东方红四号是中国空间技术研究院研制的新一代大型通信卫星平台,具备大容量、长寿命的特点。平台可用于建造大容量通信广播、视频/音频直播、跟踪与数据中继和区域移动通信等卫星。平台由推进舱、服务舱和太阳翼构成,承载有效载荷能力595千克,太阳翼输出功率10500瓦,设计寿命15年,可靠性寿命末期大于0.78。
2002年5月与鑫诺卫星公司签署了“鑫诺二号”(SINOSAT-2)卫星采购订货合同。该卫星是“东方红四号”大平台的首发星,发射重量5100kg(东方红三号卫星为中等容量通信卫星,可装载有效载荷200公斤,整星功率1800瓦,可装载24路中校功率转发器),设计寿命15年,使用长征三号乙(CZ-3B)运载火箭由西昌卫星发射中心发射,整星指标和能力达到国际先进水平。
在“东方红四号”大平台的基础上,先后又签署了尼日利亚和委内瑞拉通信卫星合同,走出了我国整星出口零的突破。
东方红四号增强型平台研制启动
为进一步加快我国通信卫星产业化进程,应对来自国际通信卫星市场的激烈竞争,五院启动了东方红四号增强型卫星平台研制工程。
东方红四号卫星平台是我国2001年开始研发的大型通信卫星平台,2006年完成了首颗正样星的研制工作,并实现了我国大型通信卫星出口零的突破。我国使用该平台已成功研制和发射了8颗卫星,产品日益成熟可靠,应用逐渐普及。此外,还有9颗卫星在研,多颗卫星处于论证与市场开拓状态。
该平台的开发应用,使我国通信卫星研制技术在寿命长、高可靠性上实现了突破,促进我国民族通信卫星事业的国际地位得以提升,通信卫星也成为我国航天器进军国际市场的拳头产品。
面对国际通信卫星研制技术的日益进步和市场的蓬勃发展,我国通信卫星研制技术和产业化面临较大的竞争。在应用数量、承载能力、规划与演进路线上,东方红四号平台与国际主流卫星平台仍存在一定的差距。通过不断的技术改进,持续提升东方红四号平台的能力,已成为快速应对市场需求与平稳发展平台技术的关键。
据了解,我国东方红四号增强型平台的发展目标和技术途径为,在继承东方红四号卫星平台基本型技术的基础上进行技术创新,通过采用大量现有的卫星工程新技术,着力解决增加卫星服务寿命和提升有效载荷容量等问题。
为了在较短时间内研制出东方红四号增强型卫星平台,负责平台研制的该院通信卫星事业部将在现有的电推进、综合电子、锂离子电池、南北板热耦合等成熟技术的基础上,进行适应性修改,从而保证平台产品在较短时间内完成开发和应用。研制团队正在对所涉及的大承载能力结构、重叠天线技术、多层通信舱技术、大功率配电等关键技术进行攻关。
据悉,在前不久召开的卫星通信研讨会上,有关专家曾呼吁,鉴于通信卫星平台是提升一个国家通信卫星整体水平、促进其行业化和产业化应用的基础,具有公用性、整体性和战略性意义,建议政府应借鉴国际航天的经验,加大支持力度,促进持续投入,确保平台顺利开发并及早推向市场;以此不断提升我国商业通信卫星的竞争实力,并实现由政府型市场主导向成熟国际运营商主导的转变。[1]
适应民用和军用地球静止轨道卫星向长寿命、大容量发展的趋势,满足“十五”期间研制大容量通信卫星的需求,掌握大型地球静止轨道卫星平台的研制技术。
为加快我国自主研制通信卫星的市场竞争力,1998年新的国防科工委成立,即加紧开展新一代大型静止轨道卫星公用平台论证工作,在九五期间重点开展了大型地球静止轨道卫星公用平台(“东方红四号”平台)的技术开发工作,并取得了突破性进展。用了一年的时间,于2001年1月完成了预发展阶段任务,通过了国防科工委组织的专家评审,2001年10月国家正式批准“东方红四号”平台立项,2002年1月通过了转初样设计评审,正式转入初样研制阶段。
该平台由电源、测控、数据管理、姿态和轨道控制、推进、结构与机构、热控等分系统组成,全三轴稳定控制方式。该平台输出总功率为8000-10000瓦,并具有扩展至10000瓦以上的能力,能为有效载荷提供功率约6000-8000瓦。该平台可承载有效载荷重量600-800公斤,整星最大发射重量可达5200公斤,可采用长征三号乙、阿里安和质子号等运载火箭发射。该平台设计寿命15年。
中国东四增强型平台可覆盖完整通信卫星型谱
“东四”增强型平台以“东四”平台为基础,通过增加结构尺寸、应用先进技术,有效提升通信卫星平台服务寿命、载荷容量、载荷功率和载干比等主要技术指标,增强型平台可提供不小于13.5千瓦的整星功率,可装载70路转发器,整星发射重量可达6000公斤,服务寿命15年。
“东四”增强型平台的研制具有三大特点:一是应用多项国际先进技术,主要包括多层通信舱技术、电推进技术、综合电子技术、锂离子电池技术、重叠可展开天线技术等,使平台技术水平显著提升,并通过优化平台设计、增加平台结构尺寸、提高供配电能力等,显著提高平台承载能力。[2]
研制总经费控制在13.26亿元(含外汇指标2400万美元)以内,其中预发展阶段1.1亿元(已安排),“十五”安排12.16亿元,由民用航天科研费支出。
研制计划及后续工作安排:
2000年,预发展阶段(关键项目预先研究)
2001年,批复立项
2004年,转入正样研制
完成正样研制和整星大型试验--出厂审定(国防科工委组织)--火箭发射成功--卫星成果在轨交付
东方红四号卫星平台的研制及其将来衍生型号、试验装置的研制,生产下面的表格分别展示东方红四号相关研制工作和配套设施建设的进展。研制进展
时间 | 事件 |
---|---|
1998年 | 开展新一代大型静止轨道卫星公用平台论证工作 |
2001年10月 | 国家正式批准“东方红四号”平台立项。 |
2002年1月 | 通过了转初样设计评审,正式转入初样研制阶段。 |
2002年5月 | 鑫诺卫星公司签署了“鑫诺二号”(SINOSAT-2)卫星采购订货合同 |
2006年10月29日 | 首颗采用东方红4号平台正样星鑫诺2号卫星在西昌用长征3号乙火箭发射成功。但是卫星太阳帆板二次展开和通信天线展开失败。 |
2007年5月14日 | 尼日利亚通信卫星1号由长征3号乙火箭发射成功。但是2008年11月11日,因太阳翼故障,电能耗尽,卫星失效。 |
2012年09月 | 航天五院启动了东方红四号增强型卫星平台研制工程。预计将在2013年完成平台开发及相关工作,达到产品成熟、技术先进、具备市场推广条件的要求。[1] |
东四卫星研发制作进程如下:
日期 | 火箭 | 卫星 | 发射质量(kg) | 目前状态 | 备注 |
2006.10.29 | CZ-3B Y7 | 鑫诺二号 | 5107 | 失效 | 太阳能主电池板未打开,部分天线亦未能打开[3] |
2007.5.14 | CZ-3B Y9 | Nigcomsat-1[4] | 5086 | 失效 | 太阳能电池板故障,电能耗尽 |
2008.10.30 | CZ-3B Y12 | Venesat-1[5] | 5050 | 正常 | 08年12月交付,定点在西经78度[5] |
2010.9.5 | CZ-3B Y13 | 鑫诺六号 | 5100 | 正常 | 鑫诺六号已改名中星6A[6] |
2011.6.21 | CZ-3B Y20 | 中星10号 | 5220 | 正常 | 12年7月 “中星10号”正式交付[7] |
2011.8.12 | CZ-3B Y19 | Paksat-1R | 5119.5 | 正常 | 定点于东经38°,11年11月在轨交付[8] |
2011.9.19 | CZ-3B Y16 | 中星1A | 5320 | 正常 | 成功发射 |
2011.12.20 | CZ-3B Y21 | Nigcomsat-1R[9] | 5100 | 正常 | 定点于东经42.5度,11年3月交付[10] |
2012.5.26 | CZ-3B Y17 | 中星2A | 5320 | 正常 | 成功发射[11] |
2013.5.2 | CZ-3B Y25 | 中星11号 | 5234 | 正常 | 定点于东经98.2 |
2013.12.21 | CZ-3B Y27 | 玻星1号 | 5100 | 正常 | 定点于西经87.2[12] |
2015.10.17 | CZ-3B | 亚太9号 | 正常 | 定位于东经142 | |
2015.11.12 | CZ-3B | 中星2C | 正常 | 发射成功 | |
2015.11.21 | CZ-3B | 老挝一号 | 正常 | 定位于东经128.5 | |
2015.12.10 | CZ-3B | 中星1C | 正常 | 发射成功 | |
2016.1.16 | CZ-3B | 白俄罗斯卫星 | 正常 | 发射成功 |
时间 | 事件 |
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1998年 | 开展新一代大型静止轨道卫星公用平台论证工作 |
2001年10月 | 国家正式批准“东方红四号”平台立项。 |
2002年1月 | 通过了转初样设计评审,正式转入初样研制阶段。 |
2002年5月 | 鑫诺卫星公司签署了“鑫诺二号”(SINOSAT-2)卫星采购订货合同 |
2006年10月29日 | 首颗采用东方红4号平台正样星鑫诺2号卫星在西昌用长征3号乙火箭发射成功。但是卫星太阳帆板二次展开和通信天线展开失败。 |
2007年5月14日 | 尼日利亚通信卫星1号由长征3号乙火箭发射成功。但是2008年11月11日,因太阳翼故障,电能耗尽,卫星失效。 |
2012年09月 | 航天五院启动了东方红四号增强型卫星平台研制工程。预计将在2013年完成平台开发及相关工作,达到产品成熟、技术先进、具备市场推广条件的要求。[1] |