MDA Corp.（MDA，加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华市）专门研究商业太空情报和通信应用，从太空机器人技术到先进的监视和情报解决方案。MDA的卫星产品包括多种设计，涵盖了广泛的单波束和多波束天线系统，并服务于包括商业，太空和军事领域在内的各种市场。 MDA天线支持的应用包括宽带多媒体，固定服务，移动通信，遥感任务，遥测和导航。 MDA位于魁北克的Sainte-Anne-de-Bellevue，负责为公司的各种卫星设计设计复合材料密集型卫星天线子系统。

 

MDA Sainte-Anne-de-Bellevue的复合材料制造工程师Steven Payette表示，要构建包括反光板本身和各种其他复合零件的子系统，该公司使用“积木式”方法。

 

MDA的Sainte-Anne-de-Bellevue工厂的工作主要集中在工程和设计上。 MDA为每个天线设计3D模型，设计零件并设计工具。大多数复合材料零件是与行业合作伙伴STELIA North America（加拿大魁北克省米拉贝尔）合作生产的，该公司为卫星制造复合材料零件。 然后将零件由凯夫拉尔纤维或铝蜂窝状芯与碳纤维预浸料制成，然后放入内部，MDA在其中进行室温粘合，以将无数复合结构组装在一起，然后进行精确修整，严格对齐，添加 金属紧固件或配件，并进行一系列测试以确保飞行准备就绪。

 

 

构建块方法。卫星零件（例如该反射器碟形支撑结构）是从一块扁平的夹层建筑板材切割而成的，该板材由芯材制成，位于两个碳纤维之间。来源 | MDA

“因此，我们可以从STELIA获得的是一个平板，上面切出了许多奇怪的形状，”Payette解释说（见上图）。“STELIA将对层压板进行加工，然后将型芯留在原处，我们将切成碎片-就像飞机模型一样，所有零件都放在塑料架上，您必须将它们切掉。”

 

排气芯。 蜂窝芯的每个单元必须通风，以形成空气在真空中逸出的通道。来源| MDA

根据Payette的说法，是从这些平板上切下来的零件，用于组装反射塔的塔架，底座和衬板结构等结构。零件的位置和形状决定着性能。MDA设计了超大尺寸的零件，然后执行定制的干装配和精密加工，以获得每个独特天线结构的终形状所需的精确位置。

 

精密装配。MDA设计了超大尺寸的零件，然后执行定制的干装配和精密加工，以获得每个独特天线结构的终形状所需的精确位置。来源|MDA

Payette说：“这个比例大约相当于每个人在地板上要花3个工程师。” “每次获得新产品时，都有电气工程或物理学背景的人都会进行RF设计并经历“这些东西的形状需要是什么？”然后，您需要一位机械设计师来经历， “从包装的角度来看，这是如何工作的，以使其进入航天器并进入航天器公共汽车？”接下来，结构工程师问道，“在发射过程中生存并在运行中生存必须具有什么样的外观？”有人问道。 热工学的背景说：“在150?C或-150?C的情况下会是什么样？”一直到后，您遇到的人说：“好吧，我们如何将所有这些放在一起？ '”

 

精密度是MDA每部分流程的关键部分。 由于零件终将在真空中工作，因此蜂窝会被排气，因此每个孔都将与下一个孔相连，并且当零件发射到太空时，不会有空气滞留在零件中。 “我们必须在核心的每个单元之间打孔，” Payette说。 “否则，[真空]只会剥皮。”

 

尽管许多组件都是从上述复合面板切割出的标准化形状开始的，但每个天线子系统都是独一无二的。 “我们的工作有趣之处在于数量很少。 我们或多或少是我们所做的一切之一，” Payette说。 “每个组件的独特之处在于反光杯本身。”

 

反光碟。 必须为每个地球同步卫星天线设计独特的工具，以便创建针对特定地理位置所需的轮廓。

 

MDA提供天线的许多卫星都放置在地球同步轨道上。 地球同步卫星位于相对于地球的同一位置，并服务于特定区域。 尽管将光滑的反射器用于可操纵的卫星天线，但在地球同步卫星反射器天线的表面设计了轮廓，以根据目标地理位置集中或分散射频（RF）波。 在目标区域内的特定区域，可以使用多个盘子归零。

 

Payette说：“通过将这些形状设计到反射镜中，我们可以增加或去除不同区域的功率。” “每个反射镜必须独特，并且每次执行任务时形状都会改变。”

 

MDA设计反射杯模具。 模具是由PCM Innovation（加拿大魁北克）制造的，然后被送到STELIA制造。反射盘的模具必须精确。MDA的产品尺寸公差小，因为终形状会影响卫星的电气性能。 模具是通过以下两种方法之一制成的：它们是由整体式石墨块加工而成的，或者是使用预浸料坯或浸渍有环氧树脂的干纤维铺设的。“可以想象，我们是模具供应商的爱客户，因为我们一直都需要新模具，” Payette说。 “不同于航空航天公司从同一模具中取出数百个零件，我们通常只将每个模具用于一个零件。”

 

“我们专门使用复合材料是因为它们的尺寸非常稳定。”

 

除了工具外，所使用的材料还在每个反射镜精确定位特定位置的能力中发挥了重要作用。 用于制造反射镜和支撑结构的材料必须在很宽的温度范围内非常稳定。 根据Payette的说法，卫星的温度可能在175?C至-175?C之间。

 

他说：“我们之所以专门使用复合材料，是因为它们的尺寸非常稳定。” “我们需要固定的东西。”

 

东丽先进复合材料公司（美国加利福尼亚州摩根希尔）是MDA零件的主要碳纤维预浸料供应商。 卫星上不太关键的结构是由碳纤维/环氧树脂预浸料制成的。 更关键的结构（包括反射盘）使用碳纤维/氰酸酯树脂预浸料。

 

测试是MDA在Sainte-Anne-de-Bellevue工厂进行的工作的又一重要部分。 每个产品都经过热/冷温度循环的热测试，以模拟卫星在太空中将经历的极端温度波动。 还执行机械测试，包括振动和声学测试。 大多数测试是在内部进行的。 MDA拥有高达13 x 13英尺的热真空室，该公司有两个用于振动测试的振动台。

 

MDA设计的每个产品都有大量的定制工作。该公司近建立并发射了RADARSAT星座任务（RCM），该计划由三颗相同的合成孔径雷达（C波段）地球观测卫星组成，旨在为加拿大北部的遥感设计，并且还通过加拿大航天局和NASA为国际空间站创建了零件（ISS）。对于MDA的某些项目，会提前创建用于测试的原型，但是Payette指出，即使那样，所有飞行产品都必须经过积极的测试。