东方红3号卫星舱体蜂窝夹层结构壁板由北京空间飞行器总体设计部负责结构设计，其中通信舱壁板由高模量碳纤维复合材料面板、碳边框、铝蜂窝夹芯和多类型预埋块组件等零件，采用胶接成型工艺复合而成一整体结构。它是承接该项任务中技术难度最大、精度要求最高、研制周期较长、外形尺寸最大的蜂窝夹层结构壁板，被列为东方红3号卫星复合材料结构件中的重要件。

　　某研制团队于1990年8月承接本课题研制任务后，先后进行了各项工艺试验，特别对非对称铺层碳纤维复合材料面板的制备、碳边框的成型、胶接成型工装设计、格板胶接成型过程质量保证等方面进行了许多研究工作，解决了不少技术难点，并针对通信舱壁板的结构特点，结合我国国情和现有工艺设施，严格按工艺程序办事，编制有关工艺文件，不少地方有独到之处。现已研制成功通信舱壁板初样件和正样件，经各项试验和检测结果表明，主要技术指标均满足设计要求。

　　卫星通信舱壁板的面积大、结构复杂、其主要技术要求为：

　　1）碳纤维/环氧648面板随炉试件拉伸强度应大于260MPa。

　　2）铝蜂窝芯子胶接节点强度应大于14.7N/cm，选用耐久性蜂窝芯材。

　　3）面板与蜂窝芯子胶接用J47B+C，预埋块组件用J47D泡沫胶补强，均应符合CB-SH-0037-86标准。

　　4）内面板安装仪器面的平面度应小于1.5mm。

　　5）四边的直线度应小干0.8mm，其中一对边的对称度应小于1mm。

　　6) 壁板胶接成型固化后，采用声阻法无损检测，单个脱胶面积不大于限定值，允许补胶。

　　通信舱壁板的工艺方案是根据制品结构特点和设计技术要求，经多次工艺试验后选定的。其主要内容有：

　　1）碳纤维/环氧648面板和碳边框零件经铺层、组装后均采用热压罐法成型工艺。并按零件的结构特点，选定了其后加工工艺。

　　2）考虑到通信舱壁板结构形式较为复杂，其中预埋块组件有几十种类型，为确保各胶接零件装配位置正确无误，采取模拟板分批、对号胶接装配工艺。

　　3）影响通信舱壁板平面度的因素甚多，本工艺方案要求胶接固化模具结构形式和垫板的材料（与制品热膨胀系数相匹配）来保证壁板平面度达到设计要求。

　　4）壁板各预埋块组件孔位精度胶接过程中主要靠垫板孔位来保证，垫板孔位精度加工时应选择合理加工工艺。胶接固化模具周边档条起限位作用，确保壁板外形尺寸。

　　工装模具设计与制造

　　通信舱壁板的成型工装模具主要有碳边框成型模、面板成型模和胶接固化成型模三种类型。工装模具设计是根据壁板的胶接成型工艺要求和制品的精度要求为依据，主要考虑的内容有：

　　1）根据制品所用材料工艺特性，来确定成型模具的材料和结构形式。

　　2)根据制品的尺寸精度要求，来确定成型模具的加工精度。

　　3)有足够的刚度和强度，兼有良好的导热性和成型工艺所需的热膨胀系数。

　　4）成型过程铺层、胶接组装等操作简便，固化成型后制品脱模较方便。

　　根据上述考虑的主要内容，设计与制造了必备的工装模具。研制成功的通信舱壁板通过电性星试验和结构星试验考验，各项技术指标均达到设计要求。

　　碳纤维/环氧648面板成型

　　针对通信舱壁板外形尺寸较大。铺层形式为非对称，固化后呈圆筒状等特性。主要解决了面板吸胶量控制，确保其力学件能稳定和厚度均匀等工艺技术难点。另外，针对面板固化成型后呈圆筒状，采取了特殊定位工艺措施，解决了面板机加工、胶接表面处理、涂胶和败贴胶膜等工艺技术难点。

　　机加工工艺

　　针对通信舱壁板孔位精度高、加工数量多，采用常规的机加工工艺是难以满足要求的。经工艺试验后，选择了数控冲剪中心加工垫板和样板各孔位及外形，从而解决了这一工艺技术难点。另外，针对厚度薄、层间粘接强度较低的T50/环氧648面板，要加工出高质量、高精度的孔位和外形尺寸也是较困难的，我们采用了特殊加工工艺，圆满地解决了蜂窝壁板面板加工工艺技术难点。

　　胶接成型工装

　　胶接成型工装模其是保证通信舱壁板外形尺寸及孔位精度达到设计指标的重要条件。针对壁板各胶接零件结构特点和整板的技术指标，分别采用了不同材料加工胶接成型工装模具，其工装选材、预埋块组件定位方法等方面均有一定独到之处，使壁板外形尺寸及孔位精度均达到设计要求。

　　多类型预埋块组件胶接装配工艺通信舱壁板的预埋块组件数量有几百件，几十种类型，这对胶接装配带来一定的困难。为了做到胶接装配正确无误，采取了分组编号、按其规格类型依次装配，取得明显的效果，解决了胶接装配工艺过程中一个工艺难点。

　　通过二年多的工作，全体研制人员严格按工艺程序办事，针对通信舱壁板外形尺寸大、预埋件多、精度要求高、工艺难度大等特点，对暴露出来的工艺技术问题，采取相应措施，不少地方有一定的独到之处，使制品工艺状态稳定，安装仪器面的平面度精度有较大提高，其它技术指标均达到设计要求。通过通信舱壁板的研制，摸索了一套碳纤维复合材料非对称铺层面板、碳边框等零件成型工艺技术和大而积蜂窝夹层板胶接成型工艺。为我国航天技术上研制类似结构形式的先进复合材料制品，提供了一定的实践经验。

　　阅读延伸：《卫星太阳翼电池阵基板》