[发明专利]基于配套体系的载人航天器系统重量控制方法

说明书

技术领域

本发明属于载人航天器设计及研制过程中的状态控制技术领域，涉及一种基于配套体系的载人航天器系统重量控制方法。

背景技术

系统重量控制一直是船舶设计、飞机设计等行业在研制过程中的重要工作，而航天飞行器研制过程中的重量控制尤为重要。航天飞行器具有规模庞大、系统复杂、技术密集、综合性强、风险巨大的显著特点，合理控制好系统重量，则可以在一定的运载能力下实现合理的功能配置和有效载荷配置，实现较大的使用效能；反之，系统重量失控，轻则会影响系统功能、引起设计的反复，影响设计质量和研制进度，重则可能会导致型号任务研制中止。

载人航天器作为航天飞行器产品的典型代表，是目前我国研制的较为复杂的飞行器，由于其高可靠性、高安全性的任务需求，其研制过程中更需对系统重量合理统筹、严格控制、准确实现。

因此，急需一种方案，能够依据型号研制实践，基于配套体系，来进行载人航天器的系统重量控制。

发明内容

应了解，载人航天器一般有如下特点：

舱段多，一般由2或3个舱段构成；

设备多，器上有600～1000台设备；

种类复杂，器上产品既有金属材料又有非金属材料。

因此，在进行重量控制时，容易出现漏项，在进行重量预计时不够准确，而在进行实体称重时方暴露超重问题，造成研制的反复。

基于此，本发明提出了一种基于配套体系的载人航天器系统重量控制方案，能够进行准确的重量控制。

本发明提供了一种基于配套体系的载人航天器系统重量控制方法,为使系统重量可控、全面，将各类产品按照配套管理，所有配套形成配套体系，其中，配套体系包括设备配套、电缆配套、直属件配套、管路配套、标准件配套和热控材料配套，从而使大至舱体结构、小至螺钉紧固件的部件均被纳入体系，通过保证配套体系的完备性，基于完整的配套体系进行重量控制来避免漏项，从而保证系统重量状态的可控性、准确性。

载人航天器配套体系包括：载人航天器设备配套表、载人航天器传感器配套表、载人航天器火工品配套表、载人航天器低频电缆网配套表、载人航天器高频电缆网配套表、载人航天器1553B总线电缆配套表、载人航天器1394总线电缆配套表、载人航天器结构密封件配套表、载人航天器总装直属件配套表、载人航天器总装标准件配套表、载人航天器总装管路及管路元件配套表、载人航天器通风和净化系统管路配套表、载人航天器热控材料配套表。

另外，载人航天器的研制分为方案设计阶段、初样设计阶段和正样设计阶段，其中，重量控制工作贯穿于整个研制历程，并且在型号研制时，重量控制工作被纳入到系统设计中，并与系统设计形成设计上的闭环与迭代，当重量不满足预定的指标要求时，进行方案再设计或采取减重措施，以满足重量要求。

在载人航天器研制的方案设计阶段，执行以下操作：合理进行指标分解，其中，对系统指标进行分解，同时将分解后重量指标向分系统及各责任方进行分配；预留合理的设计余量，其中，在设计存在一定不确定性的情况下，通过方案的完善，使得系统重量逐步增长，从而依据前期载人航天器的设计结果，在方案设计阶段预留8％～10％的设计余量；准确进行重量预估，其中，在分配好重量指标后要，根据预定的设计方案进行系统重量预估；及时对设计方案进行修正，其中，对于不能满足系统重量指标的方案进行修正。

在载人航天器研制的初样设计阶段，执行以下操作：重量控制前移且闭环，其中，在单机产品设计层面，在初样产品设计阶段，在产品生产前进行重量计算，而在系统设计层面，在初样产品交付前，对系统重量进行准确把握，并对不满足要求的设计进行设计改进，从而将重量控制工作作为设计阶段的闭环控制环节；准确进行偏差控制，其中，根据产品的成熟程度，借鉴预存的研制数据，确定产品的偏差范围并进行设计偏差区分，按签订初样的IDS表，采用偏差的上限控制方法，使产品可达到的最大重量的总和作为当前系统重量；利用试验结果进行重量寻优，其中，开展单机验收试验和鉴定试验，在系统上开展静力试验、振动试验、力学分析验证设计的有效性，并对试验结果进行分析，从而在满足设计要求的前提下削减结构设计的过度冗余，追求重量优化；做好称重状态控制，其中，称重前进行系统状态清理，完成重量预估，称重过程中进行现场状态控制，称重后进行数据分析，并基于重量因素，根据称重计算结果复核系统设计并进行适应性改进。

优选地，重量因素至少包括装器工装重量、工艺件与真实件的差异重量、未参加称重的产品重量、气液工质重量。