27日7時44分，長征四號丙遙三十運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功將陸地探測一號01組B星送入預(yù)定軌道。

　　作為目前國內(nèi)在軌口徑最大的SAR衛(wèi)星，陸地探測一號01組堪稱對地觀測的“火眼金睛”，它不懼長夜漫漫，不懼烏云遮擋，可以全天時全天候進(jìn)行地面測繪，甚至感知地面微量的變形，提前預(yù)知山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，實現(xiàn)在千里之外對地表的毫米級形變測量，而實現(xiàn)這一功能的，則是衛(wèi)星的主載荷——展開后總面積超過33㎡的SAR天線，也是目前國內(nèi)在軌口徑最大的SAR天線。擁有超大面積的SAR天線意味著衛(wèi)星可以實現(xiàn)更高的增益和更強(qiáng)的性能，但同時也意味著天線重量更大、對支撐其展開的機(jī)構(gòu)設(shè)計難度也越大。

　　作為SAR天線的“臂膀”和“身軀”，天線結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)主要是連接天線與衛(wèi)星，滿足SAR天線的安裝及收展需求，不僅要滿足火箭整流罩的包絡(luò)要求，還要確保在火箭發(fā)射階段安全收攏壓緊在衛(wèi)星上。衛(wèi)星入軌后，天線機(jī)構(gòu)在實現(xiàn)可靠展開并鎖定的同時，還需要保證天線展開后的剛度和精度，滿足天線載荷使用需求。

　　對于一顆SAR衛(wèi)星來說，SAR天線是否展開并鎖定到位直接決定了衛(wèi)星能否在軌正常工作，支撐其展開的結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)具有舉足輕重的作用。不管是背后的十桿機(jī)構(gòu)，還是轉(zhuǎn)動的鉸鏈，都要裝配到嚴(yán)絲合縫恰到好處。否則，輕則“脾(基)氣(頻)差”，無法滿足展開后的剛度要求，影響成像性能；重則不能鎖定，展開失敗，天線無法觀測成像。

　　“2016年，剛接到這個研制任務(wù)時，難度是超出預(yù)期的。這么個大家伙頂在衛(wèi)星的腦袋上，還要折疊收攏在火箭整流罩有限的空間里，實在是給了我們不小的挑戰(zhàn)?！敝袊教炜萍技瘓F(tuán)八院805所SAR天線結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)設(shè)計師程慶清說。

　　參考以往技術(shù)方案，團(tuán)隊試過了很多種不同的折疊方法，要么超過火箭整流罩包絡(luò)限制，要么SAR天線懸空部分太大，無法承受火箭發(fā)射段的劇烈振動。團(tuán)隊召集了結(jié)構(gòu)動力學(xué)、振動力學(xué)和天線展開的資深設(shè)計師，黑板上畫出了十幾種不同的收攏和展開方案，不厭其煩地討論對比，最終敲定了在水平方向呈梯形布局的方案，經(jīng)過多項力學(xué)試驗驗證，SAR天線既滿足包絡(luò)要求，又解決了振動時響應(yīng)大的問題。

　　剛解決好收攏布局的問題，新的困難又?jǐn)[在了團(tuán)隊面前：在天線單機(jī)狀態(tài)下可實現(xiàn)高精度鎖定的鉸鏈，安裝到產(chǎn)品上后卻始終處于鎖定與未鎖定之間的“臨界”狀態(tài)。對于機(jī)構(gòu)產(chǎn)品設(shè)計師來說，精度和展開可靠性絕對是天生的“冤家對頭”。據(jù)設(shè)計師介紹，要保證精度，機(jī)構(gòu)運(yùn)動的間隙就要盡可能??；而要在空間中的高低溫環(huán)境中保證運(yùn)動可靠，機(jī)構(gòu)的間隙就要適當(dāng)大，但精度會受到相應(yīng)影響。因此，為保證SAR天線展開后的平面度，鉸鏈必須要成為一件讓天線平面精度高、展開運(yùn)動可靠的完美藝術(shù)品，確保實現(xiàn)次次高精度一步到位。

　　面對天線鉸鏈無法可靠鎖定的新難題，團(tuán)隊夜以繼日、連續(xù)奮戰(zhàn)，不斷調(diào)整裝配過程的參數(shù)、調(diào)用精度更高的測量設(shè)備……卻仍然無法解決難題。一時間，型號的研制似乎進(jìn)入了“死胡同”，就在大家一籌莫展找不到突破口的時候，技術(shù)負(fù)責(zé)人肖杰的一句話給了團(tuán)隊靈感：想想陸地探測一號衛(wèi)星SAR天線的特點(diǎn)，SAR天線收攏后存在的內(nèi)應(yīng)力，在展開過程中釋放，有沒有可能是這個內(nèi)應(yīng)力變化導(dǎo)致鉸鏈?zhǔn)芰α四?？于是，團(tuán)隊通過對客觀存在的內(nèi)應(yīng)力分析后，大膽地提出調(diào)整鉸鏈設(shè)計方案、優(yōu)化鉸鏈尺寸、精細(xì)化裝配工藝，并經(jīng)過大量的試驗測試驗證，最終，打造出了次次高精度一步鎖定到位的鉸鏈。(完)