打破国外垄断 航天科工二院203所攻克极化栅网缠绕技术

  XZKL1234 ·  2016-10-12 08:28  ·  46299 次点击
近一段时间,航天科工二院203所在成功研制出国际上第一台真空环境的全极化辐射计定标源的同时,也伴随着研制出国内第一批高精度大口径极化栅网及首套全自动栅网缠绕系统。
作为全极化辐射计定标源中的核心部件,它从一开始的风险点一跃成为整个定标系统中的亮点之一。此前我国应用于辐射计定标及太赫兹准光测量技术研究中的高精度栅网都是从国外进口,而应用于全极化辐射计定标源中的大口径极化栅网,不仅需要极高的电学特性,还需要增加温控功能,进行高低温和真空环境试验,并提供完整的数据包。国外引进的途径基本被堵死,必须通过自主攻关解决。项目团队暗下决心,一定要研制出自己的栅网产品。由于在设计之初就全面考虑性能、成本、长期可靠性等要求,因此研制方案被一次次推倒重来。依靠不断的努力思考及实践,在定标源研制关键节点的前夕,终于完成了栅网的研制工作。在随后的日子里,项目组成员继续提高改善工艺,栅网从满足自己的科研需要,到现在已逐步服务于航天相关用户,实现了对国外实验室环境产品的全面替代。
极化栅网是毫米波太赫兹准光链路中的一个非常重要的基础器件,在被动遥感中,它主要用于电磁波的极化分离作用。极化栅网由很多平行的金属丝构成,应用于太赫兹频段的栅网,在1毫米的宽度内至少要缠绕30根丝,一根丝的宽度仅10微米,相当于一根头发的七分之一。在200毫米边长的方框上,要非常均匀地缠绕1200米的金属丝。丝的拉力只有几克,稍有偏差就会断丝,导致整个栅网作废。
谈到研制初衷,项目负责人程春悦说道:“我们就是希望自己的设备能用上世界上最好的栅网,同时节约大笔经费,我们国家的客户可以买到指标更高、价格更低的栅网产品,再也不用进口了”。目前,项目团队已经接到我国风云系列气象卫星载荷研制单位的空间环境极化栅网的定制需求,也就是栅网上星,作为有效探测载荷系统的关键件实现不同遥感通道信号的极化分离。原子氧及空间辐射的影响分析、多物理场耦合条件下的性能仿真验证等要求都是项目组面临的全新挑战。
项目组清醒地认识到,目前客户找到我们主要是因为栅网产品过于小众,很多有实力的研发机构并未给予重视。在未来的一段时间,国内一些机构也会掌握栅网缠绕的基本技术,如果要在今后的市场竞争中,保持领先地位,就要有一招鲜,机会是留给有准备的人的,目前项目组正在突破5微米丝径的缠绕工艺,并在降低成本,提高成品率狠下功夫。项目负责人程春悦这样说道,“关键核心技术要牢牢掌握在我们自己手中,才能真正掌握竞争和发展的主动权,完成科学研究、产品开发、推广应用三级跳。”
现场测试

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