[拼音]：hangtianqi zhizao

[外文]：spacecraft manufacturing

航天器的制造分初样产品和正样产品两个阶段进行。初样产品制成后进行各种地面试验，包括破坏性试验。根据初样产品的试验结果对设计作修正后，才能制造正样产品。

制造特点

航天器的重量限制和工作环境对制造技术提出了一些特殊要求：

（1）大量使用高强度、高弹性模量的金属材料(钛、钼、铌、钽等)和各种复合材料。这些材料的应用有利于减轻结构重量，但是加工性能差，需要采用新的制造技术。

（2）采用高精度的零、部件制造和检测技术。为实现准确地入轨、定点、空间对接和返回地面，航天器的许多控制功能部件、密封舱门和起基准作用的大尺寸薄壁框架等，都要有很高的制造精度。自旋稳定卫星要保证几何轴线与惯性主轴间的夹角在百分之一度的范围内，以减小卫星在空间的进动与章动。

（3）采用各种特殊的表面涂层。航天器工作环境十分严酷，因此各种结构的外表面要覆盖具有特殊性能的涂层，并能在空间飞行环境中保持稳定。

（4）采用可靠的连接技术和洁净的制造环境。人造地球卫星需要连续工作若干年，载人航天器需要保证航天员的生命安全。载人飞船的焊缝、焊点如在工作中失效或管路中混入微细的夹杂物，都会导致严重的后果。

制造技术

航天器的制造与其他飞行器制造相似，但在舱体制造、复合材料应用、表面涂层、总装检测、特性测试和气密性检查方面有本身的一些特点。

舱体制造

舱体采用薄壁结构，主要用高强度铝合金和钛合金制造。铝合金蒙皮多用滚弯和拉弯制成；钛合金蒙皮，包括波纹板，用热压成形。舱门经过精密机械加工或数控加工，以保证良好的密封性。铝合金封头采用爆炸成形，钛合金球底用超塑性成形(见精密锻压)。框架型材在滚弯或拉弯成形后，经氩弧焊或闪光对焊，再精加工到规定的尺寸，最后经热处理消除残余应力，稳定尺寸，使框架在长期工作过程中尺寸变化不超出规定的公差。检验合格的蒙皮、舱门、封头和框架，用铆接或焊接方法组装成舱体，并作密封试验。最后在舱体蒙皮上涂覆合适的温控涂层。

复合材料的应用

复合材料的特点是可以根据结构的具体要求来设计材料，可用于制造舱体蒙皮、舱门、仪表板和支架、太阳能电池阵结构和大型抛物面天线等。

表面涂层

航天器表面涂层要满足温控系统的要求，最重要的是保证太阳能吸收率(α_S)对红外线辐射率(ε_H)的比值(α_S/ε_H)；为获得不同的α_S/ε_H值，须采用不同的表面涂层。表面涂层主要有：

（1）涂漆:这类涂层的热辐射性质可控范围大，重复性能好，成本低，工艺简单，可用于返回式航天器表面。

（2）电化学涂层：电镀、化学镀、阳极氧化、化学抛光等，可用作科学卫星蒙皮的涂层。

（3）第二表面镜涂层：又称光学太阳反射器，是在透明的薄片或薄膜的背面（第二表面）镀上一层具有高反射率的金属(银、铝)，这样组合的α_S/ε_H值极低，已用于通信卫星上。

（4）自控涂层：当表面温度升高时，这种涂层表面的反射率也随之提高。

总装检测

将各系统的设备、仪器、电缆和管路与舱体装配成完整的航天器。一般采用垂直装配方式。总装后的航天器经过仪器安装位置的精度测量、质量特性测试、整体密封性检查、系统匹配性检查和性能测试。有些航天器还要在特制的吸波室内测试天线方向图。

质量特性测试技术

为满足卫星在空间运行高精度的姿态要求，在总装后需要测试质量特性，包括称重，测重心，静、动平衡和惯性矩测量。动平衡是为了保证卫星在工作转速下离心力所引起的振动或动载荷处在规定的范围内。惯性矩测试是经过动平衡调正后，实际测出其 x、y、z三轴向的惯量值。航天器的刚性小，转速低（20～90转/分），平衡精度要求高，又没有定位的支撑点，需要用动平衡机测试。中国研制的立式气浮动平衡机（见图），既能进行动平衡试验，又能测量惯性矩。

气密性检查

航天器在总装后需要在模拟实际工作压力条件下检查整体气密性，检测航天器密封系统的漏气率。检漏方法有两种：

（1）用氦质谱检漏仪和大型真空罐检查；

（2）用放射性同位素氪85检漏。后者检漏的精度高，有较宽的检漏范围，不需要对罐体抽真空，因而成本低，使用方便。