三十米反射面完整展开后,控制室只安静了不到五分钟。
激光点云把外圈那道波浪标成醒目的红色。最大峰谷差二十八毫米,均方根误差六点七毫米。对于普通钢结构,这点起伏甚至不值得返工;对于要汇聚微弱电磁信号的空间天线,它足以让增益掉出任务要求。
林浩把扫描坐标与铰链位置叠加,红色区域并不对应第一百零九号,也不对应刚更换的八只轴套。误差沿外圈跨过四段主肋,像有人隔一段拽紧网面,再隔一段把它放松。
“机械机构全部锁定,为什么面形还会差这么多?”陈大川问。
顾南星从计量组赶来。她负责天线射频与面形联调,进门第一件事不是看峰值,而是让人调出罐内二十四个温度传感器的数据。
“现在两侧温差多少?”
“朝向模拟太阳的一侧高十七度,背光侧低十二度。”
顾南星摇头:“不能只看骨架。索网温度呢?”
没人回答。
碳纤维主肋上布了温度点,铰链和锁定杆也有传感器,真正决定反射面的镀金钼丝网却没有单独测温。它太薄,贴上传感器本身就可能改变局部张力,所以设计时用附近骨架温度代替。
周野让罐内红外测温系统切换到窄波段。普通红外图像会被金属网的低发射率欺骗,必须用校准片修正。画面处理完成后,所有人才看到一条被漏掉的温度带:外圈有四段索网比相邻区域低九到十三度。
正好对应面形波浪。
天线网面由径向索和环向索共同拉紧。索的温度降低,长度缩短,局部张力上升;相邻索仍保持原长度,反射面就会被拉成高低交替的波浪。二十八毫米不是骨架加工误差,而是几十根细索在冷热之间投下的放大结果。
顾南星检查表面镀层批次,材料成分一致,索径也一致。为什么只有四段温度偏低,最初看不出原因。
周野让模拟太阳的入射角缓慢改变五度。十分钟后,低温带随阴影边界移动了半段,却没有完全跟着走。说明问题一半来自受光,一半来自局部散热。
他们把天线模型与罐内支撑位置重合,发现四段低温索网恰好靠近外圈锁定盒。锁定盒表面采用高发射率涂层,背后又与导热能力很强的主肋端头连接。在真空里没有空气对流,它就像四只安静的冷源,把附近索网的热量不断向骨架传走。
“地面大厅里为什么没出现?”林浩问。
顾南星指向罐内压力:“大厅有空气。对流把温差抹平了,真空才会把每一处辐射和传导差别放大。”
陈大川看着那张热图:“这天线有点记仇。地上没说的话,进罐以后一句句全说了。”
直接给低温区加热并不难,可天线在轨道上不断改变朝向,今天这里是阴影,下一圈可能换到另一侧。固定加热片只能追着过去一次的故障跑,还会增加电源和控制线路。
更不能把所有索统一加松。温度升回来后,反射面会向相反方向鼓起。
周野要求做两组试验。第一组把锁定盒临时包上低发射率隔热膜,观察局部冷源消失后的面形;第二组不改温度,只通过外圈张力调节器补偿索长。
隔热膜装好后,四段索网温差从十三度降到四度,峰谷差缩小到十二毫米。张力补偿介入后,峰谷差能压到五毫米,却在太阳入射角变化时产生新的过补偿。
单靠热控制不够快,单靠张力控制又容易追过头。
周野把温度、索力和点云误差画成三张同步图。热变化最先发生,几十秒后索力改变,再过一段时间,反射面才达到新的形状。如果等面形已经偏了再拉索,控制永远慢半拍。
他们需要在温差刚出现时就预判索长变化,同时让机械结构被动吃掉大部分误差,只把最后几毫米交给主动调节。
系统扫描锁定外圈四段索网。
【检测到空间反射网面热致面形漂移】
【最大峰谷差:二十八毫米】
【面形均方根误差:六点七毫米】
【任务红线:三毫米】
【当前重构点:】
罐内温度正在进入下一段高温循环。模拟太阳角度再转二十度后,原来的低温带开始消失,另一侧外圈却慢慢泛红。
点云上,一道新的波浪正在反方向隆起。
三毫米红线没有给他们追着温度慢慢调的机会。