王秀民

【摘要】我國(guó)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平不斷提升，各項(xiàng)技術(shù)工藝達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。以航天器為例，我國(guó)研制了新型航天器，擴(kuò)展了傳統(tǒng)航天器的功能結(jié)構(gòu)，提升了航天器的制造水平，在一定程度上提高了我國(guó)的空間飛行效率。本文將具體探討航天器的多功能結(jié)構(gòu)及其制造工藝，希望能為相關(guān)人士提供一些參考。

【關(guān)鍵詞】航天器；多功能結(jié)構(gòu)；制造工藝

在航天器的制造過(guò)程中，我國(guó)應(yīng)用了多功能結(jié)構(gòu)制造技術(shù)，這一技術(shù)具有集成性特征，集微電子技術(shù)、新型電纜技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)為一體，可以收獲良好的應(yīng)用效果。與傳統(tǒng)航天器相比，多功能結(jié)構(gòu)航天器具有明顯優(yōu)勢(shì)，因此應(yīng)該把握多功能結(jié)構(gòu)航天器的制造工藝。

1多功能結(jié)構(gòu)航天器概述

1.1結(jié)構(gòu)組成

對(duì)多功能結(jié)構(gòu)航天器的結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)航天器的整體結(jié)構(gòu)形式為蜂窩夾層形式，是由主板系統(tǒng)、蜂窩結(jié)構(gòu)、功能系統(tǒng)等主要結(jié)構(gòu)組成的。上述的組成結(jié)構(gòu)可以承載航天器的重量，傳遞航天器輸出的電信號(hào)，并對(duì)外部環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)和遙控，獲取溫度數(shù)據(jù)、電流數(shù)據(jù)等等。具體來(lái)說(shuō)，航天器的結(jié)構(gòu)具有以下的幾個(gè)功能：第一個(gè)功能是機(jī)械連接功能，可以通過(guò)粘合劑把不同的結(jié)構(gòu)要素組合起來(lái)。第二個(gè)功能是遙測(cè)功能，可以對(duì)外部環(huán)境進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。第三個(gè)功能是供電功能，可以依靠變換電源提供持續(xù)穩(wěn)定的電力。第四個(gè)功能是通信功能，可以通過(guò)電纜等進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的傳遞。第五個(gè)功能是散熱功能，可以依靠復(fù)合導(dǎo)熱板驅(qū)散熱量。第六個(gè)功能是控制功能，可以通過(guò)熱管進(jìn)行溫度控制等。

1.2技術(shù)要求

在進(jìn)行多功能結(jié)構(gòu)航天器制造的過(guò)程中，需要滿足以下的幾項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)：第一是精度指標(biāo)，在制造航天器時(shí)，要對(duì)航天器的結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行控制，并注重航天器的外形垂直程度、平行程度等等。第二是位置指標(biāo)，航天器各個(gè)結(jié)構(gòu)應(yīng)該處在固定位置上，如通信設(shè)備應(yīng)該在航天器的接口位置，和輸電系統(tǒng)連接起來(lái)。第三是功能指標(biāo)，多功能航天器的最突出特征就是其多功能性，因此需要保障航電氣的供電能力、導(dǎo)熱能力等等。

2多功能結(jié)構(gòu)航天器的制造工藝

2.1制造材料

對(duì)多功能結(jié)構(gòu)航天器的制造流程進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)需要采用不同的材料：在航天器的面板制造中，應(yīng)該使用鋁板材料等，在航天器的機(jī)械連接系統(tǒng)中，應(yīng)該采用鋁棒材料，在航天器的蜂窩結(jié)構(gòu)中，應(yīng)該采用鋁箔材料等。為了實(shí)現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)的有機(jī)組合，技術(shù)人員還需要應(yīng)用大量的膠黏劑，并把膠黏劑的固化溫度控制在九十?dāng)z氏度左右。

2.2制造難點(diǎn)

多功能結(jié)構(gòu)航天器的制造流程相對(duì)復(fù)雜。在進(jìn)行生產(chǎn)加工制造的過(guò)程中，需要先以?shī)A層的航天器艙板作為載體，然后在艙板上的蜂窩結(jié)構(gòu)中形成各個(gè)分系統(tǒng)，如測(cè)控系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等等，并應(yīng)用粘膠劑，把不同的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)組合在一起。在結(jié)構(gòu)組合的過(guò)程中，多功能結(jié)構(gòu)航天器整體穩(wěn)定性會(huì)受到影響，因此應(yīng)該在固化溫度條件下，對(duì)結(jié)構(gòu)整體施加壓力。多功能結(jié)構(gòu)航天器的不同結(jié)構(gòu)質(zhì)量不同，其抗壓的能力和對(duì)溫度的適應(yīng)情況也有較大差異，因此在進(jìn)行航天器制造時(shí)，應(yīng)該注重以下的幾個(gè)制造難點(diǎn)。

第一是航天器的散熱性。多功能結(jié)構(gòu)航天器有多個(gè)結(jié)構(gòu)組成部分，這些結(jié)構(gòu)的散熱情況不一，如果僅以航天器的一個(gè)結(jié)構(gòu)作為依據(jù)，采用普通的散熱方法，難以提高航天器的散熱速度和散熱效率。第二是航天器的安全性。多功能結(jié)構(gòu)航天器中有完備的通信系統(tǒng)，在傳輸電信號(hào)的過(guò)程中，可能會(huì)受到外界的侵?jǐn)_，出現(xiàn)傳輸失誤，因此需要對(duì)航天器進(jìn)行安全防護(hù)。第三是航天器的精準(zhǔn)性。多功能結(jié)構(gòu)航天器的尺寸結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)其整體性能產(chǎn)生重要影響，因此應(yīng)該對(duì)其結(jié)構(gòu)精度進(jìn)行精準(zhǔn)控制。

2.3制造方案

在制造多功能結(jié)構(gòu)航天器的過(guò)程中，應(yīng)該先形成艙板載體，然后在艙板上進(jìn)行蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的制造，應(yīng)用膠黏劑把各個(gè)結(jié)構(gòu)組合起來(lái)。具體的操作工序如下：第一是進(jìn)行航天器的面板加工，第二是制作航天器的各個(gè)分支結(jié)構(gòu)，第三是對(duì)航天器的結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行表面處理，第四是將各個(gè)結(jié)構(gòu)粘合在一起，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)定位。由于多功能結(jié)構(gòu)航天器存在上述的幾個(gè)制造難點(diǎn)，因此在采用工藝方案的過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)制造難點(diǎn)進(jìn)行精確控制。

首先是航天器的散熱問(wèn)題。在航天器的散熱過(guò)程中，應(yīng)該采用小型化的電子期間，并使用散熱效率較高的鋁合金等，作為高導(dǎo)熱材料。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，航天器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也處在不斷的改進(jìn)優(yōu)化之中，傳統(tǒng)的鋁合金已經(jīng)無(wú)法滿足變換電源的需求，在此時(shí)可以應(yīng)用碳高導(dǎo)熱復(fù)合材料，加快航天器的散熱速度。其次是航天器的安全問(wèn)題，為了對(duì)通信系統(tǒng)進(jìn)行防護(hù)，技術(shù)人員可以在通信器件外圍設(shè)置安全防護(hù)屏障，同時(shí)在航天器通信系統(tǒng)中預(yù)埋防護(hù)支架，為安全屏障提供支撐。再次是航天器的精確性問(wèn)題，為了保障各個(gè)結(jié)構(gòu)的合理布局，應(yīng)該提高膠黏劑的應(yīng)用效率，并依靠工裝夾具等，進(jìn)行結(jié)構(gòu)定位，調(diào)整結(jié)構(gòu)尺寸。當(dāng)膠黏劑達(dá)到固化溫度之后，可以根據(jù)結(jié)構(gòu)的熱應(yīng)力控制情況，對(duì)航天器的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)整。一般來(lái)說(shuō)，膠黏劑的升溫速度應(yīng)該保持在每分鐘3攝氏度之內(nèi)，施加的壓力應(yīng)該保持在0.2MPA之內(nèi)。

結(jié)論

我國(guó)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平也進(jìn)入了快速發(fā)展階段。在航天器的制造中，我國(guó)研制出了多功能結(jié)構(gòu)航天器，提高了空間飛行水平。為了進(jìn)一步優(yōu)化多功能結(jié)構(gòu)航天器的性能，必須采用科學(xué)的制造工藝。

參考文獻(xiàn)

[1]蔣科. 機(jī)械產(chǎn)品幾何精度設(shè)計(jì)中的三維偏差分析技術(shù)[D].北京理工大學(xué)，2014.