首个揭开神秘面纱的“数字火箭”

    不少人都有过这样的体验，戴上专用眼镜，3D电影中的人物情境会活灵活现地展现在眼前，让人有身临其境之感。如今，这样的体验也用在了“造火箭”上。

    刚刚首飞成功的长征七号，就是我国首个揭开神秘面纱的“数字火箭”，它采用全数字化手段完成研制，突破了三维协同设计、三维设计数据管理及基于三维的流程仿真、飞行综合性能仿真等多项关键技术，打通了从设计到制造的全三维流程。

    记者从航天科技集团中国运载火箭技术研究院获悉，“长七”火箭在全研制流程没有一张纸质图纸，航天科技工作者称火箭设计从纸质“连环画”变成了“3D电影”。在生产加工阶段火箭实现了“一键式”加工。

    原来，工艺员加工某金属零部件，首先要根据二维图纸画出工序草图、手工编制工艺规程，然后进行车、铣、镗等系列工序。现在，从原材料变为成品，只需按动数控机床按钮即可完成，且合格率达100%，可谓是一键定“乾坤”。

    这要得益于航天科技集团运载火箭技术研究院下属的北京宇航系统工程研究所采用的VR（虚拟现实）技术。火箭的研制人员说，如果一些零部件在“虚拟装配”时尺寸不合适，旁边就会显示红色的箭头，提示设计方案可能不正确。

    据了解，长征七号首飞前，要进行大量的试验。其中一次动力系统试验时，设计人员发现需要更换管路。该火箭一级箭体装配时是水平摆放，而在试车台上却是垂直摆放，二者操作流程完全不同。同时管路附近关键仪器设备多，稍有不慎就会对附近仪器设备产生影响。为了快速更换管路，设计人员当晚就拿出了一套方案。

    有了方案，如何来验证这个方案的合理性？设计人员把长征七号一级箭体用VR技术进行仿真，设计人员通过佩带“3D头盔显示器”及“位置跟踪设备”，“身临其境”地验证维修方案是否合理；操作人员用同样的方式“身临其境”进行实景操作。

    从方案的设计到验证，设计人员只用了不到1天的时间。

    航天科技集团运载火箭技术研究院设计人员赵博告诉记者，如果没有利用VR技术，虽然电脑中可以实现三维模型的虚拟维修，但是不够真实，利用这项技术后我们可以在虚拟环境中真实体验，得到验证。

    赵博说：“现在我们通过VR技术可以实现三维数字火箭的虚拟维修，我们还要把这项技术应用在火箭发射场虚拟训练、发射场总装流程预演中，可有效确保火箭的可靠性。”