摘要：多余物控制一直是航天产品质量控制的关键，航天航空工业早期发展中由于多余物导致的事故较多，随着逐渐深入了解多余物，航空航天工业取得了一系列多余物控制措施、预防规范。根据近年来发射失败案例，由于多余物问题导致发射失败明显减少。但是由于航空航天行业中一直存在着多余物导致的质量问题，因此应当深入研究多余物的控制，逐步提高运载火箭产品的可靠性。
关键词：多余物；航天器总装；控制；检查；排除
前言
航天器生产工艺复杂，工艺条件要求严格，稍有疏忽，在装配生产过程中就会产生多余物。具有多余物的产品会产生随机的严重潜在质量事故，从而降低产品的可靠性。国内外曾多次出现航天器发射失败或功能失效的案例，其原因是航天器内存在多余留。因此，在总装生产过程中，如何控制多余物，进而清除多余物已成为航空航天工程技术人员的一项重要任务。因此，有必要对多余物展开分析，有效控制和分析其解决方法进行必要的理论研究。本文中对多余物的定义以及分类、危害等展开分析，从而提出控制多余物的方法。
1多余物的定义和分类
1.1多余物的定义
多余物指产品中存在的外部引进或内部产生的与产品规定状态不符的物质。对于总装行业，多余物就是设计图样及其技术条件要求和某些特定技术文件规定以外的物质。它既可能是金属，也可能是非金属；它既可能是本工序加工产生，也可能是上道工序或是外界条件带入。
1.2多余物的分类
多余物有各种各样的状态，最常见的是金属、非金属、人及其排泄物。此外，除指定的尘埃和介质外，化学反应的产物也是多余物。
1.2.1按体积分类：
（1）宏观多余物：人的正常视力（或经校正的视力）能看见的一切多余物。
（2）微观多余物：人的正常视力不能看见，需借助X光射线、放大镜或显微镜、光学分析仪等手段才能观察到的一切多余物。
1.2.2按种类分类
（1）金属类多余物：金属多余物是非常常见的类型，主要包括脱落的标准零件、加工金属屑、遗忘的装配工具、钢丝头、焊渣、工艺零件、铆钉等。这些多余物属于控制重点，具有严格控制规定。
（2）非金属多余物：该类多余物涵盖广泛，包括装配使用的非金属（如泡沫、线带、胶带、镀铝膜、聚酯网，阻燃布等等），物质粒子，超过规定的灰尘、胶和胶粘剂固化后碎渣等，此类多余物控制难度比较大。
（3）生物化学多余物：生物化学多余物是一个相对较新的概念，主要来源于人类和微生物。其表现为人体代谢产物和细菌。人类的代谢物通过呼气、大小便以及皮肤排出体外。目前已经检测到400种人类代谢物，其中许多是具有挥发性的有毒或有气味物质。对于航天器总装而言，生物化学多余物主要体现为：装配人员在航天器舱体内呼出气体、排出汗液、携带细菌等聚集在航天器的舱体内。
（4）有害气体多余物：主要来源是舱内非金属材料的脱气和舱内仪器设备的正常释放。航天器舱体内使用各种塑料、合成橡胶、织物、粘合剂、润滑剂、涂料等非金属材料。比如美国“生物实验卫星Ⅲ号”就使用了251种不同的非金属材料。研究发现大多数聚合物材料是不依赖于其化学性质，在室温下就会释放二氧化碳、一氧化碳、甲醛和烃类等毒性成分，这就造成航天器舱内有害气体多余物，对舱内设备、总装人员造成危害。
2 多余物危害简述
在火箭总装气密性试验中产生的多余物可能会影响阀门性能，并导致火箭的局部功能障碍。一般来说，多余物危险性是较大且不确定的，一种多余物并不能绝对损害哪些产品的功能会产生危害，但还可以根据多余物的危害程度，将多余物的危害分为3类。
（1）致命多余物：指的是造成产品主要功能失效，产生致命故障，进而使得发射试验失败的多余物。这种多余物更具致命性，是多余物控制的重点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如，1990年的“阿丽亚娜4”型火箭发射失败，就是由于一块碎布堵塞用于冷却发动机的管道阀门，而碎步则是工作人员擦拭管道时疏忽遗留下的。
（2）严重多余物：造成航天产品局部性能降低，导致局部故障，存在一定危险性的。这种多余物不太可能引起重大事故，但一旦造成产品功能故障，其危险程度仍然是致命的，必须严格控制。例如2005年某运载火箭功能检查时，发现后箱安溢活门漏气量超标，其问题的原因主要是溢流阀活塞密封表面残留有组装时产生的两处铝屑，该多余物造成了活门密封性能下降，如果在检查过程中未能发现，带入发射场，则造成的后果不堪设想。
（3）一般多余物：不影响产品性能，在一般情况下也不会造成致命或者严重后果的多余物。该类多余物虽然不会造成严重后果，但可能造成局部性能下降，同时也可以暴露出相应的总装问题。例如，1978年某火箭在总装车间在打开尾段舱口盖时，发现遗留一块白布多余物，产生原因是安装过程中使用的布块未及时取出，遗留在产品上。目前，总装气密试验过程当中产生的多余物多为一般多余物，甚至达不到一般多余物的等级。但是因多余物而导致的质量问题并不见少，这表明总装气密试验多余物控制已经取得较好的成果，但在精细化程度上仍然不足，无法完全避免多余物质量问题的发生。
3 航天总装过程中多余物控制排除方法
3.1航天总装过程中多余物检查方法
针对装配的自身特点，考虑装配过程的各因素，考虑实际生产过程多余物控制方案的简单、无害、无损、经济、有效。产生了许多的检查方法，其中常用的检查方法包括：
3.1.1常规检查方法
（1）目视检查。目视检查通常借助于一定的光源，本方法主要是对宏观多余物的检查，也是最常用的基本手段。（2）听声检查。充分利用装配过程的对接、滚转、吊装、转运过程，听封闭舱体、壳段内有无异响的方法检查。（3）照相检查。满足一定的照度，1000万以上分辨率相机，在封舱前对舱内每个角度照相放大检查；照相检查不仅是重要检查方法，还为复查提供依据。
3.1.2对已装配的封闭舱体、结构件内部、管路内腔检查方法
（1）工业内窥镜检查。主要是对目视、相机无法达到的部位、封箱后的箱体内部以及微观多余物的检查，工业内窥镜有放大物体与探头小的特点。（2）音频检查。需要时在装配过程中使用手持式音频检测仪器对已装配的封闭部件内部进行检查
3.2总装过程中多余物排除杜绝措施
装配过程中常用的排除方法主要包括预防、清理和固定3种。
3.2.1预防措施
（1）穿防静电服装以及进入装配现场风淋的方法防止。（2）洗：零、部、组件要采用适当的溶剂和有效的方法清除干净，例如超声波清洗等。（3）保护：指可能产生多余物的工序，将除装配加工面外的箭体、舱体保护封闭起来。
3.2.2清理措施
（1）擦：指对产品表面及可触及部位用棉纱块擦拭或沾酒精擦拭的方法。（2）吸：在舱内部可用真空吸尘器吸除。（3）利用内窥镜取多余物的功能排除多余物。
3.2.3固定措施
封闭结构件内部多余物，可采用开小孔灌胶固定的方法。
4 结束语
航天产品的多余物控制理论已从单纯的以产品为主发展到综合考虑人—机环境的综合因素，多余物控制也从直观的控制到防患于未然的超前控制。随着我国载人航天事业和高科技的不断发展，航天产品多余物的控制、检查、排除方法必将得到进一步发展。
参考文献：
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[3]甄晓改.运载火箭测试过程中多余物控制现状分析[J].四川兵工学报，2015（06）
论文作者:崔鑫,樊宇,王海洋
论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期
论文发表时间:2018/9/17
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