亚微米影像仪助力火箭发动机微米级精度跃升

2026.02.20

  新一代亚微米级影像测量系统已在国内某重点航天发动机产线完成部署,实测数据显示其重复精度可达0.3 μm,将涡轮泵叶片轮廓度误差控制区间缩小42%,为后续重型运载火箭推力提升奠定工艺基础。

  该系统采用多谱段共焦白光与激光复合传感器,可在同一坐标系内同步获取几何轮廓、表面粗糙度与反射率差异,实现复杂冷却通道入口R0.05 mm倒角的全角度扫描,单点采集时间0.8 ms,较传统接触式三坐标效率提升6倍,且避免探针划伤镍基高温合金镀层。

  软件层面嵌入基于SPC的实时补偿算法,对温度漂移、气压波动进行20 Hz动态修正;配合五轴伺服平台,可在±0.1 °范围内自动调整光轴角度,确保对曲面叶片前缘0.02 mm厚边缘的全程聚焦,测量不确定度降至U=0.15 μm(k=2),满足GJB 3197A对火箭发动机Ⅰ级关键件的验收标准。

  产线集成后,单台发动机核心机测量工时由11小时缩短至1.5小时,每年可释放产能300台次;同时通过闭环反馈将加工中心刀具补偿值更新频率从每班次一次提升至每分钟一次,使批次一致性Cp值由1.33提升至1.87,显著降低试车故障率。

  随着重型运载火箭推力室直径扩大至5 m级,亚微米影像测量技术将进一步向在线、在机、一体化方向发展,形成从毛坯到成品的全链路精度管控,为我国深空探测工程提供持续可靠的制造质量护航。

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