航天器的多功能結構及其制造

王秀民

【摘要】我國的經濟社會不斷發展，科學技術水平不斷提升，各項技術工藝達到了國際先進標準。以航天器為例，我國研制了新型航天器，擴展了傳統航天器的功能結構，提升了航天器的制造水平，在一定程度上提高了我國的空間飛行效率。本文將具體探討航天器的多功能結構及其制造工藝，希望能為相關人士提供一些參考。

【關鍵詞】航天器；多功能結構；制造工藝

在航天器的制造過程中，我國應用了多功能結構制造技術，這一技術具有集成性特征，集微電子技術、新型電纜技術、自動化技術為一體，可以收獲良好的應用效果。與傳統航天器相比，多功能結構航天器具有明顯優勢，因此應該把握多功能結構航天器的制造工藝。

1多功能結構航天器概述

1.1結構組成

對多功能結構航天器的結構組成進行分析，可以發現航天器的整體結構形式為蜂窩夾層形式，是由主板系統、蜂窩結構、功能系統等主要結構組成的。上述的組成結構可以承載航天器的重量，傳遞航天器輸出的電信號，并對外部環境進行監測和遙控，獲取溫度數據、電流數據等等。具體來說，航天器的結構具有以下的幾個功能：第一個功能是機械連接功能，可以通過粘合劑把不同的結構要素組合起來。第二個功能是遙測功能，可以對外部環境進行動態監測。第三個功能是供電功能，可以依靠變換電源提供持續穩定的電力。第四個功能是通信功能，可以通過電纜等進行信息數據的傳遞。第五個功能是散熱功能，可以依靠復合導熱板驅散熱量。第六個功能是控制功能，可以通過熱管進行溫度控制等。

1.2技術要求

在進行多功能結構航天器制造的過程中，需要滿足以下的幾項技術指標：第一是精度指標，在制造航天器時，要對航天器的結構尺寸進行控制，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，航天器各個結構應該處在固定位置上，如通信設備應該在航天器的接口位置，和輸電系統連接起來。第三是功能指標，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、導熱能力等等。

2多功能結構航天器的制造工藝

2.1制造材料

對多功能結構航天器的制造流程進行分析，可以發現不同結構需要采用不同的材料：在航天器的面板制造中，應該使用鋁板材料等，在航天器的機械連接系統中，應該采用鋁棒材料，在航天器的蜂窩結構中，應該采用鋁箔材料等。為了實現不同結構的有機組合，技術人員還需要應用大量的膠黏劑，并把膠黏劑的固化溫度控制在九十攝氏度左右。

2.2制造難點

多功能結構航天器的制造流程相對復雜。在進行生產加工制造的過程中，需要先以夾層的航天器艙板作為載體，然后在艙板上的蜂窩結構中形成各個分系統，如測控系統、電源系統、控制系統等等，并應用粘膠劑，把不同的結構系統組合在一起。在結構組合的過程中，多功能結構航天器整體穩定性會受到影響，因此應該在固化溫度條件下，對結構整體施加壓力。多功能結構航天器的不同結構質量不同，其抗壓的能力和對溫度的適應情況也有較大差異，因此在進行航天器制造時，應該注重以下的幾個制造難點。

第一是航天器的散熱性。多功能結構航天器有多個結構組成部分，這些結構的散熱情況不一，如果僅以航天器的一個結構作為依據，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。多功能結構航天器中有完備的通信系統，在傳輸電信號的過程中，可能會受到外界的侵擾，出現傳輸失誤，因此需要對航天器進行安全防護。第三是航天器的精準性。多功能結構航天器的尺寸結構會對其整體性能產生重要影響，因此應該對其結構精度進行精準控制。

2.3制造方案

在制造多功能結構航天器的過程中，應該先形成艙板載體，然后在艙板上進行蜂窩夾層結構的制造，應用膠黏劑把各個結構組合起來。具體的操作工序如下：第一是進行航天器的面板加工，第二是制作航天器的各個分支結構，第三是對航天器的結構組成進行表面處理，第四是將各個結構粘合在一起，并進行結構定位。由于多功能結構航天器存在上述的幾個制造難點，因此在采用工藝方案的過程中，應該對制造難點進行精確控制。

首先是航天器的散熱問題。在航天器的散熱過程中，應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，作為高導熱材料。隨著我國科學技術水平的不斷提升，航天器的內部結構也處在不斷的改進優化之中，傳統的鋁合金已經無法滿足變換電源的需求，在此時可以應用碳高導熱復合材料，加快航天器的散熱速度。其次是航天器的安全問題，為了對通信系統進行防護，技術人員可以在通信器件外圍設置安全防護屏障，同時在航天器通信系統中預埋防護支架，為安全屏障提供支撐。再次是航天器的精確性問題，為了保障各個結構的合理布局，應該提高膠黏劑的應用效率，并依靠工裝夾具等，進行結構定位，調整結構尺寸。當膠黏劑達到固化溫度之后，可以根據結構的熱應力控制情況，對航天器的整體結構進行強度調整。一般來說，膠黏劑的升溫速度應該保持在每分鐘3攝氏度之內，施加的壓力應該保持在0.2MPA之內。

結論

我國的經濟社會不斷發展，科學技術水平也進入了快速發展階段。在航天器的制造中，我國研制出了多功能結構航天器，提高了空間飛行水平。為了進一步優化多功能結構航天器的性能，必須采用科學的制造工藝。

參考文獻

[1]蔣科. 機械產品幾何精度設計中的三維偏差分析技術[D].北京理工大學，2014.