星敏感器光學平臺進入真空振動艙後,第一輪資料便撞上系統預測值。
掃頻經過一百八十赫茲,問題支座附近溫度上升一點八攝氏度,視軸漂移九點八微弧度。停振後溫度緩慢下降,視軸也往回走,卻在四小時後仍殘留一點一微弧度。
常溫空氣裡只有零點六攝氏度的溫升,真空中翻了三倍。沒有空氣帶走柔性槽摩擦產生的熱,支座像把一小團熱捂在光學基板下面。
呂建國盯著溫度曲線:“一點八度聽著不大,怎麼能把星點推這麼遠?”
光學組把平臺不同位置的溫度與視軸變化對齊。並不是整塊基板均勻升溫,而是三隻支座中只有一隻先熱,另外兩隻慢半拍。金屬熱脹本身不可怕,不均勻熱脹才會把光軸頂斜。
熱像儀在真空艙外無法直接看清支座內部,團隊便沿三條傳力路徑各埋兩隻微型溫度計。六個點組成的時間圖顯示,熱量先停在柔性槽根,再向基板擴散,慢半拍的位置終於被量化出來。
周野讓人將同樣熱量用微型加熱片施加到問題支座。沒有振動,視軸仍按同一方向漂了八點七微弧度,說明主要誤差來自熱梯度;剩下約一微弧度,才是振動接觸狀態變化。
“給它加個散熱片?”林浩問。
“真空裡沒有風,散熱片不能憑空把熱吹走。”梁師傅說,“得給熱找一條能走到外殼的路。”
現有支座兼具定位和隔振,橫向剛度經過精確設計。如果用粗銅帶把它連到外殼,熱是走了,振動也會沿銅帶繞過柔性槽,直接傳到光學基板。
熱工組提出三種方案:增加輻射塗層、鋪柔性導熱帶、改變支座材料。輻射塗層響應太慢,無法壓住掃頻幾分鐘內的區域性溫升;換材料會重做整套結構認證。柔性導熱帶最現實,但必須做到導熱而不傳力。
他們先用普通銅箔疊成軟帶。靜態彎曲很輕,裝上平臺後,一百八十赫茲附近的振動峰卻提高百分之十四。多層銅箔在小位移下互相摩擦,既形成旁路剛度,又製造新的熱源。
為了把“銅帶太硬”和“安裝太緊”分開,結構組做了三種鬆弛長度。銅箔越松,附加剛度確實越小,可彎曲段會在振動中拍碰外殼;越緊則直接架空柔性支座。它不是簡單多留一點長度就能解決的零件,熱路的形狀本身就是結構引數。
第二版把銅箔改成細編織帶,振動影響減小,真空迴圈三次後卻有幾根銅絲從壓接端松出。光學艙最怕游離金屬絲,一旦落到鏡面或電路上,後果比視軸漂移更難處理。
顆粒組用貼片收集每輪迴圈後的脫落物。第一輪只有一根短絲,第三輪增加到五根,趨勢比數量更危險。若只做一次驗收,它甚至會被判成偶發;迴圈資料說明壓接區正在逐步疲勞。
蘇瀾要求所有方案同時過四道門:導熱量、附加剛度、顆粒脫落和真空放氣。只拿一條漂亮的溫度曲線,不能證明它適合上星。
周野檢查庫房,找到一批報廢高功率雷射器的層狀石墨導熱片。它們面內導熱很快,厚度方向卻很軟,其中幾片邊角破損,不能再裝回精密雷射器。
系統掃描給出提示。
【檢測到可重構層狀導熱材料】
【目標:低剛度雙路均溫帶】
【預計消耗重構點:】
【當前重構點:】
周野沒有立刻確認。石墨片能把熱攤開,卻容易在邊緣掉粉;單條導熱帶若佈置不對稱,還可能把一隻熱支座變成一邊更快收縮的新誤差源。
他們先在數字模型里布置兩條映象熱路,從問題支座兩側繞向同一塊等溫環。導熱帶彎成鬆弛的S形,熱可以沿片層快速流動,機械位移則靠彎曲釋放。任何一條失效,另一條仍能維持部分均溫,不會讓視軸突然跳向相反方向。
模型還把衛星在軌冷熱迴圈加入計算。高溫時兩條S形彎曲展開,低溫時收緊,但任何狀態都不拉直成受力杆。與外殼連線的兩端採用對稱位置,避免熱量帶走以後,收縮力又從另一方向把基板推偏。
陳大川看著兩條細帶:“修六點幾微弧度,最後又得給熱修一條雙車道。”
周野點頭:“誤差越小,路越不能走獨木橋。”
呂建國要求均溫帶不能遮擋任何光學基準面,也不能妨礙以後校準。兩條熱路因此繞開測量視線,併為拆裝工具留出空間。能在臺架上工作,還要能被裝配、檢查和維護。
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