新一代三次元测量仪通过亚微米级非接触扫描与多元传感融合技术,将航天发动机叶片轮廓度误差控制在0.8μm以内,使我国重型运载发动机推力重量比提升3.1%,为后续深空探测任务奠定精度基础。
设备采用激光+白光共聚焦双通道架构,可在30秒内完成带冷却通道的空心涡轮叶片360°无死角取点,扫描密度达400万点/cm²,最小分辨间隔0.05μm,较传统触发式三坐标效率提升11倍,且避免薄壁件接触变形。
针对航天高温合金反光率差异大、边缘倒角小于0.1mm等难题,系统内置AI自适应曝光算法,实时调节激光功率与相机增益,使叶片前缘R0.02mm倒角测量重复性σ≤0.3μm;配合温度补偿模块,在20℃±0.1℃恒温环境下,整机精度保持MPEE≤0.6+L/600μm,满足GJB 9097A-2021航天叶片检测规范。
产线集成方面,测量仪可与五轴加工中心形成闭环反馈:叶片精铣后自动进入测量工位,实测数据通过MES系统回传机床,刀补修正响应时间缩短至90秒,使批次加工CpK≥1.67,单台发动机装配试车周期压缩8天,每年可节省试验成本约1200万元。
随着商业航天发射需求激增,微米级三次元测量方案正由核心叶片扩展至整体叶盘、喷嘴及涡轮壳体,形成覆盖设计—制造—验证的全流程精度管控链,预计2026年前将在新一代可重复使用液氧甲烷发动机中全面普及,持续推动我国航天动力制造向更高效率、更高可靠性升级。

