北京三号A/B卫星太阳翼分析及试验验证

针对北京三号A/B卫星高刚度太阳翼开展了分析及试验验证,包括基板准静态分析和静力试验验证,太阳翼收拢状态和展开状态模态分析及收拢状态力学环境试验及展开基频测试,以及太阳翼地面展开试验。通过基板准静态分析获取了太阳翼基板铺层设计的强度裕度,后又经静力试验验证了分析结果;太阳翼收拢和展开模态分析结果也均与试验结果一致性良好,且通过收拢状态力学环境试验前后特征级曲线对比,可知太阳翼可耐受发射段载荷;太阳翼地面展开试验证明了太阳翼展开性能,且多次展开后关键参数一致性良好。

基于SIRM算法的卫星结构板智能化生产管控系统设计

针对物联网技术在智能制造系统中的应用,通过在卫星结构研制设计过程中应用物联网标识和感知技术实现智能化生产管控.分析卫星结构研制流程中实物、信息的操作现状,提出了一种SIMR(Snapshot Integration Multipath Routing)路由算法的卫星研制流程自主感知优化技术,保证流量传输均衡和信息快速回传,解决卫星研制实物流与信息流难以深度融合的问题.围绕卫星零件、装配体、电子标签等实物定义了智能化生产管控系统,将系统分解为实物操作序列与数据操作序列,进而给出了基于物联网的卫星结构智能化生产管控系统架构,明确了本方法在卫星结构板成形生产和装配系统管控环节的应用模式,为提升卫星结构实物状态管控与全流程研制能力提供了一种可行的方法.

航天器蜂窝夹层结构板制造工艺可靠性研究

针对航天器蜂窝夹层结构板的制造效率、形位精度、胶接强度和预埋件拉脱力等可靠性要求,根据其制造工艺特点,通过建立基于制造工艺流程的串联模型、基于制造工艺单元的顺序关联模型、基于制造工艺参数的网状关联模型和考虑检验工序的功能关联模型4种典型的制造工艺可靠性模型,明确工艺设计的控制内容及工艺改进方向和要求。通过常见故障模式和原因分析,进一步验证可靠性模型的分析结果,明确制造工艺改进措施。在实际生产应用中,通过零件定型,优化制造工艺流程和减少串行制造工艺单元;通过优化工艺参数、固化工艺状态、应用自动化智能工艺装备,减小制造偏差,提高产品可靠性和生产效率。

星座卫星3D打印批量生产发展趋势与展望

“十四五”期间及后续星座卫星的发展,对结构轻量化的需求日益强烈,同时还要求降低制造成本、缩短研制周期。3D打印技术具有提供结构极致轻量化的能力,卫星结构采用轻量化设计及3D打印技术,可实现减重30%~60%,但目前主要用于单件或数件研制的场景。星座卫星的最新发展要求其结构质量占比进一步降低,年度轻量化结构任务数量约数千件,现有的制造能力与批量化任务需求之间的矛盾凸显。因此,本文面向未来星座卫星结构极致轻量化、低成本、短周期研制需求,在总结国内外3D打印批量生产发展现状基础上,提出了星座卫星3D打印在主承力结构、次承力结构及功能结构,以及平台载荷一体化研制等3个方面的主要应用,并从规模化产业基地建设、工艺快速设计、组批排产、自动化后处理、高效检测等方面,提出了航天领域3D打印批量生产的发展思路,对提升面向航天轻量化结构的3D打印批量生产能力具有借鉴意义。

人机环耦合效应下卫星天线装配概率风险分析

卫星天线展开机构装配工序复杂,主要依赖人工装调,装配过程中可靠性安全性风险因素众多且相互耦合,直接影响天线装配质量和效率。为此,提出一种基于贝叶斯网络的概率风险评价方法。首先,在全面识别装配过程风险因素的基础上,构建事件树模型,并采用贝叶斯网络建立考虑人机环风险耦合的中间事件可靠性模型。然后,采用人因可靠性等方法进行模型量化与不确定性分析,并开展敏感性分析与风险重要度排序。最后,以某型星载合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)天线展开机构为例,说明了所提方法的工程适用性。该方法可为飞船、运载火箭等人机耦合系统的风险分析与量化提供一定的参考。

大型复杂构件移动机器人原位制造技术架构

为正确和高效地应用移动机器人技术,针对大型航天器复杂舱体制造实际工程应用提出“感知-决策-仿真-控制-执行”的综合技术架构,以揭示移动机器人的集成内涵。依据综合技术构建移动机器人应用架构,介绍移动机器人应用模式;构建大尺寸测量架构,以测量模型为核心实现多环节数据与作业过程交互;构建智能工艺架构,以“定位-找正-加工”基础工艺路线构建系统工艺;构建数据流软件架构,通过多维仿真实现虚实融合、以虚控实过程;构建混合式控制架构,搭建反馈控制层、反应式的规划-执行层、规划层三层体系结构。在大型卫星模拟件上进行试验验证,证实所提出技术架构的正确性与有效性。

航天绿色制造标准体系构建与实践

以标准化为基础发力绿色制造升级转型,研究分析绿色制造标准研究现状及问题,构建航天绿色工厂标准体系,聚焦各个层面绿色化提升重点工作,融合数字化技术的绿色化发展,取得了较好的效果,为航天制造企业绿色发展提供借鉴。

基于数字孪生的卫星结构生产线管控实践

针对卫星结构产品制造的生产组织管理难度大、管控和优化难度大等难点,展开了基于数字孪生的卫星结构生产线管控的实践,通过对产品、设备、人员、环境等信息进行实时采集和处理,实现了基于数字孪生的卫星结构生产线制造过程数据动态可视化监控和生产线运行状态仿真评估,经应用验证可显著提升生产线管控效率。

基于摆动激光扫描的GMAW焊缝成形调控

将摆动激光与GMAW工艺复合,利用“8”字形摆动激光扫描液态熔池,对其温度场和流场进行调控,以改变熔池温度梯度,主动调控熔池流动以改善焊缝成形.在6061铝合金板材表面进行堆焊试验,重点探究了光丝间距、摆动幅度、激光功率对于焊缝成形的影响,采用高速摄像机拍摄激光扫描熔池过程.结果表明,摆动激光扫描可以有效抑制成形缺陷的发生,当摆动激光扫描熔池中部时可以获得最佳的焊缝成形效果.摆动激光扫描降低了熔池温度梯度分布,同时激光扫描产生的激光蒸发反力可以驱动熔池流动,促进了液态熔池的流动铺展,从而有效抑制了不规则焊缝成形缺陷,减少焊缝内部气孔和裂纹缺陷.调节摆动激光摆幅可以在一定范围内对焊缝宽度进行调控.

制造企业供应链需求管理的优化措施

制造企业供应链(SCM)是一种复杂的系统,由企业、制造厂、分配商、零售商和最后消费者构成,它们之间形成一张紧密的网络,以满足特定市场的需求。制造企业供应链的形成和重建都是基于市场需求,需求是供应链的核心目标,在制造企业供应链中起着至关重要的作用。然而,我国制造企业在这方面存在着许多问题,如缺乏有效的需求链管理和客户需求管理不善。因此,我们必须加强对制造企业供应链的重视,以提高企业的核心竞争力。本文从管理层面对以上不足展开深入研究,帮助制造企业对供应链需求管理形成理论认识与进行科学管理。

制造企业岗位标准化管理与创新研究

企业管理体系的不断完善对于企业的健康可持续发展至关重要。本文将从企业标准化管理的现状出发,探讨在一个企业的生产经营活动中一般情况应遵循的共同规则,包括组织设计、劳动分工、工作分工的部门和职能描述,专业的管理体系。本文深入探讨了计划岗位作业标准化管理模式在制造业的发展中的重要性,并对其实施效果进行了详细分析。通过对制造业生产劳动管理的研究,我们可以更好地理解这一模式的实施方法。

基于钎焊工艺的环路热管耦合系统设计及验证

随着航天技术的发展,航天器的功能集成度提升,对系统散热要求越来越高。环路热管作为一种两相态高效传热部件,具备远距离、逆重力、布局灵活等特点,常应用于单一热源下的定向热量传输;对于多点热源的复杂环境,环路热管系统稳定性差,一般很难适应。针对复杂空间热流下多点分散热源的散热需求,设计了一种基于钎焊工艺的环路热管强耦合热管理系统,对关键耦合参数进行了敏感性分析,并开展了相关试验,验证了界面低热阻、强耦合等关键技术的可行性,提升平台散热能力达52%。环路热管实现了在陆地探测四号01星载荷舱上的应用,为国际首次在平台系统的大规模应用,载荷舱散热能力由4 kW提升到6 kW,为大功率固态放大器提供0~20℃在轨温度环境。环路热管突破了在平台应用的约束限制,为后续环路热管的热耦合系统设计提供借鉴。

大数据时代制造企业供应链成本管理策略研究

在大数据时代背景下,我国各行各业不断发展,我国制造业企业也不例外,制造业企业在发展过程中,运用大数据技术进行成本管理工作的开展,虽然为制造业企业成本管理提供了新的发展契机,但如何充分发挥大数据技术在成本管理工作中的优势和作用,是制造企业目前最重要的任务。因为供应链成本管理是制造企业在新时代下可持续发展的重要前提保证,严格控制制造企业的研发设计、生产、物流、营销等多个环节成本,但制造企业供应链成本管理工作开展过程中还存在诸多问题与不足,不利于制造企业经济效益的稳定提升。文章通过大数据时代制造企业供应链成本管理工作开展存在的问题与不足进行分析和研究,并提出针对性解决方案,仅供参考。

月球科研站基本型能源系统方案设计与关键技术研究

调研了国内外无线传能技术和燃料电池技术的研究现状,在探月四期工程的整体规划框架下,对月球科研站基本型能源系统任务需求进行分析研究;提出了月球科研站基本型的能源系统组成,对能源系统的功能、工作原理和工作模式进行分析,给出了主要技术指标;对能源系统涉及到的关键技术进行初步分析,包括热电一体化能源综合利用技术、可再生燃料电池高可靠及高效控制技术、小型化高效远场激光无线传能技术、千瓦级近场无线传能技术和复杂多源能源系统稳定性建模与分析技术;基于方案设计和关键技术分析,对后续工作进行探讨,给出了下一步工作建议。

国际空间站商业化发展研究

美国在建造和运营国际空间站过程中,大力发展商业载人航天,建立了较为成熟的商业模式。综述了国际空间站商业化发展背景、推进举措、实施效果。在国家层面,持续改革完善商业航天政策,美国第一至三号总统航天政策令中,要求相关政府机构改进对商业航天的监管,营造良好的发展环境;在管理层面,建立商业载人航天管理机制,开展商业货物运输和乘员运输,与空间科学促进中心签订协议管理空间站商业应用。国际空间站商业化相关做法取得了较好的效果,提升综合效益,同时也暴露出运输安全性、应用管理不到位相关问题,在研究国际空间站商业化发展的基础上,提出了建立健全商业化发展机制、健全完善商业应用管理体系、探索发展重点商业应用方向等方面的建议。

基于线结构光的大型构件表面尺寸加工质量检测方法

针对大型构件表面尺寸加工质量的高精度三维检测的需求,设计了一套主动式线结构光旋转扫描检测系统.采用相机主动式旋转扫描,适用于不方便移动且跨距大、特征多的大型构件检测.提出了一种新的系统旋转中心快速标定的方法,仅需标靶上一点即可完成标定,适合大型构件检测的现场快速标定.加入编码机构,可根据被测物的特征变化动态调整扫描速度,提高了系统检测效率和通用性.所有元器件均可单独调用,保证了系统的可扩展性.改善了扫描时的串口逻辑,进一步提高了三维点云的密度.实验结果表明,本系统对标准物体的最大偏差为0.0310 mm,标准差最大为0.0150 mm,对大型构件实物的检测误差在0.05 mm以内,满足大型构件表面特征加工质量的高精度三维检测需求.

以“四力同驱”党建新模式助力公司“智造”转型发展

北京卫星制造厂有限公司坚持以高质量党建引领高质量发展,探索“四力同驱”模式,充分发挥党组织的引领和保障作用,助力公司“智造”转型,实现党建与中心工作深度融合,公司产能成倍提高。

弱刚性构件双机器人协同加工振动抑制方法

针对弱刚性航天器舱体壁板多任务并行加工的振动抑制需求,研究了弱刚性构件在切削激励作用下的振动产生、传播与耦合机理,提出了基于双加工激励相位差控制的弱刚性构件双机器人协同加工振动抑制方法,并以薄壁舱体壁板为对象进行了仿真与试验研究。结果表明,该方法能够有效实现振动抑制,验证了其正确性与有效性,为多机器人协同原位加工的复杂振动抑制难题提供了一种新思路。

铝合金VPPAW穿孔焊接匙孔闭合处的微观组织与力学性能

铝合金因其密度低,比强度高等特性,被广泛应用到航空航天、军事工业等领域.与其他焊接工艺相比,变极性等离子弧焊接在大型铝合金结构件加工方面具有突出优势.针对轻金属合金等离子弧焊接过程中匙孔难以自由闭合的问题,提出了气电分离时序脉冲等离子弧环焊缝收弧方法,对比研究了环焊缝收弧方法与手工钨极惰性气体保护焊(tungsten inert gas welding, TIG焊)填补法焊缝匙孔闭合处的微观组织与力学性能.结果表明,通过调节焊接起弧、收弧策略,实现了等离子弧匙孔自由闭合,焊缝收弧区成形良好,组织为均匀的等轴晶;抗拉强度为329.9 MPa,断后伸长率为16.3%,比TIG填补法的抗拉强度提高了22.91%,断后伸长率提高了55.24%.平均硬度值为78.9 HV0.2,热影响区硬度呈下降趋势,熔合线处硬度呈升高趋势,焊缝区硬度波动范围为75~81 HV0.2.

脉冲激光改性碳纤维复合材料及其金属化研究

目的选择性地实现碳纤维复合材料(Carbon fiber reinforced plastic,CFRP)表面良好的导电性,满足它在共形天线上的应用。方法采用波长为1064 nm的纳秒脉冲激光器对惰性极高的CFRP表面进行表面改性处理,并结合化学镀铜技术,制备激光改性碳纤维复合材料表面金属层。利用扫描电镜、X射线光电子能谱仪对改性后的材料表面进行表征,利用焊点拉脱方法表征金属层结合力。结果研究表明,激光能量密度越高,则CFRP基材表面树脂被去除得越多;激光搭接率越大,则碳纤维束表面越粗糙;在适当的激光能量密度(60 J/cm^(2))和横/纵向搭接率(50%)下,会产生大量的极性化学基团。当激光能量密度为10~100 J/cm^(2)、激光搭接率为0%时,CFRP表面镀铜层的结合强度为0.57~3.16 MPa,且激光能量密度与镀层结合强度呈正相关。当激光能量密度为60 J/cm^(2)、激光搭接率为−100%~90%时,CFRP表面镀铜层的结合强度为0.19~3.24 MPa,且激光搭接率与镀层结合强度呈正相关。结论脉冲红外纳秒激光在一定能量密度和搭接率的条件下,可改变碳纤维表面形貌、化学成分,实现金属层的制备。