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航天508所打造“皇冠明珠”级光学生产线
来源:中国航天报     日期:2015年09月18日    字体:【】【】【

前不久,经第三方权威机构检测,中国航天科技集团公司五院508所加工的800毫米口径平面镜精度刷新“中国精度”,成为我国自主加工、采用数字平面干涉仪全口径标定的精度最高、口径最大的标准平面反射镜,产品精度等指标达到国际领先水平。凭借高效率的加工能力和高精度的光加水平,该所在国内超大口径光学加工领域树立了新的标杆。

与显著的成绩相比,该所取得这一成果的迅猛速度更令人惊叹。2012年之前,该所在光学元件加工方面仍是一片空白,在短短三年多的时间里,从无到有、从好到优,直至登上国际宇航光学加工之巅,这背后饱含着该所职工的智慧和汗水,更折射出了主动出击、大胆革新的胆识。

作为光学遥感相机中的关键产品,光学镜片精度往前迈一小步,都将推动遥感相机性能提升一大步。

几年前,在系统协作、专业分工格局下,虽然有着近50年光学遥感器的辉煌研制历史,但该所从未涉足过光学加工领域。由于需要依靠外协来生产,光学加工一度成为该所遥感器研制链条中的短板,由此也催生出该所补齐遥感器设计、研发、生产全产业链,牢牢把握遥感器发展主动权的信念。

没有成熟的技术,缺乏专业的设备、人才,进入全新领域需要投入大量的资金,接踵而来的挑战,没有打消该所主动改革的激情。该所领导在深入分析光学加工专业特点和未来发展趋势的基础上,深刻认识到要提高自身光学遥感器产品的竞争力,保持专业领军地位,必须完善产业链条,形成自主的光学加工能力;要想提升产品国内国际市场竞争力,就要消除光学加工这块“质量、成本、研制周期”的“洼地”。

2010年5月,该所大口径空间光学制造中心工程开工。

2012年初,该所精密光学制造中心成立,将大口径高精度非球面光学元件作为研发对象。

2013年,该所完成国防“十二五”基础预研项目920毫米抛物面镜加工,面形加工精度达到了国内先进水平;同年,完成第一块轻量化离轴非球面反射镜加工,不仅满足了高分五号卫星相机的使用需要,还将光学加工环节的周期缩短了40%,为型号研制抢出了时间。

2014年,该所完成了第一块米级型号产品——900毫米口径微晶镜面的加工任务,轻量化率达到70%,全部工序均独立自主完成,标志着已经掌握大口径反射镜高精度加工检测的核心技术。

2015年,借着“中国制造2025”的 东风,该所不断加快精密光学制造方面的发展步伐,在“高精尖”的发展道路上高歌猛进,结出了一串串闪耀的成果。

今年5月,离子束抛光机、超声波加工中心、三台智能机械手和大口径光学镀膜机等一批先进设备,先后入驻该所精密光学制造中心并投入使用,这标志着我国首条大口径镜面数字化生产线正式建成,使集团公司具备了国内最高精度的光学加工能力。

此外,该所总结大口径轻质光学元件高精度加工和检测的工艺规范,攻克了能够适应不同口径、不同类型非球面的检测、制造和研发的核心技术,形成了大口径轻质光学元件的自主研制能力,最大加工口径2米,精度达到纳米级,加工效率较传统方法提升40%以上。

不仅如此,该所还掌握了碳化硅、ULE、微晶、石英等多种材料的核心加工工艺,全面覆盖了航天遥感器大口径反射镜的需求;同时,加工精度一跃达到纳米级,而纳米级精度被誉为超精密加工技术“皇冠”上的“明珠”。

前行的步伐从未停下,未来的蓝图已经谋划。2013年底,该所超大型光学遥感装调测试厂房奠基。预计建成并投入使用后,该所将形成完备的超大口径反射镜制造链路,具备1米以内非球面批量化生产能力、2米以内量化生产能力等高效、高精度加工能力;将可以提供高轻量化率空间光学元件,为整星所搭载空间光学载荷减轻重量30%~50%,实现轻型化卫星发射。

以五院宇航智造工程的启动为契机,该所将建立全数字光学制造流程,开展光学智能制造技术研究,实现光学制造技术由确定性光学制造向便捷化光学智能制造系统发展。(杨艳 郭兆炜)

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