雷聲公司用機器人制造反導攔截彈殺傷器

李洪興

美國的《大眾機械》網站最近發表了一篇題目為《雷聲公司的工廠用機器人制造自殺式航天器》的文章，描述了雷聲公司在亞利桑那州圖森制造廠的情況，以下是本文的主要內容：

當各種費用高昂的航空航天項目，例如飛機、導彈、防空系統等開發都遭遇到成本超出和進展緩慢的困擾，致使裝備投入使用之后很快就過時，必須再投入巨資來更新的時候，各個防務巨頭都在想方設法提高自身的競爭力。雷聲公司在亞利桑那州圖森的一家制造廠正在制造一些新奇的產品，探索21世紀制造業的各種發展潛力。在那里，虛擬現實、3D打印、機器人技術、先進的監控技術正在改變國防面貌。不僅技術在改變，企業文化也在發生改變。

圖森工廠的重點業務是制造導彈，其中的制導系統需要精細的工程技術。那些靈敏的尋的器不僅需要在潔凈環境中制造，而且必須足夠結實和緊湊小巧。雷聲公司在圖森的工程技術人員目前有一個新項目，是在凈化車間制造“大氣層外殺傷飛行器”（EKV）。

EKV是用來跟蹤和摧毀來襲導彈彈頭的攔截器，由反導攔截火箭發射到空間之后，借助于微調傳感器跟蹤來襲彈頭，然后通過撞擊將其摧毀。EKV是具有小型火箭發動機、制導系統，執行自殺攻擊任務的短壽命航天器，其高度大約為1.4米，頂端安裝由低溫致冷系統保護的高靈敏度紅外望遠鏡，依靠高速撞擊摧毀來襲彈頭。

已經交付的EKV現在安置在阿拉斯加和加利福尼亞的空軍基地，由于部署的攔截器數量少，而且每次發射只能對付1個目標彈頭，因此限制了美國防御洲際彈道導彈彈頭的能力，需要加以改進。在EKV的多次試驗失敗之后，美國國防部要求迅速重新設計和改裝，因此雷聲公司在設計下一代EKV的同時，進行一次發射多個攔截器的系統設計。

EKV不是雷聲公司的圖森機構承擔的唯一天基項目，DARPA在2015年12月底授予了雷聲公司一項150萬美元開發小型衛星的合同，要求從空中向部隊發送實時圖像，因此雷聲公司現在還在凈化間制造小型衛星。

圖森機構的融合創新實驗室承擔著外購新材料改型以用于航空航天系統的任務，一些機器人承擔著精細工作。3D打印也在樣機開發中起著支持作用，3D打印機能夠以比較快的速度制造出用傳統的加工方法難以制造的復雜零件。由于進行試驗的時間和成本都大幅減少了，因此可以更多地嘗試新的東西。雷聲公司也采用了“浸入式”設計方法，虛擬現實的方法不但用于武器系統設計，而且也被用于工廠的結構體系設計。

小室自動虛擬環境（CAVE）是雷聲公司開展虛擬現實活動的至寶，它是被多個顯示立體3D圖像和增強現實圖像的屏幕環繞的平臺。當觀察者戴上配備天線的眼鏡之后，就可以“飛過”新導彈工廠的布局，整合所有的機器人、人員和硬件設施，既便于設計新的工廠，也可以根據新的政府合同來改造已有工廠。雷聲公司還可以將供應商和用戶置于虛擬現實中，向他們展示打算如何開展工作。雷聲公司的工程技術人員也可以用同樣的方法，“飛過”導彈并且操縱所看到的東西，以避免工程事故或者在類似于導彈鼻錐的密集空間安裝更多的電子裝置。

在工廠的地面上，沒有叉車和起重機，各種零部件均由機械臂傳送到各個制造單元和測試單元。機械臂的工作區沒有人員進入，一種自動安全機制將人員與機械的活動區分隔開來。一旦不可見的光束被遮斷，“光簾”就自動關閉機械臂。

在人員工作區，也采取了各種技術措施來保證正常的工作流程，例如各種工具只有在設定了適當扭矩的情況下才能夠使用，后勤支持系統會追蹤所有的零部件和工具，各項日常工作都有嚴格的清單。就拿工廠的小型衛星裝配間來說，其它的工作區就像一個電影攝影棚，到處都有攝像機和麥克風記錄著工作人員的一舉一動，許多傳感器記錄著溫度和濕度。這樣，一旦在質量控制中發現了問題，就能夠找到原因，并迅速改正。