载人飞船属于舱体密封结构，设备密集程度高、操作空间狭小、构造复杂、开敞性差。因此，在飞船总装实施过程中，存在着一些问题如：插头盲插、多余物检查和拾取、狭小空间内操作情况检查等。这些操作中的问题，目前只能依靠工人的技能和职业道德来保证。
本研究工作针对航天器总装工艺的特点，分析了装配中的问题，确立了飞船应用内窥镜检查的方法以及设备改造的方案，为航天器总装工艺引进内窥镜新技术手段，解决现有航天器装配实际问题做出了有益的尝试。
1、船总装中存在的困难
载人飞船的结构复杂，舱内操作空间狭小，尤其是返回舱大底上的设备安装分三层。在总装后期存在以下困难：
(1)受操作空间限制，轨道舱和返回舱均有部分插头盲插；
(2)落入返回舱大底的多余物查找、检出困难；
(3)返回舱内部分环控设备状态检查、设置困难；
(4)有安装精度要求的设备，由于操作空间限制，无法测量间隙尺寸；
(5)狭小操作空间内，三按三检实施困难。二岗、检验只有等一岗人员操作完出舱后，才能轮流进舱进行检查。这样人员频繁进舱，增加了飞船舱内的安全隐患。
工业内窥镜作为一种成熟的检验手段，是人视觉的延伸，可以很好的解决上述困难。
2、内窥镜在飞船总装中应用的方案
根据飞船总装的一般要求和舱内环境的特点，应用内窥镜的总体思路是：建立在飞船安全的基础上，主机设备不能进入飞船舱内；进入飞船内部的部件集成度要高，便于携带；在排故过程中，室外主机要与计算机相连，便于设计人员了解舱内一手情况；整个产品要求有防静电措施。具体方案如下：
2.1内窥镜种类选择
考虑到管路检查和舱内使用的需求，采用“光纤内窥镜”和“视频内窥镜”组合应用的方案，覆盖从3mm以上内径管子的检查。由于舱内的应用对内窥镜的直径无特殊要求，故在视频内窥镜的选择上，主要考虑舱内观察的方便，并具有拍照、录像功能。
2.2内窥镜功能的需求
根据飞船总装的需求，内窥镜应具有如下功能：
(1)探头前端硬质部分要短。镜头的选择应能适应飞船内部狭小空间的操作环境，可以进入飞船内部所有角落。
(2)探头360º旋转。由于内部情况比较复杂，探头360º旋转可以全方位观测内部情况，杜绝检测盲区情况。
(3)图像处理和在线控制功能。在飞船测试发生故障时，设计师往往不允许进入飞船内部，故障的诊断只能靠进舱工人的描述。因此，内窥镜引入后，应在舱外主机上连接笔记本，便于设计同步观察舱内情况，并能对镜头进行在线控制。
(4)特殊要求。由于主机不允许进舱，故主机与操作手柄的连线距离应超过3m以上。
2.3安全要求
(1)采取接地措施，防止静电或漏电损伤船伤产品；
(2)操作手柄应轻巧，便于工人携带，以防磕碰舱内设备和电缆；
(3)显示器应配有与飞船舱内连接固定的接口。
3、设备主要功能介绍
探头外径为6.9 mm，探头有效工作长度为3m，采用全封闭性设计。像素不小于44万：动态图像具有不小于2倍的可调放大成像功能、不小于16 s的延时曝光功能；具有图像处理系统和图像存储系统。视频探头端部导向方式为操作手柄内置手动导向：导向方向度为360度全方位连续导向。其导向弯曲度大于90°，导向弯曲半径≤15mm ：具有3.5寸数字液晶显示器，可由任意角度观看，亮度可调，有防划保护屏和遮阳罩。
4、内窥镜的应用
4.1应用案例
1)某设备插座检查
在插接某设备插头时，由于操作空间不开敞，插头基本处于盲插状态，在插接前无法进行常规检查，借助内窥镜进行了检查，发现插针弯曲问题，及时进行了校正，消除了安全隐患。
2)舱内多余物查找
在飞船测试期间，不慎将一个插头保护盖掉入舱内，成为多余物。用内窥镜不到两个小时，就将多余物找到并取出。此外，应用测量功能，完成了某次装配间隙的测量，给出精确的调整垫片的尺寸，避免了原来进行多次重复试配、调整带来的不便。还有许多案例，在此不一一列举。
4.2应用体会
4.2.1质量控制
内窥镜技术在航天器总装中的应用，目前还处于个案的时期，还缺少系统的应用环境和政策、制度方面的支持。在航天器总装质量控制方面，虽有“三按三检”、“100％检验”的要求，但受部分航天器结构特点的制约，在操作盲区很难完全实现100％检验。内窥镜这种新技术，为人的视力提供了视觉上的延伸，是解决航天器操作盲区质量、安全控制的很好的手段，相信在不久的将来可以成为航天器总装检验的必备手段。
4.2.2影响内窥镜检查的几个因素
在内窥镜使用中，有四个基本因素是影响检查质量的关键：检查人员、内窥镜设备、检查对象及工作环境。
(1)检查人员应具备合适的视力，并经过与所从事工作遵守的标准相符的培训和认证。检查人员应能够熟练操作内窥镜设备，选用合适的仪器、工具及方法；熟悉飞船的产品结构、特征并能够准确判定多余物可能存在的位置。
(2)内窥镜设备的性能和状况决定其检查能力和效果。内窥镜设备应处于良好可用状态，测量系统应按照操作手册规定的方法和时间进行误差校验。
(3)检查对象应综合考虑检查对象的因素选择适当的设备和方法。
(4)工作环境应尽可能使检查人员方便、舒适、不易疲劳，并符合仪器操作手册对仪器工作环境的要求，防止因疲劳或环境因素造成检查结果的误判或损坏仪器。 |
