小賬本里看發展 |「想上天」的年青人
兩個月前的月球南極-艾特肯盆地,嫦娥六號開啟人類探測器首次在月背面實施的樣品採集任務,這是中國第二次在月背著陸,此前從未有其他國家在這裏軟著陸過。
與此同時,地球軌道之外的鵲橋二號打好配合,為嫦娥六號的探月工程任務在地月間架起「通訊之橋」……星空之上,我國航天事業正描繪著壯闊圖景,人類對宇宙最前沿的求索持續前行。
從新材料、控制軟件研發到精密結構車間,無數航天人在各領域發揮著「光和熱」,共同演繹著一場團體接力賽,航天員和航天器得以「手可摘星辰」。
航天科技融合了多個學科和工程技術,集中體現著國家科技發展的綜合實力。我國航天技術為何能走在最前沿?有這樣一群夢想著「上天」的年青人,從他們記錄新材料研發的「小賬本」中,答案見微知著。
「干別人沒有的,解決下一代產品無材可用的難題」
在航天三院306所先進耐高溫結構復合材料研製團隊的辦公室里,掛著一條「初心炙熱,鑄就航天神劍;匠心磅礴,必成國之重器」的條幅。
前不久,得到獲獎消息的柯博士站在條幅下,手中緊握著那份科技進步獎的獲獎通知,向記者訴說起幾年前做出決定的那個午後。
「一代材料,一代裝備」。新材料研發承擔著推動航天裝備升級的重擔。幾年前,由於技術儲備不足,部門的研發成果沒搭上航天任務的「列車」。部門研發要何去何從,大家心裡都沒底。
柯博士說,彼時團隊負責人帶領大家形成了共識:從多個方向瞄準下一班「航天列車」,就像養上一群「小豬崽」,最壯實的那頭肯定能衝出重圍趕上車。
![研發團隊進行探討。受訪者供圖](http://n.sinaimg.cn/spider20240817/166/w1118h648/20240817/fdf3-c94f67397bf50c0020235d9f7af25fd7.jpg)
材料學是一片藍海,耐溫性、強硬度、延展度等性能都是一朵朵「浪花」,只有在海浪中踩準合適的浪線,衝浪板才能立得穩。因此,研發新材料並非選擇題,而是要飽和式研發。多種材料並行研發的策略,確保至少有一條路線能夠成功。
在新材料這條賽道上,從不同的跑道出發,「飽和式」研發團隊都有著同樣的目標——搭上下一趟「航天列車」。
瞄準現有技術的薄弱環節,考慮到耐高溫領域絕對是未來的方向,柯博士認領了耐高溫結構復合材料這頭「小豬崽」。「干別人沒有的,解決下一代產品無材可用的難題。」回憶起當時的決定,性格樂觀的柯博士說。
劍指高峰,鉚足幹勁。帶著搞點大事的決心,柯博士與團隊就這麼出發了。
「小金豬」坐上「航天列車」
團隊選定了聚酰亞胺——一種頂級的耐高溫材料,相對而言,材料成型的難度也是頂級的。
「要技術沒技術,要設備沒設備。」柯博士回憶起開始的艱苦,由衷感歎,這隻「小豬崽」還是只「小金豬」,養它長大的原材料,價格高昂。
新工藝,高成本,再加上團隊自己研究的新設備,「小金豬」安全成長的壓力很大。
每當材料高溫成型,這中間幾十個小時的過程,團隊人員必須輪班盯著,生怕出現一點差錯。用上十二分的耐性,材料的成型工藝越來越成熟穩定,「小金豬」在團隊的精心喂養下茁壯成長。隨即,一個搭乘「航天列車」機會擺在了團隊面前。
![研發團隊在觀察數據。受訪者供圖](http://n.sinaimg.cn/spider20240817/110/w1062h648/20240817/5284-79b2e57e5c2f14435f43ceb953aa1c84.jpg)
這是一項壓力容器的研製任務,拿下任務只需要克服兩個難點:一個是從無到有的突破,由於這類產品從沒用過復合材料,設計參數沒有任何參考;一個是材料性能的顛覆,專家認為團隊選用的材料不適合纏繞,不可能做成壓力容器。
兩年時間,不斷調節成型參數、幾百個試樣,團隊突破了纏繞技術,也支撐起了設計數據輸入。一次、兩次、三次……「小金豬」的穩定性一步步提高,完美通過了壓力試驗,又在後來順利通過了振動、衝擊、液壓等一系列試驗考核,成功搭上了通向星辰大海的「列車」。
手握團隊申報的「航天科工集團科技進步獎」一等獎通知,柯博士抬起頭,凝望著條幅上大大的「初心」兩字。
養成更多「小金鼠」「小金牛」
業內專家曾分析,未來極具潛力的新材料必須是先進材料,首先它的性能是超過原有或當下材料;其次它的開發和應用前景應當是可預見的——與柯博士團隊的「小金豬」研發思路不謀而合。這是我國新材料產業支撐國家重大項目建設的生動縮影。
見微知著。在航空航天之外,新材料技術已在新一代信息技術、新能源、裝備製造、軌道交通和海洋工程等產業中廣泛應用,展現出我國新材料研發、製造、應用完整的創新鏈、產業鏈。
數據顯示,我國新材料領域發明專利和論文數量均位居世界第一位,專業技術人才達160萬人,位居世界第一位;國家實驗室、新材料技術創新中心、全國重點實驗室、產業化基地等達400餘家;2023年新材料企業達165.13萬家,產值超過7.7萬億元,約佔我國GDP的7%。
當前,新一輪科技革命和產業變革正在重塑產業版圖,新材料等戰略性新興產業和未來產業成為各國競爭的新賽道。
近年來,國家高度重視新材料產業發展,相關部門先後出台了《新材料產業發展指南》《國家新材料生產應用示範平台建設方案》《「十四五」原材料工業發展規劃》《原材料工業數字化轉型工作方案(2024—2026年)》等一系列政策舉措,推動新材料產業持續創新發展,營造良好產業發展環境。
嫦娥六號、國產大飛機C919、「奮鬥者」號、複興號動車組、天宮空間站、北鬥導航、地殼一號……新材料的價值不斷凸顯。未來的國際月球科研站、天問三號、「人造太陽」等,也都需要新材料更高水平的「發揮」。
憑藉「小金豬」,團隊爭取到了更加先進的研製生產條件,為培育更多新技術新產品奠定了堅實基礎。柯博士說,團隊懷著創新突破的決心、紮實鑽研的恒心,會為養成更多「小金鼠」「小金牛」奮勇前進。
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