2024年11月4日,神舟十八号三名航天员成功返回地球。随着中国载人航天工程空间站应用与发展稳步推进,在常态化高密度发射的趋势下,神舟飞船已由航天员往返空间站的“太空专车”转变为“太空班车”。为了筑牢高质量保证任务成功的基础,中国航天科技集团五院529厂神舟飞船团队深化先进制造技术应用,加强制造过程协同,保证飞船舱体按期高质量交付。

智能检测“保成功”
为进一步提升神舟飞船组批生产的产品质量稳定性和 检测效率,五院 529厂引入在线测量、光学扫描、影像测量 等先进检测技术,提升了神舟飞船从小型结构件产品到整舱的生产检测能力,对神舟飞船研制生产加强了质量把关,突破了飞船生产过程检验瓶颈,进一步缩短了产品研制周期。
返回舱壳体结构的外形型面精度直接影响防热层的厚度,防热层太薄返回舱在返回的过程中存在被烧蚀的风险,防热层太厚会导致整个飞船的重量超标,因此外形轮廓度是 该舱体最关键的一个技术指标。为了提升舱体轮廓度测量效率和质量,神舟飞船研制团队针对该过程开发、应用在线检测技术,实现舱体轮廓度自动化测量、测量数据信息化管理,解决了舱体轮廓度人工测量效率低、差异性问题,高效获取更高密度的舱体轮廓数据,大幅度提高了轮廓度的测量效率和结果稳定性,保证了后续生产加工过程的精度。
返回舱同时包含大量的复杂结构件产品,该类型产品包含较多的空间结构和曲面,常规人工检测耗时费力,质量把关难度大且难以适应组批生产的节拍需求。为了提升复杂结构件产品的检测效率和质量,研制团队应用了光学扫描和影像测量技术,实现了对复杂结构产品的全尺寸测量,大幅提升了检验效率,检验人员真正做到了对产品质量的全局把控。检验人员对其赞不绝口:“有了它,我们心里更有底。”
此外,扫描技术也进一步推进了逆向工程技术的应用。在易变形材料产品加工中,数控加工技术人员通过逆向工程技术将易变形产品扫描结果转化为实体模型,并将其与理论 模型比对,确认产品变形状态并依此进行“精确编程”,省去了此前试切、测量、补偿等环节,使产品加工效率提升近1倍,精准控制产品质量。

神舟十八号返回舱
自动生产“提效率”
自神舟飞船进入定型组批生产模式以来,为满足型号研制的需求,五院529厂深入贯彻“新质生产力”发展要求,持续建设、深化应用自动化加工单元,提升航天器制造智能化水平。
自“十三五”以来,五院 529 厂紧跟航天智能制造发展形势提前策划,按照五院高质量发展要求,稳步推进自动化生产单元建设。目前已完成柔性自动化生产单元、管接头与 埋件自动化加工单元等多个智能机加生产单元建设,通过针对小型结构件、管接头等产品的切削试验与工艺优化,实现了神舟飞船相关类型产品的自动化生产,单元设备操作人员
大幅度缩减并向单元维护人员转变,在大幅提升产品加工效率的同时降低生产成本,成熟的自动化加工工艺也带来了产品质量一致性的提高。
五院529厂同步结合自动化生产单元建立了设备状态数据采集与分析系统,实现了机加现场核心设备、自动化单元的生产状态数据的采集与分析,使科研生产团队准确、及时掌握现场生产运行状态,对生产异常及时决策、应对,以保障生产顺利进行,促进了科研生产管控能力的提升。
接续奋斗“讲传承”
神舟飞船组合加工是飞船研制过程中最为关键的环节之一,也是首发神舟飞船的加工操作者王连友最为关注的环节,从神舟一号发射到神舟十九号的近日升空,王连友始终致力于每一发飞船的加工质量保障和优化当中,都要与他那 也已泛起白发的徒弟再次温习。
早在神舟八号成功研制的2011 年,王连友看着飞船与 天宫一号的成功对接,心情激动又焦急,激动是为自己的付出的汗水得到了完美的回报而激动,焦急则是为后续飞船的 研制而焦急,他意识到优化、固化神舟飞船组合加工过程刻不容缓。
当年,王连友便同神舟飞船工艺人员彻夜讨论组合加工优化,形成了厚达 50余页的返回舱壳体、轨道舱壳体组合加工工艺流程。王连友在文件中将工艺要求进一步细化为实际执行的工步,明确每一步加工所用的刀具、辅料、装夹方法、风险控制点等,精细到每一刀的加工参数、每一项工作 的操作手法,同时分别针对返回舱、轨道舱制定了工装包、刀具包,工艺流程俨然成为神舟飞船的加工说明书,也成 为了神舟飞船生产准备、加工的重要参考。到了神舟十九号,这本说明书也已更新了多次,最近几次的修订也从王连友交给了他的徒弟,而他也常教导徒弟:“这本书是经验、是教训、是技术,可别丢了!”
在最近的返回舱壳体、轨道舱壳体组合加工工艺流程修订中,王连友大师工作室将加工工艺流程赋予了工时属性,将组合加工周期切分为班次,对每一班的加工内容、生产准备工作、注意事项进行了要求,有效地保证了飞船舱体组合加工的进度和质量。
宇宙的广袤无垠,激发着我们不断向前探索的勇气。神舟十九号载人飞船的成功研制,离不开团结协作和齐力攻坚,更离不开创新技术的探索与航天精神的传承。后续,五院529厂将乘势而上、勇毅前行,凝心聚力、周密部署,筑牢高质量保证任务成功的基础,全力确保神舟系列飞船交付进度。
文/广州日报新花城记者:肖欢欢 通讯员:王鹏、莫微
图/广州日报新花城记者:肖欢欢 通讯员:王鹏、莫微
广州日报新花城编辑:蔡凌跃