美国卫星扫描地球,太空撑开100米大伞,中国新卫星也突破此技术!( 二 )



【“高级漩涡”卫星(Advanced Vortex satellite)的天线 , 直径可达百米 , 天线越大越敏锐】
解决了展开问题 , 其实只是实现了第一步 。 桁架本身并不能作为天线 , 要想反射电磁波 , 还需要在桁架上布置高精度的反射面 。 反射面当然也需要满足同样的条件 , 折叠起来上天 , 展开执行任务 。 然而 , 无论是作为通信天线还是雷达天线 , 对形状精度的要求都很高 。 目前能满足要求的材料 , 有网状反射体天线和膜面反射体两种 , 网状反射体的成型精度高、性能稳定等特点 , 所以 , 在轨卫星型号或正在研制的航天器当中 , 多数使用网状天线 。 这种网和纱窗网可不是一码事 , 所使用的特种金属丝网布价格非常昂贵 , 而且在加工过程中 , 有90%的网布都成了下脚料 。

【像纱网的结构就是特种金属丝网布】
当天线展开后 , 所形成的也不是真正的抛物面 , 而是一个一个三角形或者平行四边形的平面 。 网布在桁架的牵引下绷紧 。 用大量这样的平面 , 来逼近一个抛物面 。 实际上 , 是网布决定了桁架的设计 , 比如采用多粗的管材、节点强度要求多高 , 网布越轻薄、弹性越小 , 桁架就可以越轻巧 。 理想的网布 , 摸起来和女式丝袜的手感差不多 。

【超轻合金反射网的细节 , 用柔软的金属丝 , 生产这么细密又必须保证精准的布料 , 难度之大可想而知 , 这款是用钨丝镀金的材料】
美国和俄罗斯都有能力生产这种网布 。 但是美国人明显要土豪得多 。 俄罗斯在低频段天线上 , 用直径0.05毫米的合金钢丝编制 , 表面镀镍 。 在Ku频段用0.025到0.03毫米粗的钼丝 , 表面镀金;更高频段用0.015到0.02毫米粗的钨丝 , 表面镀金 。 而美国人一律用钼丝 , 表面镀金 。
桁架天线一度被美国、俄罗斯等航天强国垄断 , 基本上属于没人教、没处学的黑科技 。 美国企业在这类天线市场上的份额一度超过80% 。 哈里斯公司和诺格公司在10米以上超大桁架天线的市场占比超过90% 。
一穷二白时中国科学家都能搞出两弹一星 , 面对一时间的美俄个别航天技术垄断 , 也难不倒我们 , 环境减灾二号E星的上天 , 就是最好的证明 。 中国航天科研人员通过自力更生 , 已经掌握了这方面的技术 , 不会再受制于人了 。
拥有了这款技术 , 意味着将更大更复杂的天线送上太空 , 不再是什么不可实现的梦想 。

【美国卫星扫描地球,太空撑开100米大伞,中国新卫星也突破此技术!】

推荐阅读