
Когда говорят 'спутниковая связь сфера', большинство представляют гигантские параболические антенны, но в реальности современные композитные решения давно изменили ландшафт. На примере ООО Сычуань Тайхэн Композитные Материалы видно, как полимерные сэндвич-панели с керамическими наполнителями позволяют создавать антенные купола диаметром до 18 метров с коэффициентом теплового расширения всего 0.8×10??/°C.
Помню, как в 2019 году при тестировании стеклопластикового обтекателя для VSAT-станции столкнулись с диэлектрическими потерями на частоте 28 ГГц. Тогда то и обратились к композитным решениям от th-composite.ru - их углепластиковые панели с медным микросетчатым экраном дали затухание не более 0.15 дБ на углах обзора до 120°.
Интересно, что производственная команда ООО Сычуань Тайхэн изначально специализировалась на авиационных композитах, что объясняет их подход к контролю веса: их типовой 4-метровый радиопрозрачный купол весит всего 270 кг против 480 кг у алюминиевых аналогов.
В прошлом квартале тестировали их новую разработку - трехслойную конструкцию с арамидными сотоварами. При циклических нагрузках от ветра 35 м/с деформация не превысила 0.12% от диаметра, хотя поначалу сомневались в усталостной прочности полимерных соединений.
При монтаже на объекте в Норильске выявили интересный нюанс: композитные крепления от Сычуань Тайхэн требовали предварительной акклиматизации при -52°C. Техническая команда из 40 человек оперативно предоставила протоколы термоциклирования, где были данные по 2000 циклов в диапазоне -60...+80°C.
Особенно ценным оказался их подход к соединению сегментов - вместо традиционных болтовых соединений использовали адгезивную систему с керамическими микросферами. Правда, при первом монтаже переборщили с усилием прессования - получили локальные зоны с повышенной диэлектрической проницаемостью.
Сейчас рассматриваем их новую разработку - интегрированные системы обогрева с углеродными нановолокнами. В испытаниях ледяной дождь толщиной 15 мм плавился за 7 минут при потреблении 2.3 кВт, хотя изначально расчет был на 4.5 кВт.
Для арктических станций пришлось пересмотреть стандартную схему армирования - добавили радиальные ребра жесткости из карбидокремниевых композитов. Инженеры ООО Сычуань Тайхэн предложили нестандартное решение с переменной плотностью укладки волокон: у основания 65%, к вершине - 45%.
Заметил, что их производственная площадка в промышленном парке Тяньфу использует уникальную систему вакуумной инфузии - давление остаточных газов не превышает 0.8 мбар, что критично для сохранения диэлектрических свойств при толщине стенок 3.2 мм.
При работе над проектом спутниковой связи для сейсмоопасных районов их композитные конструкции показали коэффициент демпфирования 0.31, что на 40% выше стальных аналогов. Хотя первоначально скептически относились к таким показателям.
Самый сложный случай был при создании антенны для Ka-диапазона: требовалась точность поверхности 0.1 мм на диаметре 8 метров. Композитные панели от Сычуань Тайхэн после термического формообразования дали отклонение 0.08 мм, но пришлось разрабатывать специальную систему юстировки.
Их исследовательская группа с десятилетним опытом предложила использовать гибридную структуру: внешний слой - кварцевое волокно, внутренний - углеродное со спеченным покрытием. Это позволило достичь КСВН 1.25 на частотах до 32 ГГц.
Интересно, что при испытаниях на радиопрозрачность в миллиметровом диапазоне обнаружили анизотропию диэлектрической проницаемости - разница до 7% между осевым и радиальным направлениями. Пришлось корректировать технологию укладки препрегов.
Сейчас ведутся переговоры о создании мобильных комплексов на базе складных композитных конструкций. ООО Сычуань Тайхэн разрабатывает сегментные системы с памятью формы - после раскрытия геометрия восстанавливается с точностью 99.2% от номинала.
В испытаниях прототипа выявили проблему: при температуре ниже -30°C полимерные шарниры теряли эластичность. Их техническая команда предлагает решение с металло-полимерными композитами, но пока данные по усталостной прочности только за 1500 циклов.
Для спутниковой связи будущего критично снижение массы - их последние разработки по наполнению полиимидных матриц кремниевыми аэрогелями позволяют достичь плотности 0.41 г/см3 при прочности на сжатие 38 МПа. Но стоимость пока в 3.2 раза выше стандартных решений.
При расчете TCO для станции в Хабаровске выяснилось: хотя первоначальные затраты на композитный купол на 25% выше стального, экономия на фундаменте и обслуживании дает окупаемость за 4.3 года. Особенно за счет отказа от ежегодной антикоррозийной обработки.
Производственные мощности ООО Сычуань Тайхэн на площади 100 му позволяют выпускать до 40 антенных систем в месяц, но для крупных заказов срок изготовления формоснастки составляет 12-16 недель - это стало узким местом при выполнении срочного заказа для МЧС.
Себестоимость их новых радиопоглощающих покрытий на основе ферритовых наполнителей пока превышает рыночные аналоги на 18%, но за счет увеличения срока службы до 15 лет общая экономия достигает 31% по нашим расчетам.