随着航天器结构日趋复杂,对零部件形位公差的要求已逼近微米级。最新部署的高精度光学测量系统,通过非接触式多元传感融合技术,将关键舱段对接面的平面度检测效率提升3倍,单点重复精度稳定在0.3μm以内,为新一代运载火箭减重7%提供了可靠数据支撑。
该系统采用蓝光结构光与共聚焦白光双通道协同工作模式,可在30秒内完成直径2m级铝合金法兰的全域扫描,自动生成包含波纹度、平行度、轮廓度等12项核心指标的数字化报告。内置的AI边缘算法可实时比对CAD模型,自动标记超差区域并给出刀具补偿建议,使加工—测量—修正闭环时间由原来4小时压缩至35分钟。
针对航天级碳纤维复合材料易变形难题,设备引入动态温度补偿模块,通过布置在工件四周的红外阵列传感器,以50Hz频率采集温度梯度,实时修正热膨胀系数,确保在18℃±0.1℃的恒温舱外也能获得±0.5μm的测量可信度。实测数据显示,某型卫星承力筒加强筋厚度控制在0.025mm公差带内的合格率由92%提升至99.7%。
此外,系统支持多机并联检测,利用5G+TSN时间敏感网络实现测量数据微秒级同步,为总装现场提供“数字孪生”看板,工程师可远程监控各部段装配间隙,提前发现潜在干涉风险。据航天质量部门统计,采用该方案后,某重点型号在总装阶段因尺寸链问题导致的返工次数由年均11次降至0次,单发火箭节省工期约15天。
目前,该光学测量技术已覆盖航天器贮箱瓜瓣、导航支架、涡轮泵壳体等200余种核心零件,形成从毛坯到成品的全链路微米级管控体系,为后续可重复使用火箭的高频次发射奠定了精度基础。

