運(yùn)載火箭出廠測(cè)試多余物的控制與檢測(cè)

張維

摘要：闡述運(yùn)載火箭多余物操控的重要性，分析了火箭在不同測(cè)驗(yàn)階段多余物發(fā)生的首要形式、誘因和表現(xiàn)形式，總結(jié)了目前我國(guó)火箭測(cè)驗(yàn)過(guò)程中多余物防備、操控和自動(dòng)檢測(cè)辦法，并提出進(jìn)一步的研討方向，為未來(lái)運(yùn)載火箭多余物操控技術(shù)發(fā)展提供了很好的參考。

關(guān)鍵詞：運(yùn)載火箭;多余物;控制

1引言

運(yùn)載火箭作為航天器出產(chǎn)環(huán)節(jié)較多，工藝雜亂，對(duì)質(zhì)量要求極高。多余物盡管微小，卻是影響運(yùn)載火箭質(zhì)量的重要因素之一，可導(dǎo)致產(chǎn)品喪失其規(guī)定的功用，形成運(yùn)載火箭產(chǎn)品故障或失效。多余物問(wèn)題一直是航天電子設(shè)備可靠性范疇的一大難題。在航天控制器中，常見(jiàn)的多余物主要有導(dǎo)線皮、金屬屑、焊錫渣、芯片殼和硅膠渣等。在航天控制器的出產(chǎn)、加工、裝配、運(yùn)送和調(diào)試等每一個(gè)環(huán)節(jié)均有或許引入多余物遺留在航天控制器中的多余物或許被物理捆綁，也或許被卡死在航天控制器的某個(gè)部分。

2 運(yùn)載火箭測(cè)試中多余物的主要形式

多余物是指產(chǎn)品中存在的與產(chǎn)品規(guī)則狀況無(wú)關(guān)的全部物質(zhì)。多余物既有正常視力能夠看得見(jiàn)的，也有需求憑借擴(kuò)大東西才干觀察到的，為火箭出產(chǎn)過(guò)程中多余物存在模式及表現(xiàn)形式如表1示，實(shí)際情況還要雜亂得多。

火箭整個(gè)“生命”進(jìn)程共閱歷3個(gè)測(cè)驗(yàn)階段：?jiǎn)卧獪y(cè)驗(yàn)、出廠測(cè)驗(yàn)、發(fā)射場(chǎng)測(cè)驗(yàn)。而每個(gè)階段多余物資生機(jī)理及存在方式有所差異。

2.1單元測(cè)試過(guò)程多余物的種類(lèi)

單元測(cè)驗(yàn)即為一切箭上儀器及部段在總裝前的測(cè)驗(yàn)，首要是對(duì)單機(jī)儀器內(nèi)部及部段的功能檢測(cè)。因?yàn)閱卧獪y(cè)驗(yàn)是儀器部段加工后的開(kāi)始測(cè)驗(yàn)，因而其多余物首要包含加工方法殘留物及動(dòng)力污染，其中加工多余物占54%，動(dòng)力多余物占22%，留傳物占20%，其他多余物占4%，這些多余物極易造成產(chǎn)品電氣功能的丟失，嚴(yán)重影響后續(xù)總裝測(cè)驗(yàn)作業(yè)，因而操作過(guò)程中要進(jìn)行嚴(yán)厲的防控。

2.2靶場(chǎng)測(cè)試過(guò)程多余物的種類(lèi)

火箭靶場(chǎng)測(cè)驗(yàn)是產(chǎn)品進(jìn)入發(fā)射狀況最終也是最全而的一次性能查驗(yàn)，是聯(lián)系飛翔試驗(yàn)成敗的決定性過(guò)程。靶場(chǎng)測(cè)驗(yàn)階段各種形式的留傳物污染得到有效操控，但由于發(fā)射場(chǎng)與總裝廠環(huán)境條件變化，自然物成為（特別是導(dǎo)電顆粒、飛蟲(chóng)、冷凝水）影響產(chǎn)品可靠性的重要因素，自然物占66%，能源多余物占14%，留傳物占14%，其他多余物占6%。

3 測(cè)試過(guò)程多余物檢測(cè)控制方法

3.1測(cè)試過(guò)程中多余物常規(guī)檢測(cè)控制方法

1）測(cè)驗(yàn)前，除了慣例的辦理查看如人員穿戴、測(cè)驗(yàn)場(chǎng)所、測(cè)驗(yàn)環(huán)境的操控防備外，操控多余物的要點(diǎn)就在產(chǎn)品接納查看時(shí)，對(duì)儀器電纜插頭、插座以及艙體的查看。此刻多借助光學(xué)顯微鏡及工業(yè)內(nèi)窺鏡等使用口檢法、聽(tīng)檢法等慣例辦法查看插頭（座）內(nèi)有無(wú)因“加工辦法、腐蝕、開(kāi)裂”形式下所發(fā)生多余物。

2）測(cè)驗(yàn)中，為了保證火箭全體電氣系統(tǒng)的安全性，在地而設(shè)備加電后，通過(guò)專(zhuān)門(mén)的漏電檢測(cè)電路，進(jìn)行“實(shí)時(shí)漏電監(jiān)測(cè)”，來(lái)調(diào)查產(chǎn)品是否因“磨損和動(dòng)力

污染”形式而或許發(fā)生多余物，其檢測(cè)原理可用數(shù)學(xué)關(guān)系式表示為

式中：I為漏電表漏電流（μA）;R為絕緣電阻（MΩ）u為表示對(duì)箭上設(shè)備所加的漏電壓（v）。

當(dāng)I值為零時(shí)，表明箭上電氣系統(tǒng)正常;當(dāng)I不為零時(shí)，則表明絕緣阻值下降，箭上電氣系統(tǒng)可能存在多余物。

3）每項(xiàng)作業(yè)完畢后，仔細(xì)收拾測(cè)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，清點(diǎn)東西及圖紙材料，以防留在產(chǎn)品上構(gòu)成遺留物形式多余物，承認(rèn)無(wú)誤后，方可脫離現(xiàn)場(chǎng)。

別的，在產(chǎn)品交接、保管、運(yùn)用及運(yùn)送全過(guò)程，也應(yīng)嚴(yán)格控制多余物。

3.2火箭測(cè)試過(guò)程中多余物自動(dòng)檢測(cè)控制方法

因?yàn)榛鸺跍y(cè)試階段往往處于關(guān)閉或半關(guān)閉狀況，口視法和聽(tīng)檢法存在著分辨率低、誤漏判份額大、對(duì)操作人員要求高等缺陷，使產(chǎn)品的質(zhì)量一直存在著不穩(wěn)定要素。下而將介紹幾種自動(dòng)檢測(cè)辦法。

3.2.1顆粒碰撞噪聲檢測(cè)（PIND）法

顆?？呐鲈肼暀z測(cè)（particle impact noise detection）是現(xiàn)在比較廣泛運(yùn)用的一種多余物檢測(cè)辦法，該辦法具有速度快、準(zhǔn)確度高、反響活絡(luò)、操作簡(jiǎn)略等優(yōu)點(diǎn)。其作業(yè)原理如下：將被測(cè)產(chǎn)品固定于振動(dòng)臺(tái)的傳感器上，振動(dòng)臺(tái)發(fā)生一系列的機(jī)械沖擊和振動(dòng)，多余物在彈體內(nèi)部滑動(dòng)與碰擊，傳感器將碰擊的聲響以電壓的方式輸出，操作人員依據(jù)揚(yáng)聲器輸出的聲響和示波器上顯現(xiàn)的聲響信號(hào)波形判別有無(wú)多余物。

3.2.2利用X射線及小波變換自動(dòng)測(cè)定法

該辦法使用X射線及小波改換主動(dòng)測(cè)定多余物空間方位，體系結(jié)構(gòu)如圖5所示，控制體系經(jīng)過(guò)機(jī)械體系調(diào)整X射線源、物體和成像體系之間的方位，來(lái)獲得不同角度圖畫(huà)，然后經(jīng)過(guò)視差求得多余物的三維方位。其間視差的核算需憑借小波改換理論，由此核算出的多余物三維方位尺寸比較挨近實(shí)踐測(cè)量值。

3.3多余物處理方法

發(fā)現(xiàn)和檢測(cè)到多余物后，應(yīng)根據(jù)多余物自身特色、呈現(xiàn)的方位等要素，有針對(duì)的鏟除多余物，現(xiàn)在常用到的處理辦法有：吸取法、清洗法、擦洗法、磁吸法、勾夾法、膠粘法、固封法、干燥法等等。

4 結(jié)論

近年來(lái)，航天產(chǎn)品暴露出的多余物問(wèn)題呈現(xiàn)多元化及復(fù)雜化趨勢(shì)，多余物控制除了加強(qiáng)常規(guī)檢測(cè)辦法、強(qiáng)化管理制度、標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)過(guò)程等方而外，還應(yīng)積極探索新技能、新辦法、新工藝，將先進(jìn)技能與現(xiàn)有技能交融，進(jìn)步我國(guó)的多余物自動(dòng)檢測(cè)技能，提升我國(guó)航天產(chǎn)品質(zhì)量，為未來(lái)航天事業(yè)的開(kāi)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]沙慶濤，魏曉欣，孫立強(qiáng)，劉昭陽(yáng)，黃洪壘. 運(yùn)載火箭框桁蒙皮結(jié)構(gòu)鉚接殼段多余物分析與控制[J]. 軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品，2021（05）：59-63.

[2]張妍，胡經(jīng)民，王東，甄曉改. 運(yùn)載火箭出廠測(cè)試多余物的控制與檢測(cè)[J]. 現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2021，57（09）：194-195.

[3]范文杰，屈明杰. 運(yùn)載火箭總裝氣密試驗(yàn)多余物控制方法解析[J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2020，17（05）：2-3.

[4]顧中華，宋建嶺，張?chǎng)?，王日杰，張? 運(yùn)載火箭貯箱多余物立式自動(dòng)清理與檢測(cè)技術(shù)研究[J]. 載人航天，2020，26（03）：361-367.