航天器製造

航天器的製造分初樣產品和正樣產品兩個階段進行。初樣產品製成後進行各種地面試驗，包括破壞性試驗。根據初樣產品的試驗結果對設計作修正後，才能製造正樣產品。

航天器的重量限制和工作環境對製造技術提出了一些特殊要求：①大量使用高強度、高彈性模量的金屬材料(鈦、鉬、鈮、鉭等)和各種複合材料。這些材料的應用有利於減輕結構重量,但是加工性能差,需要採用新的製造技術。②採用高精度的零、部件製造和檢測技術。為實現準確地入軌、定點、空間對接和返回地面，航天器的許多控制功能部件、密封艙門和起基準作用的大尺寸薄壁框架等，都要有很高的製造精度。自旋穩定衞星要保證幾何軸線與慣性主軸間的夾角在百分之一度的範圍內，以減小衞星在空間的進動與章動。③採用各種特殊的表面塗層。航天器工作環境十分嚴酷，因此各種結構的外表面要覆蓋具有特殊性能的塗層，並能在空間飛行環境中保持穩定。④採用可靠的連接技術和潔淨的製造環境。人造地球衞星需要連續工作若干年，載人航天器需要保證航天員的生命安全。載人飛船的焊縫、焊點如在工作中失效或管路中混入微細的夾雜物，都會導致嚴重的後果。

航天器的製造與其他飛行器製造相似,但在艙體制造、複合材料應用、表面塗層、總裝檢測、特性測試和氣密性檢查方面有本身的一些特點。

艙體採用薄壁結構，主要用高強度鋁合金和鈦合金製造。鋁合金蒙皮多用滾彎和拉彎製成；鈦合金蒙皮，包括波紋板，用熱壓成形。艙門經過精密機械加工或數控加工，以保證良好的密封性。鋁合金封頭採用爆炸成形，鈦合金球底用超塑性成形(見精密鍛壓)。框架型材在滾彎或拉彎成形後,經氬弧焊或閃光對焊,再精加工到規定的尺寸，最後經熱處理消除殘餘應力，穩定尺寸，使框架在長期工作過程中尺寸變化不超出規定的公差。檢驗合格的蒙皮、艙門、封頭和框架，用鉚接或焊接方法組裝成艙體，並作密封試驗。最後在艙體蒙皮上塗覆合適的温控塗層。

複合材料的特點是可以根據結構的具體要求來設計材料，可用於製造艙體蒙皮、艙門、儀表板和支架、太陽能電池陣結構和大型拋物面天線等。

航天器表面塗層要滿足温控系統的要求，最重要的是保證太陽能吸收率(αS)對紅外線輻射率(εH)的比值(αS/εH)；為獲得不同的αS/εH值,須採用不同的表面塗層。表面塗層主要有:①塗漆:這類塗層的熱輻射性質可控範圍大,重複性能好,成本低,工藝簡單,可用於返回式航天器表面。②電化學塗層：電鍍、化學鍍、陽極氧化、化學拋光等，可用作科學衞星蒙皮的塗層。③第二表面鏡塗層：又稱光學太陽反射器，是在透明的薄片或薄膜的背面（第二表面）鍍上一層具有高反射率的金屬(銀、鋁)，這樣組合的αS/εH值極低，已用於通信衞星上。④自控塗層：當表面温度升高時，這種塗層表面的反射率也隨之提高。

將各系統的設備、儀器、電纜和管路與艙體裝配成完整的航天器。一般採用垂直裝配方式。總裝後的航天器經過儀器安裝位置的精度測量、質量特性測試、整體密封性檢查、系統匹配性檢查和性能測試。有些航天器還要在特製的吸波室內測試天線方向圖。

為滿足衞星在空間運行高精度的姿態要求，在總裝後需要測試質量特性,包括稱重,測重心，靜、動平衡和慣性矩測量。動平衡是為了保證衞星在工作轉速下離心力所引起的振動或動載荷處在規定的範圍內。慣性矩測試是經過動平衡調正後，實際測出其x、y、z三軸向的慣量值。航天器的剛性小，轉速低（20～90轉/分），平衡精度要求高,又沒有定位的支撐點，需要用動平衡機測試。中國研製的立式氣浮動平衡機（見圖），既能進行動平衡試驗，又能測量慣性矩。

航天器在總裝後需要在模擬實際工作壓力條件下檢查整體氣密性，檢測航天器密封系統的漏氣率。檢漏方法有兩種：①用氦質譜檢漏儀和大型真空罐檢查；②用放射性同位素氪85檢漏。後者檢漏的精度高，有較寬的檢漏範圍，不需要對罐體抽真空，因而成本低，使用方便