上海光学影像仪护航航天微米级精密制造

2025.10.23

  国产高端光学影像仪近日在沪完成新一轮技术升级,凭借亚微米级测量精度与多维传感融合能力,成为航天器关键零部件批量生产的核心质量守门员。该设备可在真空模拟环境下对涡轮叶片、燃料喷嘴等复杂曲面进行非接触扫描,单点重复精度≤0.3μm,为“克克计较”的航天减重工程提供可溯源数据。

  技术亮点集中在三大模块:一是双频激光干涉仪实时补偿系统,可在温度波动±2℃的工况下自动修正热漂移,确保长时间测量稳定性;二是五轴联动光学探头,配合AI边缘计算,0.8秒内完成叶片360°轮廓重建,较传统CMM效率提升4倍;三是开放式数据接口,可直接对接MES系统,实现加工—检测—修正闭环控制,单批次报废率下降至0.02%。

  在航天应用场景中,该影像仪重点解决两大难题:首先,针对钛合金薄壁件易变形问题,设备采用低照度蓝光扫描,避免热输入导致二次应力;其次,通过多光谱共焦技术,可一次性获取表面粗糙度、微观裂纹与涂层厚度三项指标,将原本分散的三道工序整合为单次扫描,单件检测时间由45分钟压缩至6分钟。

  目前,该测量系统已覆盖火箭发动机喷注器、卫星姿控飞轮等12类核心部件的在线检测。地面测试数据显示,采用影像仪全检后,涡轮转子动平衡合格率从92.7%提升至99.4%,燃料喷嘴流量离散度缩小至±0.15%,直接支撑新一代运载火箭运载能力提高8%。

  随着航天任务向深空、可重复使用方向演进,微米级制造精度将成为常态。光学影像仪通过持续算法迭代与传感器融合,正把“实验室级”精度推向批量生产线,为中国航天提供更轻、更强、更可靠的“毫米之下”保障。

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