——长征七号运载火箭开展全寿命周期数字化研制解读

0153个零部件的数字化定义，56个团队高效、并行、协同的工作——长征七号运载火箭成为我国首个采用全数字化手段研制的火箭。

长七火箭的成功发射，揭开了我国载人航天工程空间实验室任务大幕，而全寿命周期数字化对火箭的研制模式来说，也是质的飞跃。

火箭的全寿命周期数字化，意味着将数字化贯穿设计、试验、制造、管理的全过程，从全三维协同、全三维设计、全三维下厂、全三维生产，数字化仿真试验、数字化发射服务，完成全流程IPT（Integrated Product Team）研制。

从设计到制造：艰难一跃

时间回溯到2008年，长征五号运载火箭首次采用了数字化设计，这在当时是一条大新闻。而作为长五火箭的“同门师弟”——“长七”则勇敢地又向前跃了一步，将数字化技术贯穿火箭研制全过程，成为首发实现全寿命周期数字化的火箭。

这一跃，并没有想象中那么容易。

对于一个火箭产品来说，不仅在设计上实现数字化，如果能打通制造环节，实现全三维下厂，按照数字火箭的设计来进行生产，打通产品研制全链路的数字化，才能真正意义上称之为一枚全数字化火箭。

从设计到制造，为什么这么难？“这是跨越式的一跃，这就好像从纸质阅读到电子阅读，这对于传统生产制造来说是颠覆性的改造。”型号副总师张立洲说道。难就难在要将数字化辐射到火箭的设计、模装、试验、生产制造的全过程。

“这没图纸，咋干活？”刚开始，在生产制造现场，工人们很不适应，再也看不到原先精美的图纸，取而代之的是屏幕上的“三维模型”。在中国航天科技集团一院211厂总装事业部，总装车间调度尚晓菁指着电脑演示起来，随着他的操作，显示器上出现了一个圆柱体，经过放大，可以很清晰地看出来，它和旁边的长七火箭二级箭体实物几乎一模一样。

任何新的事物都需要适应的过程，现在，他们动一动鼠标就能一目了然，将每一个细节全方位看清。“‘三维模型’是联系设计与制造环节的重要纽带。全三维下厂，提高了设计人员与制造人员之间信息传递的准确性。”尚晓菁补充道。

前几年，数字化在航空领域创造的超高效益，加快了欧美国家在航空产品方面的数字化步伐。而近几年，数字化也逐渐在航天领域大展手脚，以长七为例，装配出现的问题减少了70%，设计更改减少了30%……长七实现了全数字化艰难的一跃。

打开神秘的大门：先吃螃蟹

长七的首飞成功，标志着我国新一代运载火箭在数字化设计能力上已跻身国际先进行列，同时它代表了国内运载火箭研制领域数字化的最高水平。

这扇神秘的全数字化大门终于被打开了。

航天产品的数字化设计制造一直是个国际性难题，即使是在这些领域研究很长时间的欧美发达国家。用新的模式改造传统习惯，张立洲认为这是大势所趋，“这不仅能够提高设计质量和效率，也能节约成本。”的确，有人形象地比喻，采用这种新的研制方式好比把工厂搬到了计算机上，一些不协调、不合理的地方，科研人员可以通过数字化的手段提前发现。

同时，以IPT集成产品协同组的形式打破各单位“单兵作战”的局面，“各系统的设计师组成一个设计组，形成协同工作的团队，集中在统一的工作现场。”主任设计师聂蓉梅介绍说，设计师们通过网络在工作站之间及时传递进展情况和反馈意见，把原先按串行流程进行的许多工作尽可能同步、甚至提前进行，直接在三维模型上进行设计、工艺制造以及协同，大大缩短了数据传递的时间和传递的路径。

在长七火箭关键环节的仿真验证和试验中，“虚拟现实技术”这种验证方法也被应用其中。技术人员赵博说：“通过虚拟现实技术可以实现三维数字火箭的虚拟维修，这项技术还应用在火箭发射场虚拟训练、发射场总装流程预演中，确保火箭的可靠性。”

“不管是哪里有坑，哪里是坎，都得有第一个吃螃蟹的人去试试才知道。”张立洲认为，长七实现全数字化火箭的尝试将成为“标杆”，为后续我国航天数字化发展铺好路。

数字化的生产方式实现了先进的设计手段与传统的制造模式的新对接，对传统制造业来说是一场新技术革命，长七火箭的全数字化正式开启了火箭制造业的新一轮革命。（李淑姮 王娟）