“大火箭”芯一级贮箱实现数字化总装对接 告别“手动合体”

发布时间 : 2016-09-05     来源 : 中国运载火箭技术研究院新闻中心

△长征五号火箭

  从前,我国运载火箭芯级的贮箱、箱间段“合体”都是靠手动完成。现如今,长征五号运载火箭(以下简称“大火箭”)芯一级贮箱、箱间段却实现了数字化总装对接,告别了“手动合体”。
  我国现役运载火箭芯级的最大直径是3.35米,贮箱长10米左右,它们的贮箱、箱间段“合体”时,需要有人用肉眼辨别贮箱和箱间段的对接处是否吻合,再由多名总装工人手动调整贮箱和箱间段的位置和姿态。但大火箭的贮箱直径5米、长20米、重5吨,“眼看、嘴喊、手工推”的老办法“不管用”了。
  数字化总装对接技术负责人李新友说:“在总装大火箭时,用传统的方法完成贮箱、箱间段的总装工作,不仅费时费力,而且难以实现精确对接,甚至有可能给大火箭造成损伤。同时,我国研制新一代运载火箭,不仅仅要完成火箭的换代,还应完成制造工艺的升级。”
  2012年,天津火箭公司成立了由副总经理、副总工程师牵头,集合多名“精兵强将”的“智能制造总体技术组”,负责数字化总装对接装备的研制和技术攻关工作。
  在经过充分地论证后,天津火箭公司制定了《大型运载火箭数字化总装对接成套装备项目总体设计方案》:用测量系统代替人的眼睛观察箭体位置和姿态;用控制系统代替“喊号手”处理测量系统的数据,并向机械设备系统传送控制指令,让机械设备系统调整箭体位置、姿态,完成对接。
  一幅“自动”替“手动”的美好图景勾画了出来,但攻关展开后却冒出了“拦路虎”。李新友回忆到:“由于贮箱是‘弱刚性’部件,在停放和调姿时,可能会因机械设备系统的挤压而受损。同时,由于箭体质量重达5吨,研制人员还要考虑机械设备的承重问题。作为总装对接装备的‘大脑’,控制系统要向机械设备系统的各个‘关节’发号施令,而每个‘关节’的动作又不相同,这就加大了控制系统的压力……”
  为此,技术组的研制人员一方面创新思路,一方面积极与相关科研院所、高校、生产单位展开协同,最终成功“斩虎”。2013年底,天津火箭公司完成了测量系统、控制系统、机械系统的生产及验收,并开展相应的试验和改进工作。
2016年春,大火箭首飞箭的总装工作全面铺开。在经过反复地“练兵”后,天津火箭公司顺利地完成了大火箭芯一级的数字化总装对接。
  李新友说:“大火箭芯一级贮箱告别‘手动合体’,标志着我国成为继美国等航天强国后又一个掌握数字化总装对接技术的国家,这为我们未来迎接更大规模的总装任务奠定了技术基础。”

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