先进制造技术专题导言
2021-11-22薛朋飞
面对未来航天装备研制生产模式变革和先进生产能力构建的重大需求,航天企业界已将航天制造的数字化、信息化、智能化创新作为其关键战略发展路径。“航天发展,动力先行”,固体火箭发动机作为航天动力技术的发展前沿,其先进制造技术的探索应用已成为航天领域的研究热点之一。为展示和交流这些研究动态与工程成果,本刊特组织“先进制造技术(Advanced Manufacturing Technology,AMT)”系列专题,不定期出版。
本期特别刊载四篇论文,内容涵盖固体火箭发动机药柱成型与金属件成型等的先进制造技术问题。
王璐等开发了一种复合固体推进剂直写式3D打印技术,并开展了公斤级推进剂药柱3D打印试验研究,具有较好的工程指导意义(p650 );吕硕等综述了增材制造用固体推进剂配方设计、增材制造工艺、增材制造系统等的研究进展,指出需重点关注增材制造固体推进剂配方优化、大型药柱变形与固化等问题(p670 )。这两篇论文指出,利用增材制造技术高效率、低成本、复杂构件一次成型等优势,在固体推进剂领域创新应用,可以突破传统装药芯模限制、极大提高生产效率和过程安全性,实现多材料、复杂药型、燃速梯变与可变推力药柱的精确制造。
另一方面,随着大药量复杂药型装药、高粘度复合固体推进剂等的应用,针对传统装药具有的不可逆、难检验、危险程度高等特点,如何实现装药过程的装药质量及其关键影响参数智能化控制,已成为固体火箭发动机装药领域面临的重要课题。徐志刚等采用数据驱动、机器学习、多元回归拟合等方法,构建了固体火箭发动机装药浇注过程的在线预测模型,实现了智能化间接软测量,对促进智能装药工艺的创新发展具有较大参考价值(p662)。
本次选登的王北平等人的述评(p571),针对固体火箭发动机金属壳体等重要组件传统旋压加工经验依赖度高、加工精度控制难度大等缺点,提出了旋压制造技术智能化的一个设想,核心思路是通过旋压工艺智能设计与优化系统、智能工艺专家系统和在线检测系统的开发与集成,实现旋压装备和产品加工的智能化,相信具有一定的工程启迪意义。
此为本刊专题聚焦航天动力先进制造技术发展前沿的序章,后续将持续关注和选刊先进制造装备、先进制造技术、先进制造系统等相关方面的研究成果,敬请期待。