小賬本裏看發展 |“想上天”的年輕人
2024-08-17 20:42

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麵實施的樣品采集任務,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、控製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”的年輕人,從他們記錄新材料研發的“小賬本”中,答案見微知著。

“幹別人沒有的,解決下一代產品無材可用的難題”

在航天三院306所先進耐高溫結構複合材料研製團隊的辦公室裏,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,大家心裏都沒底。

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。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”,隻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複合材料這頭“小豬崽”。“幹別人沒有的,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”還是隻“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。用上十二分的耐心,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”機會擺在了團隊麵前。這是一項壓力容器的研製任務,拿下任務隻需要克服兩個難點:一個是從無到有的突破,由於這類產品從沒用過複合材料,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、液壓等一係列試驗考核,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,約占我國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)》等一係列政策舉措,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”。

憑借“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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