给火箭穿上超轻“金钟罩”
12月17日15时,双曲线一号遥七“什邡号”运载火箭在我国酒泉卫星发射中心成功发射升空,火箭按照预定程序安全顺利完成飞行,发射任务获得圆满成功。
运载火箭的任务是将人造地球卫星、载人飞船、空间站、空间探测器等有效载荷送入预定轨道,位于火箭顶部的整流罩,则是用于承受和保护这些有效载荷的特殊装置,双曲线一号遥七“什邡号”运载火箭所用整流罩,就出自什邡一家航天科技企业之手。
这个占地近1万平方米的钢构厂房,被划分成大小不等6个工作区域,为什么采用这样的产线布局,而不是全自动化产线?生产主管宫建朝告诉记者,火箭整流罩的生产有其特殊性,以模块式设置产线,除了能保证各任务区维持较高专业化程度,还能最大限度提高不同模具的通用性和设备利用率,从而实现不同产品无缝衔接。另外,现阶段火箭整流罩的制造,仍然有一些自动化设备难以胜任的关键工序,需要以人工操作的方式来完成。
整流罩被喻为火箭的“金钟罩”。在发射中,火箭要在两到三分钟的时间里把卫星飞船运送到距地面100公里的位置,平均时速达到每小时两三千公里,整流罩必须要有足够好的强度和防热功能,同时火箭需要和地面通信,意味着还要具备良好的透波功能,所以整流罩也是火箭最难制造的部分之一。
在此之前,火箭整流罩的主流材质以铝合金材料为主,相比之下,碳纤维复合材料重量更轻,强度更高,尽管这样的新型材料能显著减轻火箭“体重”,但对研发团队来说,从零研发一款高性能的新材料,无疑是一次“明知山有虎,偏向虎山行”的选择。挑战也是机遇,2020年末,总部位于天津的爱思达航天科技,整合全部力量开展新材料研发攻关。
经过几个月日以继夜连续奋战,碳纤维复合材料整流罩终于研发成功,比传统金属整流罩减重达到30%。
征得特许并经过仔细的除尘消毒后,记者走进了这个与外部隔离的无尘恒温车间,这里是生产火箭整流罩的地方。正在进行的是铺层工序,这是火箭整流罩所有组装工序中最重要的一环,复杂而精细的过程,需要严格的质量控制和技术支持。
以直径4米的火箭为例,工人们需要按照技术规范和工艺要求,将已经满足理化性能,并且在恒温恒湿条件下静置6小时的碳纤维复合材料,一层一层敷设到已成型的整流罩内壁上,整个过程就像是给手机贴膜,绝对不能出现气孔、分层、折痕等质量缺陷。
这里的技术工人平均年龄20出头,大都具备航天科技、电气工程等专业背景,上岗前还要接受系统的专业培训及考核。为了给火箭打造高性能“金钟罩”,这群年轻人从零开始,在日复一日的历练中,逐步成长为岗位能手。前不久,这个叫贠有涛的青年技工,一口气提出8条工艺优化建议,大幅提高了生产效率和产品质量。
最近十年,我国航天事业取得历史性成就、实现跨越式发展,航天强国建设迈出坚实步伐,航天科技领域加速形成上中下游协同、大中小企业融通的创新发展格局。
随着产业链与创新链深度融合,无论是国务院相关部委的顶层设计,还是地方政府的产业规划,都在为航空航天科技行业添柴加火。立足传统工业底蕴深厚,制造业基础发达这一优势,四川爱思达航天科技所在的什邡,正聚力打造航空航天零部件制造创新示范区和通用航空全产业链智造集聚区,目前已有16家通航企业落户。
【调研手记】
这次采访调研,解开了藏在我们心中的两个问号,一是在国家大力发展先进制造业的今天,民营企业能否找到细分赛道,既做强自身,又能融入国家发展战略?一支高性能火箭整流罩,很能说明问题。另一个是,传统制造业体量偏大的德阳,能否推动产业向“新”而行,聚合更多更强的新质生产力?爱思达航天科技的产线给出了肯定的答案。
最新出炉的《2023先进制造业百强市研究报告》显示,德阳位居全川第二,全国排名第59位,这意味着经过长期的涵养培植,以产业集群为抓手,有针对性、精准性、有效性的补链延链强链,在德阳已经取得明显成效。
发展新质生产力是推动我国经济实现高质量发展的重要动力,而创新是其核心要求和关键抓手。对德阳而言,能否在新一轮科技革命和产业变革中,持续推动制造业能级跃升,是一项干在当下、锚定长远的重大课题。(记者:德阳台 成斌 张师培 李庆林 邱晨 林骁 高宇)