組織介紹 │ 衛星機械組

組務

衛星機械組主要負責衛星 結構與機構次系統、熱控次系統、推進次系統及光學微系統之規範制定、設計分析與驗證等工作,以滿足衛星於地面、發射及太空等各階段之操作需求。此外,亦積極研發相關先進技術以滿足未來任務需求。

組織圖


▲ 組織圖

工作執掌

結構與機構部門

衛星結構與機構部門主要工作在負責衛星之機械設計、元件配置、結構/機構分析以及衛星動態測試之規劃與執行,以確保衛星安全度過火箭發射時的嚴酷動態環境,進而在任務軌道上提供各元件一個穩定的工作平台。而本部門除了針對各衛星計畫之衛星本體結構以及釋放、展開機構進行設計分析以外,亦針對衛星結構與機構之先進技術進行研發,如智能材料研究、音振及爆振響應預測、複合材料的研製等等,以因應未來衛星發展之需求。


▲福衛五號衛星結構分析模型(左圖:發射狀態,右圖:展開狀態)

熱控部門

衛星熱控部門主要工作在負責衛星計畫之熱控設計與分析,以維持衛星在冷熱變化劇烈的外太空環境及各種不同任務下溫度之需求;並執行衛星系統及元件的熱真空/熱平衡測試,以驗證衛星及元件在經過高低溫循環測試後功能依然可正常運作。同時,對衛星熱控系統及熱控硬體元件各項技術發展亦積極進行。此外,除了執行中心相關主計畫之外,也完成了如AMS-02計畫電子元件、成大CKUTEX及PACE皮米衛星、及臺大與韓國合作的UFFO酬載等計畫的熱真空測試服務。


▲福衛五號衛星熱控設計分析


▲AMS-02計畫電子元件熱真空測試(Thermal Vacuum Test)

推進部門

推進部門負責執行太空中心衛星計畫之推進次系統設計與分析、衛星推進次系統之系統層級驗證與測試、衛星推進次系統關鍵技術及元件發展、前瞻性衛星推進次系統及技術發展。推進部門現階段主要執行工作包含:福衛五號推進次系統設計、元件及次系統驗證測試準備、福衛七號衛星先期設計需求評估、推進關鍵元件技術發展學界合作案,以及微型推進系統展示模組之組裝研製。


▲福衛五號推進次系統配置設計


▲推進系統模組組裝技術發展第一號試製件設計圖

光學微系統部門

光學微系統部門主要工作在遙測衛星取像儀光機系統設計與驗證,特別針對取像儀光學、結構與熱控之整合設計與驗證。現階段任務為福衛五號遙測酬載光機熱整合設計及前瞻任務酬載之先期技術研發。

實驗室及設備介紹

機械組複合材料CME量測實驗室
本實驗室主要功能為進行複合材料吸濕變形測試工作。藉由實驗獲得複合材料因濕氣逸散之濕膨脹係數及重量損失量。最終可預估當複材結構應用於遙測照相機時,其因複合材料中水氣逸散於真空環境下時所導致之變形量。
主要設備包括:恆溫恆濕櫃、真空烘箱、高解析度半微量電子天平、LVDT及應變規量測系統。
機械組結構實驗室

本實驗室主要功能為進行結構振動測試,以確保結構體之設計、分析均符合設計需求。此外,本實驗室亦進行先進結構技術之研究,如光學鏡片之挾持結構、微小擾動之防治,以滿足衛星結構設計上之需要,
目前已完成福衛1,2,3號計畫之動態測試,另支援產業界進行產品驗證測試、學界完成PACE、CKUTEX等微衛星振動環境測試。
主要設備包括:大、小振動機、測試控制軟、硬體、加速規、應變規、應變規量測設備、模態量測系統、轉速分析儀、力規。
衛星機械組熱控硬體驗證實驗室
本實驗室主要功能為支援太空中心衛星計畫之熱控次系統發展、建立衛星元件自主測試能力。目前本實驗室已建立具有真空度(10-5mbar)、溫控冷板高低溫控制(+100℃~-40℃)能力之迷你真空艙系統,可執行衛星元件及皮米級衛星之熱真空測試。未來將朝精進衛星熱控元件及相關熱控模組性能測試驗證為目標。
主要設備包括:迷你真空艙系統、資料截取系統、加熱系統、冷卻系統、殘留氣體分析儀。
衛星機械組熱管實驗室
本實驗室主要功能在建立太空級熱管(Heat pipe)之研發能量,以現有之熱管技術為基礎發展具有高熱傳導能力、高均溫性、重量輕、增加散熱效率減少熱集中等特性之衛星熱管溫控模組。目前本實驗室已具備有熱管設計、製作自製發展之能力,未來將朝熱管性能驗證與溫控模組運用在衛星之熱控系統為目標。
主要的實驗設備包含:熱管製程設備、顯微影像量測系統、熱管測試平台、冷熱衝擊機。
衛星機械組推進實驗室
本實驗室主要功能為發展衛星推進系統之技術能量,涵蓋建立次系統分析軟體、關鍵元件設計研製及測試、次系統組裝技術研發及驗證、次系統發展週邊之機械電機控制系統發展,以及前瞻推進技術之研究等項目。
在軟體方面,已完成衛星推進次系統特性分析、濺動分析、通用型DSMC噴流衝擊效應分析等軟體;硬體方面,已完成冷流推進器、加熱式推進器及微型推進器等類型之原型發展,以及驗證酬載與微型推進次系統之展示模組。
主要設備包括:推進燃料純化設備,推力量測平台,微推力量測平台、管路焊接機、機械加工機、低壓推力測試艙、推進次系統控制驗證設備、燃料與充壓氣體充卸設備。
衛星機械組光機實驗室
光機設計精度要求為微米級,製造、組裝、調校、溫度及振動等均會影響光機性能,為確保光機系統設計之穩定性,特別建置光機系統驗證平台,可進行環境對光機系統影響之驗證與分析。