裝、測試、試驗和出廠,只用了不到11個月,總裝、測試與試驗的時間大幅壓縮到75天左右;自研產品涉及元器件近4000種,國產化率達90%以上,其中關鍵元器件、核心部件實現百分百國產。
從單星研制轉向批量生產模式,是個難度頗高的“技術活”。目前,我國衛(wèi)星制造產業(yè)鏈生態(tài)處于成長初期,單機制造、衛(wèi)星發(fā)射等產業(yè)仍處于緊缺狀態(tài)!皬氖装l(fā)星到小批量生產,我們驗證了從單星發(fā)射到多星同時發(fā)射、測控、組網,這是建設大型衛(wèi)星星座網絡的一次重要技術進步!备咔Х逭f。
建設衛(wèi)星互聯網
衛(wèi)星互聯網可以通俗理解為將地面基站搬入空中的衛(wèi)星平臺,衛(wèi)星不受地理地貌環(huán)境影響,可提供更高性能及更可靠的通信服務,與地面5G網絡實現深度融合互補,并為6G時代萬物互聯的泛在網絡需求提供支撐。
為什么選擇衛(wèi)星互聯網這樣一個高門檻、高投入、高風險的行業(yè)?“把基站搬到天上,建設無處不在的信息高速公路,是對社會和行業(yè)有意義的事情!备咔Х逭f,近年來,以低軌高通量衛(wèi)星星座為代表的衛(wèi)星互聯網,具有全覆蓋、高帶寬、低時延、低成本等優(yōu)勢,成為解決全球網絡覆蓋的方案。面對國際競爭,我國亟需提升商業(yè)衛(wèi)星制造效率、降低研制成本。
傳統(tǒng)衛(wèi)星制造主要是單件研制的孤島模式,從方案論證到詳細設計、產品投產和交付、衛(wèi)星AIT(集成總裝測試)的研制流程基本為串行實施,需要耗費大量的時間、空間和人力資源!靶l(wèi)星批量生產不僅能使成本大幅降低、生產效率大幅提升,而且也是構建大規(guī)模衛(wèi)星星座必要的基礎條件!备咔Х甯嬖V記者,衛(wèi)星星座是商業(yè)航天發(fā)展的大勢所趨。目前國內外已推出包括通信、導航、遙感等不同類型的星座計劃200余個,絕大多數處于籌資和開發(fā)階段,待開發(fā)市場空間巨大。
“銀河航天將目標鎖定在低軌寬帶通信衛(wèi)星,在原有技術積累上做集成創(chuàng)新,逐步掌握核心技術,成功實現衛(wèi)星批量生產。隨著衛(wèi)星數量增加,衛(wèi)星星座承載的應用也越來越多。從應用中能更快發(fā)現問題,推動技術產品迭代優(yōu)化!备咔Х逭f。
在衛(wèi)星批量生產過程中,銀河航天通過3D打印技術實現高頻微距波導、高性能天線等載荷加工,將部分載荷互聯的空間壓縮到傳統(tǒng)占用空間的三分之一,同時提升了電性能、部分單機及系統(tǒng)性能。
高千峰表示,衛(wèi)星互聯網行業(yè)剛起步,尚未進入快速成長的爆發(fā)期。“我們在一些產品技術上堅持設計優(yōu)化、新材料替代、工序簡化,在逐步優(yōu)化、持續(xù)迭代的過程中,逐漸降低成本。去年,公司具備了批量生產30顆衛(wèi)星的能力,今年批量生產能力將達到百顆衛(wèi)星!
目前,銀河航天300余名員工中,70%是研發(fā)人員,他們正致力于通過敏捷開發(fā)、快速迭代模式,規(guī);兄频统杀、高性能的低軌寬帶通信衛(wèi)星。
研發(fā)新一代衛(wèi)星
在位于北京市海淀區(qū)金隅智造工廠的方舟實驗室,一顆衛(wèi)星正在組裝。與衛(wèi)星常見的方盒子式外觀不同,這顆衛(wèi)星呈扁平狀,頭頂有兩口“小鍋”,表面密集排列著小型設備和線束!斑@是我們研制的新一代衛(wèi)星,這種可堆疊式平板衛(wèi)星更節(jié)省空間!狈街蹖嶒炇夜ぷ魅藛T姜祿華告訴記者。
9米高的實驗室中,還懸掛著與之相匹配的超薄太陽翼。這個由12折“推拉門”構成的巨大太陽翼,是由許多片封裝好的太陽能單片連綴而成,折疊壓緊后,厚度只有數十毫米!疤栆硎切l(wèi)星在太空中持續(xù)運行的能量來源。傳統(tǒng)剛性太陽翼基板比較厚,導致傳統(tǒng)衛(wèi)星的‘翅膀’一般比較短,載有柔性太陽翼的衛(wèi)星將擁有超長的‘翅膀’,能為衛(wèi)星提供更多能量!苯撊A說。
可堆疊式平板衛(wèi)星和柔性太陽翼是“黃金搭檔”,發(fā)射時可將衛(wèi)星像平板電腦一樣多個摞在一起,一發(fā)火箭可同時發(fā)射數十顆衛(wèi)星!凹葷M足平板堆疊需求,又大幅降低產品重量、節(jié)約發(fā)射成本,產品綜合技術指標實現大幅提升!苯撊A說。
在不斷研發(fā)新產品的過程中,銀河航天逐步建設起衛(wèi)星生產線和精益生產管控系統(tǒng),創(chuàng)新探索“衛(wèi)星設計—生產線—供應鏈”的量產“鐵三角”模式,大幅降低了衛(wèi)星研制成本、縮短了衛(wèi)星制造周期。目前,銀河航天已建成覆蓋整星研制、單機生產的生產基地,著手建設對標國際先進水平的智能衛(wèi)星超級工廠。
對于銀河航天來說,如今還有許多難題待解決,比如,運載火箭運力有限、空間有限,如何進一步對衛(wèi)星構型做優(yōu)化處理;怎樣降低單顆衛(wèi)星重量,保證發(fā)射任務的可行性和可靠性;如何更好地控制衛(wèi)星分離速度和方向等!拔磥,銀河航天將繼續(xù)發(fā)揮衛(wèi)星低成本、批量研制、快速迭代的優(yōu)勢,不斷構建基于民用工業(yè)體系的商業(yè)化供應鏈,助力低軌星座建設!备咔Х逭f。(經濟日報記者 楊學聰)