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东五首飞!我国卫星公用平台产品体系构建完善

时间:2019年12月28日 信息来源:本站原创 点击:2618 字体:

2019年12月27日,实践二十号卫星随长征五号遥三火箭发射升空,并成功进入预定轨道。该卫星是由航天科技集团公司五院抓总研制的东方红五号卫星公用平台(下简称东五平台)首飞试验星,是目前我国研制的发射重量最重的卫星,也是目前我国技术含金量最高的卫星。

 

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航天科技集团公司五院总工程师、实践二十号卫星总指挥、东方红五号卫星公用平台总指挥周志成院士介绍,和我国通信卫星家族的现役“主力产品”东三、东四平台相比,东五平台在重量、功率、在轨寿命等关键性能指标上又有了跨越式的提升,将填补我国大型卫星平台型谱的空白。

 

目前,世界上许多国家都采取卫星公用平台的设计方法,公用卫星平台只需做少量的适应性修改即可装载不同的有效载荷,以此缩短卫星研制周期,节省研制经费,提高卫星可靠性。五院坚持系列化发展思路,构建起以东三、东四S、东四、东四增强型、东五平台为代表的我国中小容量、中大容量、超大容量卫星公用平台产品体系,平台可支撑涵盖小型、中型和超大型通信卫星各个等级,业务可以覆盖通信、广播、中继等各个领域,将为加快我国航天领域快速发展和国际宇航市场开拓提供强有力的支撑。 

 

东五平台更大、更快、更强

 

卫星平台水平决定了卫星的整体效能和应用性能,东五平台起飞重量可达8000-9000kg,载荷承载能力可达1500-1800kg,整星功率28kW以上,提供载荷功率达18kW,载荷舱的散热能力达9kW,具备120路以上转发器和14副天线的布局能力,设计寿命长达16年。

 

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东五平台创新设计理念,实现了智能化自主运行管理,采用桁架式主承力结构、多模式电推力器、可展开式热辐射器、二维二次展开半刚性太阳翼、大功率电源控制器等多项新技术,具有高承载、高功率、高热耗、高控制精度的特点,达到国际领先水平。

 

通过分舱模块化设计和数字化研制模式,东五平台可以大幅缩短研制周期,有效提高设计生产效率,针对成熟通用载荷,卫星研制周期不超过36个月。同时,平台的单机国产化率达100%,将有力牵引我国航天装备发展。

 

作为我国地球同步轨道大型卫星公用平台,东五平台可广泛应用于高轨通信、微波遥感、光学遥感、空间科学探测、科学试验、在轨服务等多个领域,是世界航天领域少有的多适应性平台。

 

东五平台是中国航天在新时期工程能力与发展水平的重要标志。五院实践二十号卫星总设计师李峰介绍,东五平台将作为主流平台,有效满足未来20年各类卫星研制需求,有力提升中国航天、中国制造的国际影响力,加速推进航天强国建设。

 

东四平台硬实力闯荡国际市场

 

21世纪初通信卫星市场增长迅猛、国际竞争激烈,东方红四号卫星平台坚持通用性、继承性、扩展性和先进性的原则,服务于国内市场和亚、非、拉美等地区的国际商业客户,在轨表现堪称完美。

 

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东方红四号卫星平台的发射重量5000kg,输出功率10kw,有效载荷为600-800kg,转发器数量为52路,设计寿命为15年,平台的性能与国际上同类卫星先进平台水平相当。

 

基于公用平台设计理念,东方红四号卫星平台适用于大容量通信广播卫星、大型直播卫星、移动通信、远程教育和医疗等公益卫星、中继卫星等地球静止轨道卫星通信任务。

 

2004年11月,基于东方红四号卫星平台的设计方案,在尼日利亚通信卫星的竞标角逐中脱颖而出,是中国第一颗整星出口的卫星,尼日利亚通信卫星一号的成功交付用户,标志着东方红四号平台技术日趋稳定和成熟。

 

截至2019年底,共有25颗采用东方红四号卫星平台的通信卫星在轨稳定运行,它们覆盖亚洲、非洲中西部及南部、南美洲,覆盖全球约58%的陆地面积和80%的人口。

 

为加快通信卫星领域发展,五院通信卫星事业部正式成立,在既有成熟通信卫星平台的基础上,开发满足市场差异化需求的东四S平台、东四增强型平台。

 

其中,东四S平台所采用的电推进、综合电子和锂离子电池技术都达到了国际领先水平,东五平台的所有新技术几乎都在东四S平台研制过程中得到了储备,研制成功后将在国际上处于领先水平,使我国通信卫星平台研制从“跟跑”转向“领跑”。

 

东三平台实用好用、稳中求进

 

在改革开放的浪潮下,国内通信卫星市场需求不断增长,孙家栋等老专家请战“要以我为主,尽快拿出通信卫星”,国务院下文明确通信卫星不外购,由中国自己制造,并由中国自行研制的长征三号甲火箭发射入轨。

 

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背负着举国上下的殷切期望,在只有20%的技术可以继承的情况下,五院通信卫星团队历经艰苦攻关,于1997年5月成功发射了东方红三号中容量通信卫星,扭转了我国主要依赖国外通信卫星的局面。

 

东方红三号携带的C频段转发器数量为24个,平台发射重量为2300kg,使用寿命为8年,是我国第一颗面向全社会的民用卫星,其成功研制,实现了我国地球静止轨道卫星从自旋稳定型到三轴稳定型的飞跃。

 

在公用平台设计理念的指导下,东方红三号平台被分成服务舱、推进舱、通信舱,通信舱主要用来装有效载荷,其余两舱共同构成公用服务平台。这使得“东三”有了较大的适应性,可在一定的重量和功耗范围内用于不同有效载荷的多种卫星,卫星的研制周期缩短、性价比提高,成为我国重要的卫星公用平台。

 

东方红三号公用卫星平台除已应用于“中星”“天链”系列通信卫星外,还被“嫦娥一号”探月飞行器、北斗导航卫星等采用。截至2019年底,采用东三平台研制的卫星已经突破30颗,为我国国防现代化建设和国民经济发展做出了重大贡献。

 

根据国内国际市场趋势,卫星平台不断改进升级,在今年的莫斯科航展和巴黎航展上,长城公司与五院根据国内国际市场趋势,推出新型全电推小型GEO平台,适用于小型载荷配置的低研制成本、低发射成本、短研制周期的通信卫星。

 

从早期的东方红三号卫星平台,到如今具有世界领先水平的东方红五号卫星平台,在短短几十年时间里,五院形成了东三、东四S、东四、东四增强型、东五平台以及CAST系列小卫星、微纳卫星平台型谱,并面向未来开展了全电推进卫星平台的研制工作。

 

我国通信卫星事业历经几十年发展,目前已经达到国际先进水平,为国内外用户提供了优质服务。随着商业化卫星直播、应急通信、移动通信、物联网等业务的开展,以及常规固定卫星通信事业的稳步发展,为卫星通信产业提供了丰富的需求和广阔的市场。

 

周志成院士表示“我们希望中国的通信卫星在国际航天市场上能够成为一面旗帜,这是我们的奋斗目标,对每一位通信卫星事业的从业者而言,这也是我们肩负的新时代使命。”

 

在世界航天的版图上,中国航天承担了越来越重要的责任,以过硬的科技实力赢得世界瞩目,未来,五院将在集团公司的领导下,坚持“走出去”的发展战略,让航天活动成果在更广范围、更深层次、更高水平上服务和增进人类福祉,推动集团公司建设成为世界一流航天企业集团、推动我国建设成为航天强国。



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