党的二十大报告中对加快建设航天强国作出重要战略部署,为我国航天科技实现高水平自立自强指明了前进方向。作为我国首家产业计量测试中心——国家运载火箭产业计量测试中心(以下简称中心)自2015年依托航天科技集团一院102所成立以来,发挥“领头雁”作用,建立产业最高计量标准36项、国家计量副基准1项、国防最高计量标准31项、国防区域最高计量标准21项,用丰硕成果推动运载火箭产业高质量发展。
攻克“不可测不可检”难题
“现场就能测量露点问题,这在之前是很难实现的。”2021年,一型运载火箭在进行总装测试时,增压系统流量异常下降,导致管路出现“冰堵”现象。中心技术人员携带自主研制的大量程、高灵敏度露点测试设备奔赴现场,完成多处关键部位露点数据的现场精准测量,协助型号队伍完成异常现象部位及发生原因的有效定位,成功排除隐患。
不仅是露点问题现场测量,近年来,中心始终坚持把计量技术贯穿到运载火箭全产业链、全寿命周期,不断突破创新,全力解决运载火箭产业领域测不了、测不全、测不准等“不可检不可测”难题。
历时8个月集中攻关,中心用光学定量检测的方法替代传统手工定性检测方法,解决液体火箭发动机喷注器小孔准确测量的难题,检测效率由原来的一人15天一套提升到3小时一套;开展高动态运动位置姿态视觉检测技术研究,解决火箭发动机试车高动态运动位置姿态测量难题,为我国新一代运载火箭发动机的研制提供了数据支撑;突破太赫兹三维层析成像检测技术,实现了多种复合材料分层、空隙、脱粘等内部缺陷的可检可测,已应用于型号产品天线罩、隔热瓦的检测……目前,中心已实现多个型号产品关键特性参数由“不可检不可测”转变为“可检可测”,有效提高了相关领域产品关键特性检测的覆盖面。
测得全、测得准、测得快
通过航天器装配目标智能定位、装配定位误差自校准,装配精度检测时间由传统的4小时缩短至10分钟,显著提升了总装效率。这是中心论证提出的智能检测线技术带来的成效。
速度就是效率,质量就是效益,在航天型号产品生产线上,质量隐患能不能第一时间被发现,生产过程检测的实时性与全面性就很关键。中心通过开展型号自动化检测技术研究及应用实践,形成了一系列高效、准确、智能的先进检测技术与设备,确保型号产品关键特性参数测得全、测得准、测得快,为高质量保证成功有效发挥支撑作用。
智能检测线技术目前已应用于多个型号产品的生产线,实现了检测模式从人工、单点检测向系统级智能检测的转变,实现了检测数据从单点、稀疏检测数据向点云检测数据甚至是海量数据的转变,加强了航天型号产品过程检测与制造生产的紧密结合,提升了产业全生命周期综合计量保证能力。
除了技术突破,在先进设备上,中心也不断加强自主开发,进一步提高计量测试质量和效率。
102所副所长裴雅鹏介绍,以前的质量特性测试设备都是从国外进口,而且测一个工件换一个结构形式,就导致我们每一个厂房里有很多不用的设备,还需要匹配不同的软件。现在,通过使用中心自主研制的通用版质量特性测试设备,国家多项重点型号产品部件质心、转动惯量、质量等多参数准确测量和校准问题都可以解决,测量耗时由最短2小时缩短到最长20分钟。目前通用版质量特性测试设备已替代进口产品,全面推广应用。
走在人工智能计量测试前列
科技要发展,计量需先行。当前,人工智能已成为国际竞争的新焦点。2022年5月10日,市场监管总局正式批准成立全国人工智能计量委员会,秘书处就设在102所。这是中心锚定战略性新兴产业,坚持创新引领的又一重要成果。
“最开始提出人工智能的概念时,人工智能的概念是什么、怎么样才算是智能产品、如何评判产品智能程度等,都是急需解决的现实问题。”裴雅鹏回忆道。
在有关部门的指导下,中心先想一步、先走一招,研究提出了一套较为完整的人工智能计量测试评价体系,统筹推进人工智能和数字计量。这进一步巩固了中心技术水平、综合能力在业内的领先地位。当前,中心获批的国家市场监管重点实验室正在加速建设中。
“我们将以支撑人工智能科技创新和产业发展为目标,填补我国人工智能计量检测技术的空白,为我国人工智能产业高质量发展、争夺国际话语权提供强有力的计量支撑。”谈起后续发展,裴雅鹏充满信心。
一花独放不是春,百花齐放春满园。在不断创新的同时,中心也坚持发挥引领辐射作用,积极推动产、学、研相结合,促进高等院校、科研院所和企事业单位的优势互补,带动更多优势计量测试机构更好地服务产业发展。
坚持以解决产业计量测试技术难题、引领产业计量测试技术发展、促进产业质量提升为己任,未来,中心将一如既往勇做国家产业计量排头兵,支撑运载火箭产业高质量发展,为加快构建国家现代先进测量体系、加快建设航天强国作出更大贡献。(何锁纯 胡睿)