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卫星结构装配过程中的多余物控制

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王凯杜博迟赵婕李凯徐利

摘要：本文针对卫星结构装配多余物控制的重要性，介绍了当前结构装配过程中多余物的来源、控制流，总结了结构装配过程中多余物控制、多余物检测和多余物排除等科学有效的工作方法，这些方法为卫星结构装配过程中的多余物控制奠定了良好基础。

关键词：多余物控制；结构装配；多余物来源；多余物检测；多余物排除

中图分类号：TP273 文献标志码：A

0 引言

卫星结构装配是按精度要求将卫星零部件连接成为满足需要的结构载体，涉及星体结构整体精度，确保多个机构设备安装面的精度要求，工艺复杂、技术状态要求严格，稍有疏忽，就会在生产过程中产生多余物。带有多余物出厂的产品就带有不可估量的重大质量事故隐患，不仅可能导致结构平台性能降低，还会导致后续安装设备、载荷、推进系统的可靠性降低。国内外航天器曾多次发生过因多余物造成发射失败或功能失效的案例（查找文献列举案例）。因此在卫星结构装配生产过程中，如何控制多余物，进而杜绝多余物的产生就成为部装工艺技术人员的一项重要任务。本文将侧重介绍在结构装配整个型号周期内的多余物控制经验、多余物检测、多余物排除经验。

1 结构装配过程中多余物及其来源

按照QJ2850—96《航天产品多余物预防与控制》中的阐述，“多余物”是指：产品中存在的由外部进入或内部产生的与产品规定状态无关的一切物质。

卫星的结构装配有大工序40余序、小工步100步以上。涉及准备（零部件、标准件、工位、设备）、装配、在线加工、清理、在线检测、产品的包装、保护、吊装和运输等多个方面。各个阶段都可能产生外部进入或内部产生的与产品规定状态无关的一切物质。只有深入卫星的结构装配各个工序、工种、阶段分析来源，建立从源头开始控制的体系，才能有效控制卫星的结构装配中的多余物。通过以往对卫星结构装配产品中发现的与产品规定状态无关的一切物质的情况统计，在统计中将结构装配中与产品及其过程状态相关的多余物定义为内部产生多余物，其余为外部进入多余物，卫星结构部装中外部进入或内部产生多余物来源主要形式见表1。

表1 卫星结构装配中多余物主要来源

来源序号具体多余物来源及类别

外部

进入 1 多余的标准件、零部件

2 零部件、标准件自身携带的多余物，环境尘埃在装配周期内在星体上产生的多余物

3 与星体接触人员携带的多余物

4 被遗忘在星体内的操作工具、工装等

5 清理使用的纱布等的残余

内部

产生 1 装配修锉产生的金属、非金属屑

2 组合加工过程产生的金属、非金属屑

3 过程中的标识、和防护层

4 未装配连接牢固的结构件

5 已损坏零部件、标准件的残骸

2 结构装配过程中多余物控制

2.1 多余物控制方案

針对多余物的来源，控制必须从源头抓起，并且认真剖析各环节，才能准确地做好预防和控制。对于卫星结构部装来说，多余物的控制主要应针对前面分析的来源从设备、环境、配套库房、工艺、操作和检验等各方面分析，有针对性地对每种来源的多余物设置了多余物控制方案，建立卫星部装多余物重点控制体系，见表2。

2.2 融入装配流程的多余物控制流

卫星结构装配过程中需要经历准备阶段、工艺研制阶段、生产阶段、交付阶段，将以上针对来源建立卫星部装多余物重点控制体系融合在结构装配过程中，建立其控制流将更加明确部装过程中的多余物控制，如图1所示。

3 结构装配过程中多余物检查、排除方法

3.1 结构装配过程中多余物检查方法

针对装配的自身特点，考虑装配过程的各因素，考虑实际生产过程多余物控制方案的简单、无害、无损、经济、有效。产生了许多的检查方法，其中常用的检查方法包括：

3.1.1 常规检查方法

（1）目视检查。目视检查通常借助于一定的光源，本方法主要是对宏观多余物的检查，也是最常用的基本手段。

（2）听声检查。充分利用装配过程的分舱、合舱、吊装、转运过程，听封闭舱体、星体有无异响的方法检查。

（3）照相检查。满足一定的照度，1000万以上分辨率相机，在合舱板前对舱体内每个角度照相放大检查；照相检查不仅重要检查方法，还为复查提供依据。

3.1.2 对已装配的封闭舱体、结构件内部检查方法

（1）工业内窥镜检查。主要是对目视、相机无法达到的部位、封舱板后的舱体内部以及微观多余物的检查，工业内窥镜有放大物体与探头小的特点。

（2）音频检查。需要时在装配过程中使用手持式音频检测仪器对已装配的封闭部件内部进行检查

3.2 结构装配过程中多余物排除杜绝的措施

装配过程中常用的排除方法主要包括预防、清理和固定3种。

3.2.1 预防措施

（1）穿防净化服以及进入装配现场风淋的方法防止。

（2）洗：零、部、组件要采用适当的溶剂和有效的方法清除干净，例如超声波清洗等。

（3）保护：指可能产生多余物的工序，将除装配加工面的星体、舱体保护封闭起来。

3.2.2 清理措施

（1）擦：指对产品表面及可触及部位用棉纱块擦拭或沾酒精擦拭的方法。

（2）吸：在星体内部可用真空吸尘器吸除。

（3）利用内窥镜取多余物的功能排除多余物。

3.2.3 固定措施

封闭结构件内部多余物，可采用开小孔灌胶固定的方法。

结语

卫星结构装配中的多余物控制是一个从始到终的系统工程。目前在卫星结构装配过程中通过从源头控制以及各种检测和排除方法，进行全过程系统的控制管理，有效地杜绝了部装产品的多余物。多余物不仅要靠系统的完善、技术的先进，同时在很大程度上取决于各专业人员的质量素质、质量意识及相互之间的配合，部装过程多余物有效控制是各专业人员共同努力的成果。

参考文献

[1]QJ2850—96，航天产品多余物预防与控制[S].

[2]王辉，李护林，崔超海.发动机总装多余物控制方法[J].航天制造技术，2003（5）： 39 -42.

[3]彭涛.面向舱体内结构的智能装配技术与应用研究[D].华中科技大学，2009.

[4]马兴瑞.以人为本严格管理夯实基础勇于创新——纪念3.22航天质量日十周年[J].航天工业管理AEROSPACE INDUSTRY MANAGEMENT，2002 （4）：2.

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