嫦娥四號中繼衛(wèi)星“鵲橋”發(fā)射成功,這是一座實現(xiàn)月球背面與地面通信的信息之橋。
為了建造好這座跨度幾十萬公里的“地月之橋”,中國空間技術研究院下屬北京衛(wèi)星制造廠有限公司承擔了“鵲橋”衛(wèi)星的結構板、太陽翼、對接環(huán)、熱管等多個產(chǎn)品的研制生產(chǎn)以及整星結構部裝任務。在研制過程中,利用衛(wèi)星制造模式的創(chuàng)新,實現(xiàn)了“鵲橋”衛(wèi)星研制速度和產(chǎn)品質量的雙提高。下面就說說咱們航天人快速造“橋”的那些事兒。
批件先生產(chǎn)
滿足快速制造
隨著航天器各型號研制任務的并行和成熟衛(wèi)星平臺的發(fā)展,為了滿足當前數(shù)量激增的衛(wèi)星研制生產(chǎn)任務,研究院大力推進“批件先生產(chǎn)”的生產(chǎn)模式,提前投料并進行零件粗加工,待型號技術文件一到位,立即進行精加工,從而實現(xiàn)生產(chǎn)周期的大幅度縮減。嫦娥四號中繼衛(wèi)星的對接環(huán)就是一件尺寸精度要求很高的關重件,在圖紙沒下發(fā)的情況下,制造人員就已完成對該型號對接環(huán)的粗加工,完成了熱處理和自然時效,圖紙到位后就立刻根據(jù)圖紙要求尺寸和精度要求進行組合加工。這樣的流程設計將對接環(huán)的生產(chǎn)周期縮短了兩周。同時,由于對接環(huán)已經(jīng)提前進行了自然時效處理,產(chǎn)品殘余應力得到了有效釋放,其尺寸機加精度更有保障,保證了嫦娥四號中繼衛(wèi)星高精度制造的質量。
三維協(xié)同設計
打造數(shù)字化制造新模式
不會發(fā)到朋友圈的真心話
在傳統(tǒng)的制造模式下,工藝人員需要依據(jù)設計人員提供的二維圖紙進行工裝設計及工藝文件編制,而如今,在三維下廠模式的推進下,復材產(chǎn)品制造中心的工藝人員對三維制造進行了進一步升級,設計了具有自主知識產(chǎn)權的“基于PROE的結構板產(chǎn)品三維協(xié)同設計平臺”。通過這個平臺,在設計三維模型受控后,就可以并行進行工裝設計、提料投產(chǎn),單個型號的結構板生產(chǎn)效率提升近1倍。
另外,依托“三維協(xié)同設計平臺”,只需要工藝人員點幾下鼠標,不到5分鐘,就能完成以前一兩天的工裝設計工作量,并且還能對設計變更進行準確、快捷識別及對應更改,避免了傳統(tǒng)人工方式下的遺漏和失誤。同時,由于采用了三維協(xié)同設計平臺,也保證了數(shù)據(jù)源的唯一性和圖紙質量的可靠性。
在“鵲橋”衛(wèi)星結構板三維生產(chǎn)前期,工藝人員還和設計人員建立了“生產(chǎn)注意事項評審”機制,對生產(chǎn)過程中的風險點、關鍵點、易錯點和極性進行了全面梳理,既是對生產(chǎn)策劃的再次評審,也是檢查設計遺漏、零件無干涉、工藝可靠性的良好辦法,進一步保證了設計輸入和生產(chǎn)準備的全面性和準確性。
作為我國首顆實現(xiàn)月球背面通信的中繼衛(wèi)星,“鵲橋”衛(wèi)星對于嫦娥四號任務正常進行具有至關重要的作用。在該型號研制過程中,研究院依托制造模式創(chuàng)新,利用三維協(xié)同制造,以及相應的管理、協(xié)調(diào)機制,實現(xiàn)了型號快速研制和質量提升,保證了“鵲橋”衛(wèi)星的研制進度和質量。