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航天载人飞船总装过程中工业内窥镜的应用

 

载人飞船总装过程中工业内窥镜的应用

 

载人飞船属于舱体密封结构,设备密集程度高、操作空间狭小、构造复杂、开敞性差。因此,在飞船总装实施过程中,存在着一些问题如:插头盲插、多余物检查和拾取、狭小空间内操作情况检查等。这些操作中的问题,目前只能依靠工人的技能和职业道德来保证。

本研究工作针对航天器总装工艺的特点,分析了装配中的问题,确立了飞船应用内窥镜检查的方法以及设备改造的方案,为航天器总装工艺引进内窥镜新技术手段,解决现有航天器装配实际问题做出了有益的尝试。

1、船总装中存在的困难

载人飞船的结构复杂,舱内操作空间狭小,尤其是返回舱大底上的设备安装分三层。在总装后期存在以下困难:

(1)受操作空间限制,轨道舱和返回舱均有部分插头盲插;

(2)落入返回舱大底的多余物查找、检出困难;

(3)返回舱内部分环控设备状态检查、设置困难;

(4)有安装精度要求的设备,由于操作空间限制,无法测量间隙尺寸;

(5)狭小操作空间内,三按三检实施困难。二岗、检验只有等一岗人员操作完出舱后,才能轮流进舱进行检查。这样人员频繁进舱,增加了飞船舱内的安全隐患。

工业内窥镜”作为一种成熟的检验手段,是人视觉的延伸,可以很好的解决上述困难。

2、内窥镜在飞船总装中应用的方案

根据飞船总装的一般要求和舱内环境的特点,应用内窥镜的总体思路是:建立在飞船安全的基础上,主机设备不能进入飞船舱内;进入飞船内部的部件集成度要高,便于携带;在排故过程中,室外主机要与计算机相连,便于设计人员了解舱内一手情况;整个产品要求有防静电措施。具体方案如下:

2.1内窥镜种类选择

考虑到管路检查和舱内使用的需求,采用“光纤内窥镜”和“视频内窥镜”组合应用的方案,覆盖从3mm以上内径管子的检查。由于舱内的应用对内窥镜的直径无特殊要求,故在视频内窥镜的选择上,主要考虑舱内观察的方便,并具有拍照、录像功能。

2.2内窥镜功能的需求

根据飞船总装的需求,内窥镜应具有如下功能:

(1)探头前端硬质部分要短。镜头的选择应能适应飞船内部狭小空间的操作环境,可以进入飞船内部所有角落。

(2)探头360º旋转。由于内部情况比较复杂,探头360º旋转可以全方位观测内部情况,杜绝检测盲区情况。

(3)图像处理和在线控制功能。在飞船测试发生故障时,设计师往往不允许进入飞船内部,故障的诊断只能靠进舱工人的描述。因此,内窥镜引入后,应在舱外主机上连接笔记本,便于设计同步观察舱内情况,并能对镜头进行在线控制。

(4)特殊要求。由于主机不允许进舱,故主机与操作手柄的连线距离应超过3m以上。

2.3安全要求

(1)采取接地措施,防止静电或漏电损伤船伤产品;

(2)操作手柄应轻巧,便于工人携带,以防磕碰舱内设备和电缆;

(3)显示器应配有与飞船舱内连接固定的接口。

 

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