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雷声公司用机器人制造反导拦截弹杀伤器

2017-02-25 16:47:18 《现代军事》 2016年6期

李洪兴

美国的《大众机械》网站最近发表了一篇题目为《雷声公司的工厂用机器人制造自杀式航天器》的文章,描述了雷声公司在亚利桑那州图森制造厂的情况,以下是本文的主要内容:

当各种费用高昂的航空航天项目,例如飞机、导弹、防空系统等开发都遭遇到成本超出和进展缓慢的困扰,致使装备投入使用之后很快就过时,必须再投入巨资来更新的时候,各个防务巨头都在想方设法提高自身的竞争力。雷声公司在亚利桑那州图森的一家制造厂正在制造一些新奇的产品,探索21世纪制造业的各种发展潜力。在那里,虚拟现实、3D打印、机器人技术、先进的监控技术正在改变国防面貌。不仅技术在改变,企业文化也在发生改变。

图森工厂的重点业务是制造导弹,其中的制导系统需要精细的工程技术。那些灵敏的寻的器不仅需要在洁净环境中制造,而且必须足够结实和紧凑小巧。雷声公司在图森的工程技术人员目前有一个新项目,是在净化车间制造“大气层外杀伤飞行器”(EKV)。

EKV是用来跟踪和摧毁来袭导弹弹头的拦截器,由反导拦截火箭发射到空间之后,借助于微调传感器跟踪来袭弹头,然后通过撞击将其摧毁。EKV是具有小型火箭发动机、制导系统,执行自杀攻击任务的短寿命航天器,其高度大约为1.4米,顶端安装由低温致冷系统保护的高灵敏度红外望远镜,依靠高速撞击摧毁来袭弹头。

已经交付的EKV现在安置在阿拉斯加和加利福尼亚的空军基地,由于部署的拦截器数量少,而且每次发射只能对付1个目标弹头,因此限制了美国防御洲际弹道导弹弹头的能力,需要加以改进。在EKV的多次试验失败之后,美国国防部要求迅速重新设计和改装,因此雷声公司在设计下一代EKV的同时,进行一次发射多个拦截器的系统设计。

EKV不是雷声公司的图森机构承担的唯一天基项目,DARPA在2015年12月底授予了雷声公司一项150万美元开发小型卫星的合同,要求从空中向部队发送实时图像,因此雷声公司现在还在净化间制造小型卫星。

图森机构的融合创新实验室承担着外购新材料改型以用于航空航天系统的任务,一些机器人承担着精细工作。3D打印也在样机开发中起着支持作用,3D打印机能够以比较快的速度制造出用传统的加工方法难以制造的复杂零件。由于进行试验的时间和成本都大幅减少了,因此可以更多地尝试新的东西。雷声公司也采用了“浸入式”設计方法,虚拟现实的方法不但用于武器系统设计,而且也被用于工厂的结构体系设计。

小室自动虚拟环境(CAVE)是雷声公司开展虚拟现实活动的至宝,它是被多个显示立体3D图像和增强现实图像的屏幕环绕的平台。当观察者戴上配备天线的眼镜之后,就可以“飞过”新导弹工厂的布局,整合所有的机器人、人员和硬件设施,既便于设计新的工厂,也可以根据新的政府合同来改造已有工厂。雷声公司还可以将供应商和用户置于虚拟现实中,向他们展示打算如何开展工作。雷声公司的工程技术人员也可以用同样的方法,“飞过”导弹并且操纵所看到的东西,以避免工程事故或者在类似于导弹鼻锥的密集空间安装更多的电子装置。

在工厂的地面上,没有叉车和起重机,各种零部件均由机械臂传送到各个制造单元和测试单元。机械臂的工作区没有人员进入,一种自动安全机制将人员与机械的活动区分隔开来。一旦不可见的光束被遮断,“光帘”就自动关闭机械臂。

在人员工作区,也采取了各种技术措施来保证正常的工作流程,例如各种工具只有在设定了适当扭矩的情况下才能够使用,后勤支持系统会追踪所有的零部件和工具,各项日常工作都有严格的清单。就拿工厂的小型卫星装配间来说,其它的工作区就像一个电影摄影棚,到处都有摄像机和麦克风记录着工作人员的一举一动,许多传感器记录着温度和湿度。这样,一旦在质量控制中发现了问题,就能够找到原因,并迅速改正。