我國火箭部段總裝對接實現(xiàn)數(shù)字化 實現(xiàn)里程碑跨越

日前，中國航天科技集團公司所屬天津航天長征火箭制造有限公司圓滿完成用于首飛的長征五號運載火箭一級氫箱、一級箱間段和一級氧箱的數(shù)字化總裝對接工作。

此次對接是天津火箭公司自主研制的數(shù)字化總裝對接裝備首次應(yīng)用于產(chǎn)品正式總裝，標(biāo)志著該公司攻克了大型運載火箭數(shù)字化總裝對接技術(shù)，實現(xiàn)了運載火箭部段總裝對接從“手動模式”向“數(shù)字化模式”的跨越。

目前，國內(nèi)現(xiàn)役運載火箭的大部段總裝對接工作仍在沿用傳統(tǒng)的“目視人喊手工推”的操作方式，即通過人眼來判斷大部段在對接中所需要的調(diào)整量，由“喊號手”統(tǒng)一發(fā)號令，多人同步調(diào)整架車手輪實現(xiàn)大部段上下、前后、左右、偏擺、俯仰及滾動六個自由度的對接。

長征五號系列火箭芯級直徑由現(xiàn)役火箭的3.35米增加到5米，最大燃料貯箱長度由現(xiàn)役火箭的10米增大到20米，質(zhì)量重達(dá)5噸。直徑和質(zhì)量的增大直接導(dǎo)致火箭裝配難度的增加。直徑增加使得產(chǎn)品高度增加，通過目測方法難以準(zhǔn)確判斷調(diào)整量;多人操作使得人為差異較大，實現(xiàn)同步非常困難;質(zhì)量增加導(dǎo)致手動調(diào)整環(huán)節(jié)強度增加。

當(dāng)前，國外航空航天領(lǐng)域正在大力發(fā)展數(shù)字化總裝對接技術(shù)。它是針對對接裝配工藝進(jìn)行研究而形成的新技術(shù)，集成了計算機、軟件、數(shù)字化、激光跟蹤測量、自動化控制等多項高新技術(shù)。美國、俄羅斯和歐洲的火箭裝配已經(jīng)實現(xiàn)工程應(yīng)用。在國內(nèi)，沈飛、成飛、西飛等幾大飛機制造廠的柔性數(shù)字化裝配系統(tǒng)也正在建設(shè)過程中。

鑒于此，天津火箭公司提出研制大部段總裝數(shù)字化對接裝備，夯實火箭裝配基礎(chǔ)工藝，縮短與國外先進(jìn)宇航公司的技術(shù)差距，提升我國運載火箭制造的現(xiàn)代化水平和精細(xì)化水平。

在裝備研制過程中，天津火箭公司始終堅持創(chuàng)新驅(qū)動的戰(zhàn)略，立足于先進(jìn)技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備的研發(fā)，注重技術(shù)成果的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用。截至目前，針對數(shù)字化總裝對接項目公司與上海交通大學(xué)共申請發(fā)明專利17項、實用新型專利6項，其中8項發(fā)明專利和6項實用新型專利已獲得授權(quán)，9項發(fā)明專利進(jìn)入實審階段。

數(shù)字化總裝對接技術(shù)的成功應(yīng)用是我國航天領(lǐng)域大部段對接裝配由“手動模式”轉(zhuǎn)向“自動模式”的里程碑。它最大程度地減少專用裝配、定位、檢驗等工具的使用，減少人工操作過程，全面提升運載火箭總裝過程中的測量精度、定位精度和對接精度，提升火箭總裝效率和自動化水平，為提升火箭產(chǎn)品裝配質(zhì)量，為重型運載火箭技術(shù)積累奠定堅實基礎(chǔ)。