張婷婷 張米

他們,用青春和熱血,用智慧和汗水,在平凡的工作崗位貢獻著自己的光和熱,彰顯和發揚了“特別能吃苦、特別能戰斗、特別能攻關、特別能奉獻”的科研精神。
他們,面向世界科技前沿,開展探索性技術攻關,制備出世界第一的超大鋁合金鑄錠、超大鋁合金環鍛件等,有力推動著我國航天事業進步。
他們,就是第26屆中國青年五四獎章集體獲得者——中南大學鋁合金強流變技術與裝備研究團隊。篳路藍縷二十載,青春之光,閃耀追夢征程。他們的故事里,有家,有國,有汗水,有淚水,有遠大理想,也有腳踏實地。
追趕超越,啃下核心技術“硬骨頭”
2014年,中南大學鋁合金強流變技術與裝備研究團隊,承擔了“長征九號”重型運載火箭10米貯箱整體過渡環研制任務,它是貯箱結構的關鍵承力構件,被稱為火箭的“脊梁”和“制造基準”。
接到任務后,團隊學術帶頭人、中國工程院院士鐘掘立馬組建了從材料到制造、從鑄錠制備到環件成形的聯合攻關小組,準備在航天報國的路上奮力奔跑。
但從一開始,這就是一場艱難的攻關。那,做這個“環”到底有多難?美國“土星5號”是全球推力最大的火箭,最大直徑10.1米,近地軌道運力118噸。“長征九號”與我國現役最大的“長征五號”相比,直徑從5米提高到10米,運載能力與美國“土星5號”相當。
“五年前,我國不具備10米整體超大環件制造技術,也沒有制造超大環件原料生產能力。美國‘土星5號’過渡環采用分體拼焊結構,10米直徑整體過渡環全世界尚無先例。”團隊負責人、中南大學輕合金研究院副院長易幼平介紹。
“國之重器”的背后,件件都是世界難題。
首先面臨的難題是制備重量超過10噸的高品質鑄錠,鑄錠體積越大,越易產生成分不均、氣渣含量高、鑄造開裂等問題,當時我國不具備制備如此超大規格的鋁合金鑄錠的工藝技術與裝備條件。
同時,直徑10米的環件制造超過了我國鋁加工企業設備能力的極限,設計的力學性能指標高于我國現役“長征五號”運載火箭的貯箱過渡環性能指標,如此超大鋁合金環件軋制成形極易形成粗大的纖維組織,存在軋制失穩、尺寸精確控制等難題。
科研攻關路上,從來都不會一帆風順。面對環件制造全過程需要攻克的技術難題,團隊下決心一定要啃下這塊“硬骨頭”。他們不斷往返于實驗室與企業之間,完成了上百噸材料的熔鑄工程化試驗、兩百多件模擬件的工藝試驗、上萬件試樣的組織性能分析、十多件環件的工業化試制。
功夫不負有心人,經過三年多的艱苦攻關,團隊與國內生產企業通力協作,成功攻克了超大鑄錠制備、超大環件制造等系列技術難題,首次制備出世界最大直徑1.38米的高均質鋁合金鑄錠,于2017年5月研制成功直徑10米世界最大的鋁合金整體環件,為我國“長征九號”超大結構件制造能力論證提供了重要支撐。
協同創新,跑出產學研融合“加速度”
科技創新成果,怎樣“從實驗室走上生產線”,中南大學鋁合金強流變技術與裝備研究團隊這些年開展了積極的探索。
經過多年積累,團隊在鋁加工行業取得多項突破性技術成果,具備國際領先水平。2019年,團隊“航天用超大型鋁合金材料與構件高性能制造”項目以6項專利和8項專有技術入股,組建了湖南中創空天新材料股份有限公司。找準產業發展需求,公司建成了鋁鋰合金熔鑄及鋁合金熔鑄、環鍛件等生產線,年產值超5億元,科研成果落地生“金”,這也為湖南創新引領、開放崛起提供了堅強有力的支撐。
如何深化產學研融合,更好地實現校企共同開展高水平合作研究、共享研發經驗與成果引領產業轉型升級,團隊也進行了大膽的嘗試。
這些年,團隊的“朋友圈”在不斷擴大,先后與航天一院211廠、西南鋁、張家港中環海陸、無錫派克等企業在多方面開展技術合作。
“與一線工人磨技術,在生產空隙搶進度”,這也成了團隊科研成員們校外工作的一種常態。校企合作,結合雙方優勢,提高了創新能力,進而促進了基礎研究與實際應用的各自發展及交叉影響。
他們堅持“將論文寫在祖國大地上”,立足研發、聚焦創新,建立了航天用鋁合金鑄錠制備的工藝技術規范,實現了不同系列鋁合金多種規格大鑄錠的批產,創建了航天用大型鋁合金環鍛件制造工藝技術體系與規范,促進了國內企業的技術升級與航天產品質量的提升。
強強聯手下,融合發展帶來可喜局面。產學研融合釋放的紅利,也深深地為團隊科研工作的持續發展打下了堅實基礎。
薪火相傳,打造“科研尖兵”團隊
科技創新講究團隊協作,更講究老中青科技工作者間的“傳幫帶”。只有一錘接著一錘敲、一茬接著一茬干,科技創新的成果才能不斷涌現,科技創新的步伐才能一往無前。
今年86歲高齡的鐘掘院士,無疑是這個團隊的“靈魂人物”和“精神偶像”。她幾十年如一日,始終不離科研一線,以實驗室為家,常常在辦公室工作到深夜,耄耋之年的她至今仍堅持親自下廠進行工程操作,為了取得最好實驗效果甚至通宵熬夜。她的人格魅力,也影響了青年科研人員。
現團隊共50人,35周歲以下青年占比70%。團隊的幾位業內德高望重的教授是“中堅力量”,他們每個人都有各自的主攻方向,定位明確。在他們的指導下,年輕一代在參與國家重大工程的科研攻關中得到充分歷練和快速成長,成為科研創新的生力軍。
“能吃苦、能戰斗”是這支“青年科研尖兵”的標簽。鑄錠制備攻關小組,他們常常身上穿著厚厚的隔熱服,在實驗室內挨著800℃的熔化爐,挑戰生理極限,晝夜不停地研究。超大環鍛件成形攻關小組,充分發揚了青年人的“沖勁”“闖勁”,先后完成了多件模擬環件試驗,發明了均質鍛造開坯、細晶軋制等系列新技術。
2019年,團隊青年科研骨干何海林博士論文《2219鋁合金大型環件組織性能調控方法與工程應用》獲得第九屆“上銀優秀機械博士論文獎金獎”,這是國內機械工程領域博士論文的最高榮譽。
三次國家科技進步一等獎、五次省部級一等獎,兩項中國高等學校十大科技進展成果,科技部創新團隊,中國青年五四獎章集體……這些高級別獎項的取得,是榮譽,更是對這支團隊所有的科技工作者百折不撓奮斗精神的致敬和褒揚。
在采訪的最后,我們問道,等到“長征九號”真正發射的那天會干什么?易幼平感慨:“我會和學生們一起觀看發射場面。作為其中的一員,能夠在里面出一分力,是一名科研工作者特別自豪的事。”
一個人的職業發展如果能與國家需要相結合,個人價值就會成倍放大。在中國航天繼續創造歷史的征途上,這批青年俊杰一定能逐夢更遠的星辰大海。