item 樓梯平臺系統助力空客公司探索木星之旅

空客公司(Airbus)不僅是世界領先的商用飛機制造商之一，旗下的空中客車集團防務與航天公司還在歐洲空間探測器制造方面發揮著至關重要的作用。除了地球探測和通信衛星，空中客車集團防務與航天公司也負責開發、制造和測試用于深空探測的各種探測器。在過去的幾年里，空客公司一直在為歐洲航天局開發和制造 JUICE 空間探測器。2023 年 4 月 14 日，重約 6.2 噸的木星探測器搭乘阿麗亞娜 5 號運載火箭從法屬圭亞那的庫魯航天中心發射升空。但是，在踏上“木星之旅”之前，JUICE 探測器必須在位于丹麥腓特烈港和法國圖盧茲的空客衛星集成中心進行各項測試。為此，item 在樓梯平臺系統的基礎上，為空客公司設計了一種特殊的解決方案，該方案具有兩大關鍵功能——為測試工作提供相應的平臺并作為10 米長的磁強計吊桿(MAGBOOM)的測試底座。

木星之旅將致力于解決幾個重要的科學問題

木星有三顆衛星——木衛三、木衛二和木衛四，它們能孕育生命嗎?那里真的有外星生命存在嗎?JUICE 此次的太空之旅將為我們解開這些問題的謎團?？湛凸驹谏羁仗綔y方面擁有豐富的經驗。作為 JUICE 的主要承包商，這家法國公司領導著一個由 60 多家歐洲企業組成的專業團隊。來自不同地區的 150 多名員工參與了 JUICE 空間探測器的設計和建造工作。JUICE 的主要任務是對木星的三顆冰衛星進行調查，并對其冰殼下可能存在的液態水海洋進行探測。

空間探測器發射前的最后測試

綜上所述，磁強計吊桿(MAGBOOM)是空間探測器的重要組成部分。它攜帶了五個磁敏測量儀器，總重量約 50 千克。磁強計吊桿由碳纖維、多種鈦鋁合金、青銅等非磁性材料制成，展開后長度為 10.6 米(可折疊)。借助這些功能，JUICE 空間探測器能輕松地進行各項測量工作。2021 年 8 月，JUICE 探測器進入了最后的組裝和測試階段。它被運至位于法國圖盧茲的空客衛星集成中心。

我們需要一種特殊的底座結構，以便吊桿能順利展開并進行測試。此外，這種結構在吊桿展開時要起到很好的支撐作用，確保吊桿不會損壞或彎曲。

最終的測試將在龐大的空間探測器和復雜的磁強計吊桿上同時進行。為了在極其敏感的磁強計吊桿上完成安裝和測試工作，參與項目的空客公司員工需要一種特殊的結構。因為折疊式吊桿要設計得盡可能的輕，并且展開后的尺寸要適用于不受地球重力影響的環境。為此，他們需要一種特殊的底座結構，以便吊桿能順利展開并進行測試。除此之外，這種結構在吊桿展開時要起到很好的支撐作用，確保吊桿不會損壞或彎曲。

特殊測試裝置由 item 提供的4000 多個零部件組成

item 參與了空間探測器的測試工作，為歐洲的“木星之旅”貢獻了一份力量。通過與空客公司的密切合作，item 采用樓梯平臺系統的零部件專門定制了一種解決方案。item 提供的測試結構可以很好地支撐磁強計吊桿，也就是說，盡管磁強計吊桿很長，但仍可以伸展。這并不是空客公司第一次選擇 item?！霸诖酥?，我們曾與 item 合作制造過小型的測試裝置，因此我們非常了解鋁型材制成的模塊化裝配組件系統以及相應的配件。鋁型材非常適合我們的項目，因為鋁材料與我們的空間探測器具有很好的磁兼容性。它們之間幾乎不會發生任何磁力作用?！笨湛凸镜南到y工程師 Simon Tr?ndle 說道。

基于 item 樓梯平臺系統的整個設計只有一個目的——模擬無重力環境。

item 為空客公司提供了總共六個模塊，可以創建一個長寬分別約 5700 毫米和 5330 毫米的工作平臺。平臺的護欄高度為 1300 毫米，可通過樓梯進入?！罢麄€系統重約 2.8 噸，由 4000 多個單獨的零部件組成。完成該系統需要滿足各種要求，其中一些要求非常專業?！眎tem 負責客戶解決方案的 Christian Kirchdorffer 透露說?；?item 樓梯平臺系統的整個設計只有一個目的——模擬無重力環境。因為這是在盡可能真實的條件下測試磁強計吊桿展開情況的唯一方法。搭建的工作平臺作為測試底座，可以為磁強力吊桿提供最佳支撐。

*測試底座的長度超過 10 米，磁強計吊桿可以安全地展開。

JUICE 木星冰衛星空間探測器——對 MAGBOOM 進行發射前最后測試的底座結構

特殊要求：不傳遞振動、防靜電且符合潔凈室標準

工作區必須與 MAGBOOM 的底座完全機械隔離，以便空客公司的員工可以在吊桿上進行測試，而不會傳遞平臺上產生的任何振動和振蕩。而且，使用的所有零部件都采用不銹鋼材料，并符合潔凈室標準。此外，衛星制造必須符合潔凈室標準。由于吊桿的測試底座需要在潔凈室中安裝，因此鋁型材的加工過程也要滿足特殊的要求。在切割鋁型材時，我們常使用潤滑油來達到冷卻的目的。這樣鋁型材的內部就會殘留潤滑油和油膜，從而污染環境。但是，item 在切割鋁型材時使用異丙醇進行冷卻，因為異丙醇易于蒸發，且不會留下任何殘留物。這樣切割出來的鋁型材才能滿足潔凈室標準。

我們要進行相關分析，以驗證底座是否符合結構要求。除了要符合潔凈室標準和一定的結構要求外，靜電安全也是必須滿足的條件。

對于零部件來說，盡可能地減少自磁性也是至關重要的，因為這樣可以防止底座結構影響敏感儀器的測量結果?！案鶕椖恳?，許多緊固件必須采用不銹鋼，因此我們將傳統鋼材料制成的 T 型槽螺母、蹄腳、角件和螺釘改成了不銹鋼材料?！眎tem 負責設計客戶解決方案的 Joachim Pfeff 解釋說。此外，我們還要滿足各種結構要求，比如，平臺的設計負載為 200 公斤/平方米?？湛凸具€特別規定，頂部的展開工作臺(被戲稱為“溜冰鞋”)必須能承受 100 公斤的靜態負載。展開工作臺要用起重機吊至中央平臺上并進行對齊，因此它還要承受運輸帶來的各種壓力。此外，結構表面的彈性變形不能超過 1 毫米，并需進行相關分析，以驗證底座是否符合結構要求。除了要符合潔凈室標準和一定的結構要求之外，靜電安全也是必須滿足的條件。

安全平臺：有效防止意外事故和振動傳遞

在職業健康和安全方面，空客公司非常信任 item 公司數十年來積累的專業知識和豐富經驗。測試底座的設計完全符合適用的職業健康和安全法規，以及事故保險和預防機構提出的各項要求。item 充分考慮各種安全因素，努力打造安全的工作環境，從而有針對性地預防墜落等意外事故的發生。此外，item 還進行全面的結構分析，并計算各個零部件的撓曲度。不過，最大的挑戰還是設計一個不向吊桿和測量儀器傳遞振動的工作平臺。為此，各個平臺被設計成單獨的模塊。它們之間通過跨線結構連接，從而防止振動傳遞。展開工作臺通過幾個點固定在中央平臺上，這樣作用力就能分散到地面。

*避免振動傳遞到吊桿和測量儀器上，這是至關重要的。

為此，我們將平臺設計成六個單獨的模塊。然后，我們將這些模塊運至位于圖盧茲的 Airbus Astrolabe 工廠進行現場組裝。

JUICE 木星冰衛星空間探測器——不傳遞振動的六個獨立模塊運輸方便且穩定可靠

六個模塊分別是左側、中央和右側平臺、跨線結構、樓梯和展開工作臺，它們可以單獨運輸。每個平臺可借助框架上的轉向腳輪移動到需要的位置。而高度可調的防滑蹄腳則提供了必要的穩定性，也有助于平臺的初始調節。中央平臺共有三組可調蹄腳，能輕松調節高度。首先使用最底部的可調蹄腳進行大致調節。另一個具有類似高度可調蹄腳的平臺則放在中央平臺上。展開工作臺有額外的可調蹄腳，可確保高度精準對齊。此外，這款設計巧妙的系統還能將展開平面調整到 0.05°以內。對于 MAGBOOM 的展開過程來說，這是至關重要的。

*中央平臺共有三組可調蹄腳，能輕松調節高度，并確保高度精準對齊(精確到毫米)。

JUICE 木星冰衛星空間探測器——中央平臺共有三組可調蹄腳，能輕松調節高度。

對物流和客戶服務也非常滿意

各個模塊的結構和裝配都有詳細的記錄。由于一開始并不確定模塊運輸是采用起重機還是叉車，因此需要針對這兩種情況采取適當的措施?！拔覀兛梢栽?item 現場檢查和批準整個解決方案。然后，各個模塊才被精心包裝在特制的板條箱中運往法國?！盩r?ndle 說道?！俺嗽O計，item 還負責物流工作。在整個項目過程中，item 為我們提供了有力支持。在推進項目時，我們一直與一位聯系人接洽，他在維持雙方合作關系的同時很好地適應了我們提出的航空航天理念。盡管這次的項目要求既嚴格又復雜，但我認為我們與 item 的合作是非常高效，并且是以解決方案為導向的?！彼偨Y說。

*由于一開始并不確定要使用哪一種運輸工具，item 安裝了各種支撐點和提升吊點。

JUICE 木星冰衛星空間探測器—— item 安裝了各種支撐點和提升吊點，確保模塊運輸更加靈活。

（item依諾信）