近日,一套完全自主研发的影像测量系统完成交付,将火箭燃料阀关键阀芯的尺寸控制精度从±8μm压缩至±2μm,使我国新一代液氧煤油发动机推重比提升2.3%,为后续可回收火箭高频次试飞奠定工艺基础。
该系统采用双远心光路+同轴激光复合方案,在30°倾角下仍可捕捉阀芯0.2 mm倒角边缘的亚像素级轮廓,配合自研边缘算法,将传统影像仪的2D边缘识别误差由1.5 pixel降至0.3 pixel,实现阀芯密封锥面角度±0.01°重复测量,满足火箭燃料阀一次装配零修磨的航天标准。
针对火箭阀体深孔与薄壁环槽,系统引入低能量脉冲激光扫描,可在0.04 s内完成128层断面成像,最深测量35 mm、壁厚0.05 mm的环槽圆度,GR&R≤7%,确保燃料阀在-196 ℃到+50 ℃循环冲击后仍保持密封等级A,单次发射任务节约成本约120万元。
整套方案与产线MES实时对接,测量数据自动上传至质量云,一旦发现阀芯圆度偏差超2 μm即刻触发刀补,调整响应时间由原来30 min缩短至90 s,使单条燃料阀产线日产能从26件提升到41件,良品率升至99.2%,为后续年产百发商用火箭提供量产保障。
航天质量专家指出,国产影像测量技术已突破高端装备“卡脖子”环节,随着该系统在火箭燃料阀批量应用,我国高精密制造链有望在2025年前实现90%自主可控,并为重型运载火箭、深空探测等更大规模任务提供可复制的微米级质量管控模板。

