胡海鷹在中國科學報刊發(fā)署名文章
發(fā)布時間:2022-11-09
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隨著航空航天工業(yè)的快速發(fā)展,新思路、新器件、新材料在航天領域快速迭代與應用,航天技術向極大規(guī)模、極智協(xié)同方向發(fā)展已成必然趨勢。以美國太空探索技術公司(Space X)“星鏈”計劃為代表的巨型星座,開啟了天基規(guī)?;渴鹦聲r代,對傳統(tǒng)定制化衛(wèi)星研產(chǎn)模式產(chǎn)生了顛覆性影響。通過引入工業(yè)化生產(chǎn)制造、批量化發(fā)射部署、技術快速迭代升級,星鏈系統(tǒng)已從0.9版本更新至1.5版本,衛(wèi)星成本降至50萬~100萬美元/顆,目前已在軌部署超過3000顆衛(wèi)星。得益于絕對數(shù)量帶來的彈性和依托商業(yè)模式構建的低成本規(guī)?;渴鹉芰?,衛(wèi)星技術正經(jīng)歷顛覆性、變革性、前沿性的創(chuàng)新與發(fā)展,促進了全球航天器規(guī)模“指數(shù)式”增長,深刻改變和重塑著世界航天版圖。面對極大規(guī)模與極智協(xié)同的世界航天發(fā)展新趨勢及復雜的國際形勢,我國已規(guī)劃組建數(shù)個大型星座,以滿足國家太空發(fā)展戰(zhàn)略和國家安全需求。當前,低成本規(guī)模化研產(chǎn)能力提升已是亟須解決的問題。作為我國航天領域一支重要的生力軍,中科院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院依托中科院基礎科研優(yōu)勢力量,聯(lián)合院內(nèi)外優(yōu)勢資源與技術,致力于實現(xiàn)衛(wèi)星平板化、單機模塊化、單板芯片化和軟件智能化的衛(wèi)星技術跨代革新,突破衛(wèi)星系統(tǒng)制造成本高昂的核心問題。同時,針對低成本、規(guī)?;⑿⌒l(wèi)星,研究院還要打造一個智能制造示范平臺,開展一系列技術在軌驗證,掌握一系列關鍵核心技術,制定一整套研制規(guī)范標準,形成衛(wèi)星低成本規(guī)?;圃?、星座智能化在軌自主運行的高效研發(fā)能力,支撐我國新一代航天裝備體系的跨越式發(fā)展。當前,中科院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院已突破大規(guī)模彈性星座組網(wǎng)關鍵技術,具備體系化仿真、體系化保障、脈動生產(chǎn)與智能制造、高性能衛(wèi)星平臺自主可控等能力。中科院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院已部署星座組網(wǎng)路由、L頻段相控陣、綜合變頻單機、綜合電子、復合材料、帆板、微推進、動量輪、活動機構等單機和載荷產(chǎn)品,形成了具有一定競爭優(yōu)勢的產(chǎn)品配套體系;已建立低成本元器件數(shù)據(jù)庫,探索工業(yè)級器件快速篩選、抗輻射加固等途徑,形成了一套低成本批量化衛(wèi)星質(zhì)量管控方法體系;完成脈動衛(wèi)星示范線建設,已有30顆衛(wèi)星在示范線上生產(chǎn),驗證了批量化衛(wèi)星生產(chǎn)的關鍵工藝技術,具備年產(chǎn)100顆衛(wèi)星的能力;正在建設二期脈動批產(chǎn)線,將于2023年建成,具備年產(chǎn)300顆以上衛(wèi)星的能力。為實現(xiàn)低成本智能衛(wèi)星創(chuàng)新性發(fā)展目標,總體思路應采取“系統(tǒng)架構優(yōu)化設計+產(chǎn)業(yè)鏈垂直整合+工業(yè)化產(chǎn)品大規(guī)模應用”的方式。在生產(chǎn)方式上,采用“近似于汽車或電子消費品”生產(chǎn)線生產(chǎn)方式,批量化生產(chǎn)衛(wèi)星。在成本管控方面,基于低等級元器件(工業(yè)級器件)的高可靠系統(tǒng)設計,大規(guī)模使用工業(yè)化元器件、原材料實現(xiàn)航天級應用,降低衛(wèi)星成本。在供應鏈方面,堅持獨立研發(fā)路線,形成自主可控供應鏈,并采用工業(yè)化生產(chǎn)思路,制定面向低成本批量化的AIT(總裝集成測試)研制流程,精準嚴控關鍵工藝,差異化設計環(huán)境試驗、自動化測試等項目。在質(zhì)量管控方面,基于低成本元器件數(shù)據(jù)庫、供應鏈體系及研制流程體系,開展整星和單機的兼容性試驗、低成本元器件快速批次化質(zhì)量檢驗、整星批次化質(zhì)量評價等研究。