无忧毕业论文设计网:研制西德电视广播卫星使用的先进材料和工艺的特点
在卫星的研制上尽量采用先进的材料和先进的工艺,帮写毕业论文呢以期降低卫星的结构重量.这对于增加卫星的有效载荷或延长卫星的使用寿命是一个十分有效的措施。MBB公司等在研制西德电视广播卫星时使用的先进材料和工艺主要有以下几项:
1.铝合金蜂窝夹层结构铝合金蜂窝夹层结构有重量轻、刚性大等优点,很适合于作卫星和火箭的结构件。铝合金蜂窝夹层结构工艺在西德富航工业界是比较成熟的,使用比较普遍。在各种卫星上使用也是比较广泛的,例如“交响乐”通信卫星的星体(六面体),供应平台,通信平台,天线平台和太阳帆板都使用了铝合金蜂窝夹层结构,OTS轨道试验卫星、METERSAT气象卫星及新研制的X射线卫星等也大量地使用了这种夹层结构。西德电视广播卫星的星体结构设计采用了先进的U型板结构。各种功能舱的分系统仪器均安装在U型板上,这种U型板就是用铝合金蜂窝夹层结构制成的。在蜂窝夹层板上安装仪器,为了防止局部失稳,都采取了局部加强措施。在胶接工艺中铝合金蒙皮板在阳极化后,不再进行饨化处理,而是喷一层底胶,底胶的厚度为0.05一0.1毫米,德国用的底胶有两种,一种为美国的FM123环氧胶,胶膜呈微黄色,另一种为英国的Redux酚醛胶,胶膜呈浅红色。涂底胶的目的是为了“防潮和防腐蚀”。一般情况下零件经铬酸阳极化、钝化处理后,停留的时间要短,要求立即进行胶接。而经上述工艺后,零件存放时间可达30天,对零件的胶接质量无影响。一般采用的固化参数为:固化温度固化压力固化时间RedaX胶150℃10大气压3小时FM123胶150cCI一3大气压固化是在固化罐中进行,固化时用塑料布将蒙皮板板边缘包住,用腻子密封。
2.碳纤维复合材料碳纤维是近十几年来发展起来的一种新型材料,它具有比强度高、比弹性模量高、热膨胀系数小、耐高温等一系列优点,可以与塑料和金属等复合成各种性能的复合材料,其中以碳纤维增强塑料发展最快,在空间飞行器上应用愈来愈广。西德研制的电视广播卫星,在一些关键结构上使用了碳纤维复合材料,如轻重量半刚性太阳电池阵基板、天线及天线塔等。
1)太阳电池阵基板结构利用太阳电池作为空间飞行器能源的整个系统称为及阳电池阵。随着空间事业的发展,要求太阳电池阵的功率越来越大,寿命越来越长,例如西德电视广播卫星要求的功率达3醋,寿命达10年,由0.1毫米厚的Si电池片比功率达542瓦/公斤,但太阳电池阵的比功率才达到40一50瓦/公斤,帮写留学生毕业论文可见结构对性能的影响是很大的。因此进一步减轻基板结构的重量,提高太阳电池阵的比功率是一项十分有意义的工作。MBB公司和AEG一Te-lefunken公司在这方面作出了显著的成绩。
2)天线系统西德电视广播卫星的天线系统包括有两个尺寸相同的椭圆形(250x170厘米)反射器,反射器是一种碳纤维板和铝蜂窝夹层结构,蒙皮板是用碳纤维编织而成,表面有明显的编织花纹,整个反射器是Dornler一,ys-tem公司研制的。在MBB公司还看到两种椭圆形反射天线,一种是由碳纤维编织而成的薄壳,表面有明显的编织花纹,是MBB公司为阿拉伯通信卫星ARCOMSAT研制的。另一种是用Kevlar有机纤维编织而成,其反射性能良好。另外还有一种圆形天线,全部用碳纤维复合材料管作成。西德电视广播卫星的天线塔架高2.6米,全部由碳纤维复合材料管制成。西德使用的碳纤维除从日本、美国进口外,西德有些厂商也在研制,生产规模比较大的是SigriElektrographlt公司,它生产的碳纤维牌号叫SIGRAF工L。共有三种,即:一般碳纤维(NF);高强碳纤维(HF);高模碳纤维(HM))。其性能:
3.钦合金钦合金具有比重轻、强度高、耐腐蚀等一系列优点,是理想的宇航新材料。西德电视广播卫星TV一SAT的推进舱选用了比较先进的液体双组元推进系统,其中有四个直径为小748毫米,壁厚为0.5毫米的球形贮箱就是用钦合金(Ti6A14V)作成的,其最大容量可装978公斤推进剂N:0‘/MMH,用于远地点发动机工作和整个运行期间的姿态与轨道控制。为了更好地解决NZO‘与钦合金(T16Az4V)的相容性,在NZO‘中还加入了0.3多NO。此外还有2个中450毫米的高压(400巴)氮气瓶也是用于钦合金(T16AI4V)制成的,这2个氦气瓶为远地点发动机和16个姿控发动机工作提供了所需气源。远地点发动机是由控制贮箱的压力来工作,即通过一个单级调压器将压力由‘。。巴降熬,5巴。姿控小发动机是用吹降(Blow“。w”梢方式工作,即贮箱的压力随着工作而降低。为了保证失重条件下能工作,在贮箱内还筑有毛细管装置。两种钦合金球形容器的成型工艺都是采用锻造方法生产半球毛坯,经机加工,热处理,焊接而成。钦合金球形容器的机加工大多数都是在数控车床上进行,所用刀具为金刚石。留学论文其加工次序是先将内壁加工到尺寸要求,然后再加工外表面,加工外表面所用的模胎为铸铝,采用真空装卡,即在模胎和半球的内腔之间形成一个真空腔,这样在加工时就不需要外顶头。钦合金球形容器的焊接都是在真空电子束焊机上进行的。
关键词:数控车床 真空电子束焊机 发动机