法治日?qǐng)?bào)全媒體記者 廉穎婷 通訊員 王哲
熱控多層安裝在航天器及星表設(shè)備表面，猶如衣服一樣確保航天器在太空運(yùn)行過(guò)程中處于正常工作溫度，降低高低溫交變環(huán)境對(duì)航天器的影響，對(duì)航天器在軌穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。神舟十六號(hào)載人飛船的“太空出征服”，就是由中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司五院研制完成的。
那么，這套“戎裝”是人工一針一線縫出來(lái)的嗎？答案是：不，它出自航天自動(dòng)化生產(chǎn)線。
(相關(guān)資料圖)
隨著空間站應(yīng)用與發(fā)展階段拉開(kāi)序幕，載人飛船的研制周期由原來(lái)的2-3年發(fā)射1艘縮短至1年發(fā)射2艘，以空間復(fù)雜曲面為代表的熱控多層數(shù)量和制作難度急劇增加。
面對(duì)高密度、高強(qiáng)度的研制任務(wù)，航天科技集團(tuán)五院總裝與環(huán)境工程部專注技術(shù)創(chuàng)新，突破了基于超輕超薄/彈性網(wǎng)狀材料的航天器熱控多層集成制造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了熱控多層的批量數(shù)字化設(shè)計(jì)和自動(dòng)化制造，顛覆了傳統(tǒng)定制式單件手工制作模式，熱控多層的制造效率和質(zhì)量實(shí)現(xiàn)跨越式提升。
精“巧”設(shè)計(jì)
在神舟十六號(hào)載人飛船熱控多層研制過(guò)程中，熱控多層三維數(shù)字化設(shè)計(jì)系統(tǒng)發(fā)揮了重要作用，不僅可以對(duì)形狀復(fù)雜設(shè)備表面的熱控多層進(jìn)行數(shù)字化拓?fù)浣＃部梢詫?duì)整艘飛船表面的熱控多層進(jìn)行智能包覆、快速分塊和搭接設(shè)計(jì)。
此外，設(shè)計(jì)系統(tǒng)構(gòu)建了精確展平算法，可將三維曲面模型快速、精確的展平為自動(dòng)化生產(chǎn)線可識(shí)別的加工圖紙，準(zhǔn)確度優(yōu)于技術(shù)指標(biāo)，徹底改變傳統(tǒng)手工牛皮紙取樣的工作模式，效率提升至5倍以上。
細(xì)“巧”制作
熱控多層自動(dòng)化生產(chǎn)線由鋪縫一體設(shè)備、多功能數(shù)控裁床、接地組件量化鉚接設(shè)備等串聯(lián)而成，其建成和應(yīng)用標(biāo)志著熱控多層的制作由多年的手工下料、鋪料、畫(huà)線、縫制、裁剪的模式轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣?dòng)化生產(chǎn)模式，生產(chǎn)效率提升3倍以上。
飛船的“太空出征服”蓬松輕薄，是輕質(zhì)薄膜和高伸縮網(wǎng)狀材料組成，“鋪設(shè)”過(guò)程中，容易出現(xiàn)褶皺、多層疊放不易精準(zhǔn)重合等難題，鋪縫一體設(shè)備的鋪設(shè)模塊能輕松有效解決這些問(wèn)題，還實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值守的自動(dòng)鋪設(shè)。
飛船的“太空出征服”有多個(gè)部分、多種形狀，“縫制”過(guò)程中，裁剪后容易開(kāi)散。縫制模塊通過(guò)對(duì)熱控多層內(nèi)部進(jìn)行仿外輪廓形狀縫制，有效避免了熱控多層裁剪后的開(kāi)散問(wèn)題，縫制效率為傳統(tǒng)手工縫制效率的6-7倍，縫制精度提升10倍。多功能數(shù)控裁床通過(guò)多種刀頭的合理組合，實(shí)現(xiàn)熱控多層自動(dòng)連續(xù)精確裁剪，裁剪精度優(yōu)于指標(biāo)要求，裁剪效率提升5倍，同時(shí)，可將其拓展應(yīng)用至載人飛船內(nèi)裝飾、熱控泡沫、加熱被和各類絕緣膜的畫(huà)線、裁剪及沖孔等制作過(guò)程中。
“專”注技術(shù)鑄造專業(yè)隊(duì)伍
熱控多層生產(chǎn)線建設(shè)期間，研制團(tuán)隊(duì)攻克了輕柔網(wǎng)狀材料張力控制、輕質(zhì)薄膜平整鋪設(shè)、針步自適應(yīng)仿形縫制、高精度數(shù)字化裁剪等9項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，獲得授權(quán)專利15項(xiàng)，軟件著作權(quán)1項(xiàng)。
多年的歷練，打造出一支專業(yè)化的設(shè)計(jì)和制作隊(duì)伍，熱控多層自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)大幅提升了熱控多層設(shè)計(jì)、制造效率和質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了從當(dāng)初年產(chǎn)2000套至今天年產(chǎn)10000套以上熱控多層生產(chǎn)能力的跨越式提升。
圖片由中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司五院提供