大型运载火箭部段自动对接装备及工艺流程设计

熊占兵，马 康，毕海娟，范 江，王鹏飞

（天津航天长征火箭制造有限公司，天津，300462）

0 引 言

目前，自动对接技术已在航空航天大直径部段对接领域广泛应用。郭洪杰等[1]利用数控支撑装置（定位器）、激光跟踪仪、计算机数控系统等组成柔性对接平台，在工程误差以内完成对飞机的总装装配；秦宇、黄翔等[2]通过建立对接目标运动模型、研究激光测距仪安装位置与个数，搭建起对接平台。在部段对接装配领域应用的新技术，取代了传统人工操作天车吊装、支撑系统对接等手工对接工艺，使对接装配的质量、效率都有较大幅度提升。

与此同时，中国运载火箭大部段对接仍较多采用目视手工的对接装配方式，虽然能够满足装配需求，但其装配质量、精度远不如自动化对接装配方法。鉴于此，本文设计了一种应用于中国新一代大直径火箭（芯级5 m）装配对接的专用技术装备和针对该装备的新工艺。

1 大型运载火箭自动对接装备系统设计

自动对接系统主要由测量系统、控制系统和执行系统组成闭环控制系统，测量系统可以进行实时动态测量，并将测量结果反馈给控制系统，通过控制系统对执行系统的实时调节，能实现箭体位姿的实时动态调整和对接，如图1所示。

图1 自动对接系统组成Fig.1 Composition of Automatic Docking System

1.1 测量系统

测量系统采用4台激光跟踪仪联合组成多站测量系统实现对接部段三维位置姿态的动态测量。具体实现方法是：利用全局坐标控制点联合平差技术组建全局坐标控制网，建立全局坐标系；……