【EC Portfolio News】星辰空间推进系统实现在轨长期稳定工作
2024-09-29
作为航天器的重要分系统之一,空间推进系统的在轨长期稳定工作是空间飞行器完成重要空间任务的基础。北京星辰空间科技有限公司(简称:星辰空间)作为国内重要推进产品研制和服务提供的商业公司,自成立以来就始终把产品质量放在公司最重要的位置。近期星辰空间为某体制单位某重点型号和银河航天诺亚卫星分别提供的单组元化推和霍尔电推产品均持续在轨稳定工作,尤其近期上述卫星通过各自搭载的推进产品完成了超低轨降轨和轨道维持等轨控任务。
今年年初搭载了由星辰空间研制单组元化推的某型号卫星成功发射入轨,这也是星辰空间第13套化推的在轨应用。星辰空间尽管面临研制周期短等不利因素,依然按期保质量交付产品,并在入轨后第一周内实现了成功点火,各项指标满足总体要求。

图1 化推总装图
该卫星自入轨后便开启了漫长的降轨轨控过程,需要从原来530km高度降低到预定450km轨道高度。此次飞控采用商业公司研制的化推实现大范围降轨,并进行长期轨道维持也是国内首次。截止到2024年9月28日,该星通过超200次的开机轨控,实现了大范围的降轨操作,图2和图3给出了北美防空网该星最新的轨道六要素。

图2 发射入轨以来的轨道数据
(北美防空网 2024年9月28日)

图3 降轨前后的轨道6要素变化情况
历时两个月,截止2024年9月28日为止,星辰空间的化推已协助卫星主动降轨至462km轨道(目标450km轨道),辅助飞行器完成了70km的轨道降低,化推在此过程中工作一切正常,贮箱压力0.85MPa,目前卫星将通过化推完成长期轨道维持。至此,星辰空间研制的化推产品经受住了长期、频繁开机等工况,完美地实现了基于化推的超低轨轨道控制,协助用户完成既定的空间飞行任务。
化推作为空间推进系列的核心产品,因具有推力大、成熟可靠等特点,长期以来就一直是国内外飞行器主要采用和在轨应用的推进系统,尤其是在高轨卫星、载人空间站、火箭上面级、快速机动飞行器上具有广泛应用,另外在卫星姿态控制方面也具有重要应用。尽管近年来电推进的出现及其在低轨组网星上的快速应用,但是化学推进目前依然是国内推进产品占比最大的,尤其是在某些国家专项任务中依然是不二的选择。北京星辰空间科技有限公司目前是国内唯一能够完成设计、研制、生产、试验和交付全链条化推产品研制的商业公司。
公司在更早时间(2023年7月23日)随银河航天诺亚卫星发射入轨200W霍尔电推,近期也通过连续开机工作辅助卫星实现了轨道维持。

图4 星辰霍尔电推装星图
图5给出近期诺亚卫星上星辰空间霍尔电推的轨控效果,可见通过霍尔电推的连续2h点火实现了诺亚卫星超200m的升轨,实现了卫星的长期在轨运行需求。
图5 2024年9月25日北美防空网诺亚轨道六要素
(编号:57424)
对轨控期间的GPS数据进行了推力拟合标定,这里采用了一种基于轨道平根数的新方法实现了更高精度推力标定。图6给出推力标定基本过程,经过计算星辰空间200W霍尔电推在轨推力为8.86mN(3σ置信区间),预期额定推力为9mN。 图6 基于GPS数据的推力标定过程 
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