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三代人絕活育成火箭“大心臟”

2021-09-09 08:39:00
來源:中國青年報(bào)
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  青年航天工匠的創(chuàng)新譜系

  三代人絕活育成火箭“大心臟”

  7103廠,是西安航天發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司的內(nèi)部代號(hào)。這里是我國唯一的大型液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)研制生產(chǎn)單位。

  半個(gè)多世紀(jì)以來,7103廠先后研制生產(chǎn)了載人航天、探月工程、北斗導(dǎo)航、火星探測等所需的一系列液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī),為建設(shè)航天強(qiáng)國作出突出貢獻(xiàn)。

  在這背后,有著一代代青年航天工匠的傳承、堅(jiān)守與奉獻(xiàn)。時(shí)代在變,對(duì)于青年工匠的要求也在變。

  航天工匠楊峰說,青年工匠從只會(huì)干不會(huì)說到會(huì)說會(huì)寫會(huì)總結(jié),從手工操作到先進(jìn)數(shù)控設(shè)備的轉(zhuǎn)化,這是時(shí)代發(fā)展的要求,也是追求航天工程高質(zhì)量和高效率的內(nèi)在要求。

  30年“變身” 70后鉗工成創(chuàng)新達(dá)人

  說起楊峰,在7103廠,甚至整個(gè)業(yè)內(nèi),都鼎鼎有名。這位閥門制造車間(以下簡稱“25車間”)鉗工,不僅是全國勞動(dòng)模范、中華技能大獎(jiǎng)獲得者、中國青年五四獎(jiǎng)?wù)芦@得者,而且創(chuàng)建了以自己名字命名的國家級(jí)技能大師工作室。

  楊峰從事液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)上所有閥門、自動(dòng)器及推力室、貯箱、火藥啟動(dòng)器等零部件關(guān)鍵工序的精密加工。閥門是液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、關(guān)閉、流量調(diào)節(jié)的關(guān)鍵件,如果把發(fā)動(dòng)機(jī)比喻為火箭的“心臟”,閥門則相當(dāng)于“心臟瓣膜”,是發(fā)動(dòng)機(jī)的命脈所在。

  1992年,不到20歲的楊峰來到7103廠,成為一名鉗工,承擔(dān)液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)閥門零部件的精密加工任務(wù)。

  上班第一天,楊峰曾自勉“一定要做最好最出色的鉗工”。然而,“在加工第一批產(chǎn)品時(shí),一共30件,我就干廢了7個(gè)!睏罘寤貞洠鎸(duì)車間老師傅的指責(zé),他深受觸動(dòng)。

  要成為一把“好劍”既需要理論支撐,也需要實(shí)操技能。楊峰勤學(xué)苦練,相關(guān)車銑刨磨鉗領(lǐng)域的書籍,他常常讀到深夜兩三點(diǎn);為了訓(xùn)練技術(shù),他開始用臺(tái)鉆在雞蛋上練習(xí)打孔,成功后進(jìn)一步用手持電鉆打孔,練就了蛋殼破而蛋膜完整的功夫。

  楊峰說,他們那時(shí)加工零件手工操作多,對(duì)于手工打磨能力要求極高,必須練實(shí)基本功。

  在楊峰迄今為止的12項(xiàng)發(fā)明專利中,有一項(xiàng)名為“峰形鉆!,該鉆模形似山峰,也恰巧與自己名字相同。這個(gè)在記者眼里的大鋁塊,卻是楊峰引以為傲的寶貝。

  20年前,工人在加工某閥體兩對(duì)直徑為2毫米的相交孔時(shí),是利用分度頭裝夾零件的一個(gè)螺紋嘴,先抬起一定的角度再旋轉(zhuǎn)另一個(gè)角度來加工,孔的位置通過畫線找正。

  楊峰說,當(dāng)時(shí),只有加工完第一個(gè)孔后,才能加工第二個(gè)跟它相交的孔,這個(gè)過程不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力,還經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)相交孔不在同一個(gè)平面內(nèi),達(dá)不到要求,導(dǎo)致零件報(bào)廢。

  兩個(gè)月時(shí)間里,試驗(yàn)、改進(jìn)、再試驗(yàn)、再改進(jìn),楊峰終于通過創(chuàng)新斜孔定位的方式將三個(gè)角度融合在了一個(gè)鋁制鉆模上。

  楊峰說,通過“峰形鉆!币淮窝b卡固定,就能手扶零件鉆完相交孔。原來加工一個(gè)零件耗時(shí)一個(gè)半小時(shí),如今一個(gè)零件完成,只需要5分鐘,生產(chǎn)效率提高了17倍,合格率也從之前的80%提升到100%。

  后來,這項(xiàng)發(fā)明不僅獲得專利,還獲得航天科技集團(tuán)公司五小成果一等獎(jiǎng)。

  2013年9月,工廠接到某型號(hào)產(chǎn)品充氣閥錐面60°喇叭嘴的緊急修復(fù)任務(wù),楊峰臨危受命率領(lǐng)檢修小組直奔發(fā)射基地。

  盡管設(shè)想了各種方案,可到現(xiàn)場后被告知:“錐面必須在車床上才能加工,手工打磨無法保證20兆帕的壓力,而且修復(fù)只能在箭體狹小的空間進(jìn)行,幾乎不可能完成!

  發(fā)射在即,楊峰憑借嫻熟的技能和多年經(jīng)驗(yàn),小心翼翼地交替使用五個(gè)研磨棒,純手工精準(zhǔn)操作,歷時(shí)一個(gè)半小時(shí),硬是一點(diǎn)點(diǎn)研磨密封錐面,消除了擠壓變形。經(jīng)打壓試驗(yàn)錐面絲毫不漏,飛行試驗(yàn)取得圓滿成功。

  工作以來,楊峰先后完成了以長征系列運(yùn)載火箭為代表的數(shù)十種型號(hào)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)以萬計(jì)閥門關(guān)鍵零部件的精密加工,產(chǎn)品始終保持100%合格率。

  楊峰調(diào)侃說,“創(chuàng)新的目的就是為了‘偷懶’,節(jié)省時(shí)間,提高效率。從前是加班加點(diǎn)搶任務(wù),現(xiàn)在是依托技術(shù)創(chuàng)新提升質(zhì)量、效率和效益!

  工作30年來,楊峰各種發(fā)明創(chuàng)造超過100項(xiàng),僅專利就有12項(xiàng)。同樣,這些年來,楊峰以身作則培養(yǎng)年輕人創(chuàng)新意識(shí)和能力,從1998年至今,他傳幫帶過50多名徒弟,徒孫也超過了30名。

  新青年新挑戰(zhàn) 從傳統(tǒng)手工技術(shù)轉(zhuǎn)向“高精尖”

  近些年,隨著航天事業(yè)的快速發(fā)展,一批超精密、高精端設(shè)備開始在生產(chǎn)中投入使用,傳統(tǒng)以手工為主的加工方法需要向新技術(shù)應(yīng)用和新設(shè)備加工方面轉(zhuǎn)化,這對(duì)于新一代青年航天工匠形成了新的挑戰(zhàn)。

  2009年,80后蔡帆進(jìn)入7103廠,成為一名數(shù)控銑工。創(chuàng)新智造、敢打敢拼成為他身上的標(biāo)簽。

  2011年的一天,蔡帆在車間看見幾個(gè)車工正在流水加工一個(gè)八通零件。蔡帆說,當(dāng)時(shí),加工一件八通零件需要占用5臺(tái)設(shè)備,更換5套組合夾具,前后裝卸6次,才能完成零件上6個(gè)螺紋嘴的加工,不僅程序繁瑣,加工周期長,而且產(chǎn)品質(zhì)量不易保證,操作工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。

  蔡帆決定改進(jìn)傳統(tǒng)加工方法,為此,他向師傅楊峰提議能不能利用數(shù)控銑床一次性加工零件。

  在楊峰的支持和指導(dǎo)下,蔡帆正式申報(bào)了《八通的加工方法改進(jìn)可行性分析》。然而,鑒于螺紋嘴喇叭口的表面粗糙度要求很高,很多同事質(zhì)疑數(shù)控銑床能否實(shí)現(xiàn)。

  對(duì)此,蔡帆頂住壓力一次次反復(fù)嘗試,從自己設(shè)計(jì)刀具和工裝入手,最終成功利用四軸加工中心以銑代車一次性加工6個(gè)外螺紋嘴和內(nèi)腔。

  如此一來,1臺(tái)設(shè)備代替了5臺(tái)設(shè)備,1次裝夾完成車床6次裝夾的工作量,不僅零件加工精度高,產(chǎn)品質(zhì)量得到保證,而且有效降低了人員勞動(dòng)強(qiáng)度,使得加工效率提高3倍。

  后來,《八通加工方法的改進(jìn)》在工廠全面推廣應(yīng)用。

  在探月工程系列發(fā)動(dòng)機(jī)中,直徑小于0.12毫米的微孔加工技術(shù)相當(dāng)有難度。其中關(guān)鍵在于要選配鉆頭刃磨、刃具材料,確定切削用量參數(shù)。

  面對(duì)新型的高溫合金、鈹青銅及復(fù)合材料,蔡帆吃、住在車間,鉚著勁“吃”下這個(gè)難題,終于成功在設(shè)備上完成了直徑0.08毫米、深度0.7毫米、空間位置精度0.02毫米的零件加工。

  入職以來,蔡帆曾兩次近距離觀看火箭發(fā)射,一次在山西太原,一次在海南文昌。蔡帆說,當(dāng)他望著火箭倒數(shù)、點(diǎn)火,再望著火箭飛向太空時(shí),心中有緊張、自豪,更想情不自禁地大聲高喊,喊出自己參與火箭動(dòng)力系統(tǒng)研制的驕傲之情。

  如今,入廠12年的蔡帆逐漸形成一套“快、巧、精、好”的加工技藝,成為7103廠最年輕的高級(jí)技師。

  新時(shí)代需要新工匠精神 從制造到智造迎來蝶變

  2014年,剛剛?cè)肼?103廠25車間的董明明接到了第一項(xiàng)任務(wù)。

  師傅交給他一根大約300毫米長、直徑80毫米的圓柱體鐵棒,讓他手工銼削成一根邊長50毫米的長方體,并且要求長方體的6個(gè)面在平面度、垂直度、直線度等精度上達(dá)到正負(fù)0.02毫米以內(nèi)。

  董明明心里明白,自己作為一名裝配鉗工,這是師傅有意考察一下他的基本功,而基本功是鉗工的重要基礎(chǔ)。

  董明明先將鐵棒夾在虎鉗上,而后拿起銼刀像雕琢一件精美器具一樣一點(diǎn)點(diǎn)銼著鐵棒表面,從弧面變成平面,邊銼邊測量。

  兩個(gè)星期后,董明明交了差,“師傅很滿意,而且在粗銼、精修的過程中,楊峰大師親自過來指導(dǎo)、矯正我銼刀的拿法及手的按壓方法、站立的姿勢,告訴我動(dòng)作要協(xié)調(diào)自如,干活不能用蠻力,要學(xué)會(huì)動(dòng)腦筋思考,找到技巧!倍髅髡f。

  董明明長期從事預(yù)先研究型號(hào)制造工作,新產(chǎn)品、新工藝需要新方法、新手段,工作中遇見新問題是家常便飯。在空間站工程中,某新型上面級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)閥門屬于首次研制,濾網(wǎng)網(wǎng)片的折彎成型關(guān)系到發(fā)動(dòng)機(jī)閥門控制的精準(zhǔn)度。面對(duì)尺寸小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度高的成形技術(shù)要求,董明明經(jīng)過幾天幾夜的研究試驗(yàn),制作專用工裝,在5倍放大鏡輔助下,完成了網(wǎng)片折彎任務(wù),保證了產(chǎn)品研制進(jìn)度。

  在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)某新型研制類貯箱的裝配焊接過程中,偶爾會(huì)出現(xiàn)待焊部位錯(cuò)邊不齊且存在間隙的情況,將直接影響后續(xù)焊接質(zhì)量。對(duì)此,董明明設(shè)計(jì)了一種專用工裝,利用螺栓的螺旋壓緊力將錯(cuò)邊箍住,與焊縫平齊,將間隙壓平,確保了焊接質(zhì)量。

  入職7年來,從“嫦娥四號(hào)”月球探測器,到“天問一號(hào)”火星探測器,每次重大航天任務(wù),董明明都參與其中。

  如今,在創(chuàng)新路上,董明明已經(jīng)小有成績,但他不滿足于此,在參加了成人高考后,董明明即將在職攻讀機(jī)電一體化專業(yè)。在他看來,技術(shù)在日新月異地發(fā)展,對(duì)于航天工匠的要求也在不斷提高,新時(shí)代需要新工匠精神,他必須跟上。

  從70后楊峰,到80后蔡帆,再到90后董明明,航天精神在一代代傳承,創(chuàng)新精神也在一代代傳承。

  中青報(bào)·中青網(wǎng)記者 李川 楊寶光 來源:中國青年報(bào)

[責(zé)任編輯:楊永青]
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