面對未來航天裝備研制生產模式變革和先進生產能力構建的重大需求,航天企業界已將航天制造的數字化、信息化、智能化創新作為其關鍵戰略發展路徑。“航天發展,動力先行”,固體火箭發動機作為航天動力技術的發展前沿,其先進制造技術的探索應用已成為航天領域的研究熱點之一。為展示和交流這些研究動態與工程成果,本刊特組織“先進制造技術(Advanced Manufacturing Technology,AMT)”系列專題,不定期出版。
本期特別刊載四篇論文,內容涵蓋固體火箭發動機藥柱成型與金屬件成型等的先進制造技術問題。
王璐等開發了一種復合固體推進劑直寫式3D打印技術,并開展了公斤級推進劑藥柱3D打印試驗研究,具有較好的工程指導意義(p650 );呂碩等綜述了增材制造用固體推進劑配方設計、增材制造工藝、增材制造系統等的研究進展,指出需重點關注增材制造固體推進劑配方優化、大型藥柱變形與固化等問題(p670 )。這兩篇論文指出,利用增材制造技術高效率、低成本、復雜構件一次成型等優勢,在固體推進劑領域創新應用,可以突破傳統裝藥芯模限制、極大提高生產效率和過程安全性,實現多材料、復雜藥型、燃速梯變與可變推力藥柱的精確制造。
另一方面,隨著大藥量復雜藥型裝藥、高粘度復合固體推進劑等的應用,針對傳統裝藥具有的不可逆、難檢驗、危險程度高等特點,如何實現裝藥過程的裝藥質量及其關鍵影響參數智能化控制,已成為固體火箭發動機裝藥領域面臨的重要課題。徐志剛等采用數據驅動、機器學習、多元回歸擬合等方法,構建了固體火箭發動機裝藥澆注過程的在線預測模型,實現了智能化間接軟測量,對促進智能裝藥工藝的創新發展具有較大參考價值(p662)。
本次選登的王北平等人的述評(p571),針對固體火箭發動機金屬殼體等重要組件傳統旋壓加工經驗依賴度高、加工精度控制難度大等缺點,提出了旋壓制造技術智能化的一個設想,核心思路是通過旋壓工藝智能設計與優化系統、智能工藝專家系統和在線檢測系統的開發與集成,實現旋壓裝備和產品加工的智能化,相信具有一定的工程啟迪意義。
此為本刊專題聚焦航天動力先進制造技術發展前沿的序章,后續將持續關注和選刊先進制造裝備、先進制造技術、先進制造系統等相關方面的研究成果,敬請期待。