长征火箭迈入数字化研制时代

<p>　　——航天科技集团一院利用数字化手段全流程造箭记</p><p>　　当前，经济和技术的发展给全球制造业带来前所未有的巨大挑战，中国航天科技集团公司的火箭研制也正经历一场变革，逐步迈入数字化制造时代，使数字化融入整个产品的开发流程中。</p><p>　　<strong>数字化设计：所见即所得</strong></p><p>　　在一院一部，设计员张东正在为一个电缆保护罩做详细设计。从电脑屏幕上可以看到，一个色彩斑斓的三维保护罩模型正随着张东的操作，不断变换着大小和角度。</p><p>　　“以前，我们必须把立体产品用二维平面图表现出来。以这个保护罩为例，需要投影成各个方向的视图。”张东说。</p><p>　　张东负责的是长征七号运载火箭一级箱间段的设计，包含保护罩、蒙皮、桁条、框环、接头和仪器支架等。所有部件的设计成果，都表现为电脑里一个个数字三维模型。可以说，三维模型什么样，最后生产出来的实物就什么样。</p><p>　　关于数字化设计最大的好处是什么，张东不假思索地说：“直观，能大幅度地减少设计的反复。设计如果有不协调的地方，数字模型上就能直接看出来，不会把问题带到工厂。”</p><p>　　<strong>数字化加工：一键定“乾坤”</strong></p><p>　　在一院211厂，工人师傅按下“五轴加工中心”数控机床的按钮，只见刀具按照事先编制好的程序，在金属原材料上自动进行着切、削、磨等动作，并不时停顿下来，自动更换一把刀具，再继续之前的加工流程。</p><p>　　211厂数控研究室副主任赵洪杰介绍，等到加工程序结束后，这台机床还会进行自动检测，工人师傅就可以把复杂结构件直接取下来。从原材料变为成品，持续好几天的加工过程，只需“一键”，极大地解放了人力。</p><p>　　“我们还会在电脑里‘试切’，也就是提前模拟一遍加工过程，看看有没有干涉，程序哪里还需要完善，让实际加工更流畅，质量更可靠。” 赵洪杰说。</p><p>　　<strong>数字化仿真：预知未来不是梦</strong></p><p>　　仿真，既连接设计与加工，也是连接真实世界与虚拟世界的一座桥梁。“预知未来”这种通常只会出现在科幻电影里的能力，竟然在型号研制中变成现实。</p><p>　　在一部八室数字样机技术工程组，当天，工程组要为长征五号运载火箭确定几台高清摄像头的安装位置及角度。这些摄像头主要用来观察监测火箭发动机喷管等部件的运行情况。”</p><p>　　只见组员郭逸婧打开电脑，屏幕上立刻出现了屹立的长五火箭数字模型。随着她的操作，再定位到二级发动机喷管处，再调整……短短10分钟，最佳安装位置就被找出来了。有了数字化仿真，可以降低制造企业对昂贵的物理样机的依赖，并且能够降低时间成本。如长征七号运载火箭便建立了全箭三维数字样机，在初样阶段经过多轮数字模装，共计发现干涉和不协调问题50余项。</p><br />