近日,中央广播电视总台央视综合频道以《当“火箭发动机”遇到“数字化”》为题,报道了中国航天科技集团有限公司六院液体火箭发动机数字化研制情况。


宇航发射对火箭的整体要求近乎苛刻,中国航天如何做到高成功率?今天我们走近火箭发动机研制团队,看看火箭发动机如何探索数字化转型之路。

设计:从“十年一箭”到“八年九机”的秘诀

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航天科技集团六院研制的500吨级液氧煤油发动机,是我国目前在研推力最大的液体火箭发动机,去年底,首次整机试车取得圆满成功。

六院11所重型发动机副主任设计师赵剑介绍,这型发动机从零开始到真正实现第一次系统级的热试车,大概是花了4时间。研制时间大幅度缩短,是因为一开始设计就引入了数字化。

现在的120吨发动机从零开始到真正试车,大概以10年为周期。按照以往的设计模式,需要手绘设计图,工厂再出工艺图,再交给工人去加工。一有改动,所有的流程就要重新来一遍。

现在航天重大任务要求质量高、周期短、成本低。为此,院里启动了数字化转型,自主研发了“郁金香”模型库,以往凭设计师个人经验无法想象的设计方案,在仿真模型的计算下都可以实现。

六院提出在8年内要完成9款新型发动机的研制。从十年磨一剑到89款新发动机,数字化助力航天科研生产快速发展。

制造:从“工艺品”到“工业品”的转变

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使用数字化以后,发动机的设计师们有了更多的信心和底气。设计是产品的第一个环节,设计完成之后,还要通过总装加工来实现,那么总装车间又是如何通过数字化来完成生产任务的?

去年,六院7103厂交付的各型发动机再创历史新高,今年任务量更加繁重。该厂副总经理刘友强介绍,新一代液氧煤油发动机总装脉动线,从建成的第一天开始就基本上满负荷运行了。

去年,该厂交付了60台120吨级液氧煤油发动机,今年的交付任务达到80以上。

这两年发射次数越来越多,为此,该厂实施了“卓越产品行动”计划,各车间生产现场机械臂、自动上下料系统、智能立体库、无人运输系统等自动化设备随处可见,新的脉动生产线也正在建设中,预计6月就将投产。

刘友强说,自动化、智能化装备的大量使用,使得以往靠手工打造的“工艺品”成了现在批产的“工业品”。尽管今年的生产任务压力很大,但依然有信心能够保质保量完成交付任务。

试车:从一台专用到一台多用的转型

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在发动机的研制过程中,还有一个非常关键的环节,就是试车。为了满足航天任务的需要,六院新试车台也在加紧建设中,未来这个新的试车台也将是全数字化的。

在陕西铜川,亚洲最大的液体火箭发动机试车台正在建造过程中,目前主体结构已经完工,正在进行试验设备的安装调试,预计3月底将交付使用。

六院165所五室副主任麻军德介绍,这个试验台主要承担目前我国最大推力的500吨级液氧煤油发动机试车,向下兼容300吨级200吨级的发动机等。这个台子被定义为多功能柔性化试验台。

不同于以往,这个试验台采用双工位设计,此外,智能化、数字化等新技术也将应用其中。所有的数据采集、采集完后的处理交付,将直接传送到西安本部。

从设计、制造到试车,火箭发动机研制在全面推进数字化转型,这种转型为航天科技集团顺利完成宇航发射任务提供了有力支撑。


来源/央视新闻 航天科技集团六院

编辑/杨成 赵聪

校对/高一鸣

监制/黄希

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