以數(shù)字技術(shù)推動空間站高質(zhì)高效發(fā)展

中國空間站是一個由天和核心艙、問天實驗艙、夢天實驗艙三艙組成的“T”字構(gòu)型組合體，載人航天工程空間站系統(tǒng)總指揮王翔介紹，這樣一個近百噸的龐然大物，在設(shè)計、制造、測試過程中，完全是數(shù)字化制造和驗證。下面我們就跟隨他，一起去看看數(shù)字技術(shù)如何推動中國航天高質(zhì)量、高效率發(fā)展。

空間站投入運(yùn)營以后，每年還要發(fā)射兩艘神舟飛船，天地往返接送航天員。廠房里，神舟飛船的結(jié)構(gòu)正在生產(chǎn)中，我們也正好遇到了空間站系統(tǒng)總指揮王翔，在這里了解數(shù)字化制造的最新情況。

用數(shù)據(jù)來為空間站的研制歷程建立檔案，源于空間站工程起步階段的科學(xué)規(guī)劃。中國空間站的數(shù)字化始于2012年。那時，空間站剛進(jìn)入初樣設(shè)計階段。

空間站系統(tǒng)復(fù)雜度高，涉及到能源、環(huán)境、控制、信息、推進(jìn)等多學(xué)科、多系統(tǒng)。它的復(fù)雜還在于：一個專業(yè)設(shè)計如果發(fā)生了調(diào)整變化，會帶來一系列的對周邊系統(tǒng)的影響。

因為各系統(tǒng)間的相互影響，總體部門很難控制。如果還采取過去各自做專業(yè)設(shè)計，設(shè)計完了再集成反饋的流程，周期很長。另一方面，空間站從設(shè)計、生產(chǎn)、總裝、測試、運(yùn)行，研制流程貫穿了十多年。因此，傳統(tǒng)研制模式已經(jīng)不能適應(yīng)航天科技集團(tuán)提出的高質(zhì)量、高效率、高效益發(fā)展要求，必須采用全面數(shù)字化技術(shù)創(chuàng)新研制和運(yùn)行模式?？臻g站從設(shè)計之初就建立了一套數(shù)字化協(xié)同設(shè)計的平臺。

在529廠，記者看到這里的生產(chǎn)方式已經(jīng)變紙質(zhì)圖紙為三維模型，變表格化工藝為結(jié)構(gòu)化工藝。數(shù)字化與智能制造技術(shù)總師林曉青介紹，以前，像空間站的大型密封艙結(jié)構(gòu)，如果按照圖紙制造，需要工藝和操作人員逐步理解、反復(fù)迭代；有了三維模型以后，產(chǎn)品更直觀，復(fù)雜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品用圖紙不好表現(xiàn)的，以三維模型的方式展現(xiàn)就一目了然，工藝準(zhǔn)備、數(shù)控編程的效率大幅提高，研制效率提升了50%以上。同時，三維模型也統(tǒng)一了研制過程的數(shù)據(jù)來源，有助于控制好產(chǎn)品質(zhì)量。

通過打通研制過程全周期、全三維的模型數(shù)字化流程，航天五院開辟了新型數(shù)字化研制模式，數(shù)字化技術(shù)提升了研制效率和質(zhì)量，使中國空間站的研制周期縮短了30%。

如今，數(shù)字空間站、地面這個與“天宮”等比例的空間站和太空中實際運(yùn)行的空間站一起，共同形成了“天、地、數(shù)字”三站協(xié)同的新型運(yùn)行模式。地面的等比例空間站用于軟件升級驗證和在軌航天員復(fù)雜操作地面驗證；數(shù)字空間站用于任務(wù)飛行方案的設(shè)計和驗證，以及在軌狀態(tài)的實時數(shù)據(jù)監(jiān)控。通過數(shù)字空間站用飛行數(shù)據(jù)開展在軌狀態(tài)預(yù)測、趨勢評估，以扎實的基礎(chǔ)能力做到給太空中正在運(yùn)行的空間站一路護(hù)航。

審核編輯 ：李倩