新一代光学测量系统以亚微米级重复精度,将航天器舱段对接面平面度误差控制在0.3μm以内,使我国某型运载火箭燃料贮箱焊接合格率由92%提升至99.2%,单台贮箱减重3.4kg,为整箭释放近30kg运载余量。
该系统采用多频共焦白光扫描与四轴联动复合传感,可在30s内完成直径2.5m舱段360°全曲面采集,点云密度达800pts/mm²,相较传统触发式三坐标效率提升11倍;内置的航天材料数据库自动补偿铝合金、钛合金及CFRP热变形,确保20℃±5℃车间环境下测量不确定度≤0.6μm。
针对栅格翼、涡轮泵叶轮等薄壁异形件,仪器引入AI边缘计算,实时比对10万条实测轮廓与CAD模型,0.2s内输出余量分布云图,使加工中心二次走刀量减少38%,单件平均节省航天级钛合金毛坯28g,按年产3000件计算,可直接节约材料费逾120万元。
产线集成方面,测量机通过GJB 2998航天总线协议与MES无缝对接,实现关键尺寸100%在线反馈;当壁厚偏差>8μm即触发自动停机,将批次报废风险由0.7‰降至0.05‰,为后续载人飞船返回舱再入防热结构提供可靠数据闭环。
随着商业星座与深空探测任务加速,光学测量技术正从实验室走向脉动产线,其非接触、高通量、数据驱动的特性,已成为航天精密制造降本增效的核心引擎,并将在下一代重型火箭、可重复使用飞行器的批量生产中持续释放价值。

