国产微米影像仪助力火箭发动机量产精度突破

2026.02.25

  随着航天高密度发射成为常态,火箭发动机金属喷注器、涡轮叶片等微米级形位公差若失控,将直接引发推力漂移。最新交付的国产微米影像仪采用0.1μm光栅尺闭环反馈与低热漂移花岗岩平台,在30℃±5℃车间环境下重复性≤0.3μm,一次性完成叶片前缘R角、冷却孔位、喉部面积等12项关键尺寸抓取,单件检测节拍由15分钟缩短至90秒,为年产120台发动机批量线提供实时数据入口。

  设备核心在于“双光路+AI边缘计算”架构:高倍率物镜同步捕获灰度与彩色信息,AI模型在本地FPGA端直接完成亚像素边缘提取,将传统人工寻边带来的2μm不确定性压缩至0.15μm;配合三点自适应夹具,可抵消薄壁件装夹应力,实现“即放即测”,避免二次定位误差。

  面对高温合金反光、深槽阴影等难题,系统内置四段环形可控光源,可在10ms内切换同轴、侧向、背光组合,自动匹配低反射率表面;同时开放几何公差模板库,工艺工程师一键调用“喷注器同轴度0.008mm”等航天标准,测量报告自动生成,可直接上传MES系统,实现加工—测量—补偿闭环。

  产线验证显示,采用该影像仪后,发动机燃烧室关键尺寸CpK值由1.33提升至1.67,批次报废率下降42%,单台发动机成本减少约18万元;随着数据持续回传,AI模型每两周自迭代一次,预计一年内将重复性精度再提升20%,为我国重型运载火箭量产提供亚微米级“国产尺子”。

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