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航天702所小改进大幅节省长七试验经费

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发表于 2015-3-27 15:21 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
航天702所小改进大幅节省长七试验经费
来源: 中国航天报        日期:2015/03/27        字体:【大】【中】【小】
过去,中国航天科技集团公司一院702所在对火箭的各个部段进行静力试验时,需要大量的橡胶气囊和钢桶,不仅成本居高不下,加工周期又较长,安装过程还特别费劲儿。现在,该所设计人员更换了材料,改变了钢桶的结构,减少了加工周期,安装简单,成本也降低了,省时省力又省钱,可谓一举三得。

这一系列的改进来自该室设计人员陈昊的一次技术改进。

静力试验是提高火箭可靠性的一项重要试验。以前,静力试验中所用到的气囊是橡胶材料。一个2米~5米长的橡胶材料就要上万元,试验中所需要的橡胶加起来要几十万元。试验所用内压筒的材质为钢结构,工人师傅要把一整块钢材卷成一个圆形,同时对筒的上下两个面进行拼焊、热处理等工艺处理,非常繁琐,因此加工周期长,安装起来也非常不易。

看到这种情况,陈昊暗下决心,一定要解决这个难题。为此,他冥思苦想。不经意间,他想到人们在体检中所用到的血压仪。

陈昊说:“血压仪和静力试验的原理几乎相同,都是采用加压的方式,而血压仪用的材料是帆布,价格相对便宜,但是比帆布更便宜的材料还有PVC薄层。我查阅了相关资料,这一材料能承受住100多千帕的压力,符合试验标准。那么,我们试验用的气囊能不能采用PVC薄层这种材料呢?”

陈昊便开始尝试。经过3次试验,他成功了。试验采用PVC薄层材料后,可完全满足试验需求,仅这一项改进,就可将气囊的成本节省90%。

紧接着,陈昊又开始想办法改变内压筒的结构。以往,每一次进行试验,都要重新制作一个内压筒,能不能制作一个通用的?他联想到“变形金刚”,如果内压筒也能随时“变形”该有多好。他心里反复思考着。

为此,陈昊开始将原有的整体焊接内压筒替换成为可重复拆装的组合式内压筒。功夫不负有心人,经过大量的试验验证,他又一次成功了,不仅把内压筒的成本降低了一半,而且还可以重复利用。现在,工人师傅试验之前只需将气囊罩在试验件上即可,省去了以往粘贴、固化等大量工序,安装时间由两天缩短为4小时。

目前,这项改进已在长征七号运载火箭的整流罩静力试验中成功应用,节省了大量的试验成本,确保了该型号研制周期。(王伟童)
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沙发
 楼主| 发表于 2015-3-27 15:25 | 只看该作者

航天科技五院机械臂柔性力控技术应用于探月工程三期总装任务

航天科技五院机械臂柔性力控技术应用于探月工程三期总装任务
来源: 中国航天报        日期:2015/03/26        字体:【大】【中】【小】
人工智能可以随意牵引机械臂运动吗?如今,中国航天科技集团公司五院总环部的科研人员将这一设想成功应用到我国探月工程三期的型号研制中。

人机交互助总装一臂之力

航天器不同于汽车等批量化工业产品,往往生产单件产品,装配操作主要由人工完成,自动化水平相对落后。对于重量大、安装位置特殊的零部件,现有人工操作方式控制精度低,稳定性差,安全风险高。

机械臂可以稳定地保持抓取物体,还能精确调整位置和姿态。但众所周知,机械臂适用于大量重复性工作,应用于航天器总装多少有些不切实际。

当前机械臂行业中,能够进行人机交互的合作型机器人是发展的最前沿方向。为了将机器人的优势发挥在航天器总装中,总环部开发出柔性力控的新型机械臂控制方式,实现操作者直接操控机械臂抓取工件,能轻松对大重量工件进行调整,相当于直接对悬浮于空中的物体进行操控,达到“四两拨千斤”的效果。而这一操作方式也将人的灵活性与机器人的稳定性完美结合,在多种复杂的航天器总装工作中发挥了作用。

自动装配达国际先进水平

近期,总环部成功利用机械臂系统采用柔性力控技术完成了探月工程三期任务中的3台大重量设备安装,解决了困扰总装人员已久的装配难题。这3台大重量设备重量大,安装环境狭小,采用传统方法安装磕碰风险高,容易损坏内部精密部件。此次该部开发的机械臂系统具有灵敏的碰撞检测防护功能——在抓取工件与周围物体发生接触时,机器人会立即停止继续运动,发生接触方向的运动被禁止,而其他方向的运动仍然可以进行。

机械臂柔性力控技术的实现及成功应用,对逐步提高航天器装配自动化水平具有重要意义。目前,在世界范围内,KUKA公司、ABB公司都开发了小型人机协作机械臂,能够操作10千克左右的物体。而此次总环部开发的人机协作机器人系统拥有自主知识产权,是通过设置高灵敏度力传感器并开发重力补偿算法、柔性力控算法得以实现,可以对100千克以上物体实现人机协作控制。(胡瑞钦 冯伟)
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 楼主| 发表于 2015-3-27 15:25 | 只看该作者

航天科技六院11所氦气减压阀优化设计降成本

航天科技六院11所氦气减压阀优化设计降成本
来源: 中国航天报        日期:2015/03/27        字体:【大】【中】【小】
近日,中国航天科技集团公司六院11所某型号氦气减压阀顺利完成性能改进与试验方案优化设计,减少了方案试验次数,缩短了考核周期,节约了可观的研制成本。

一方面,该型号减压阀采用数字化仿真手段,将过程中各单一因素和综合因素进行虚拟验证,解决了大量物理实验研制周期较长、成本消耗较大的问题,在提高产品可靠性、确保一次成功的同时,减少了加工周期和试验次数,节约成本约13万元。

另一方面,该型号减压阀工作环境介质为高压氦气,每台次减压阀试验成本为1.2万元。本着降低成本的目标,设计人员对实验进行改进,采用压缩空气代替氦气。如此,每次试验的成本大幅降低,每年可节约试验成本约55万元。(刘琳)
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