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火箭心脏“钻刻师”

[综合] 时间:2024-05-02 13:34:35 来源:蓝影头条 作者:探索 点击:126次

何小虎在操作机床。

魏杰制印

学人小传

学人简介:何小虎,现任中国航天科技集团有限公司第六研究院7103厂高级技师。钻刻师他解决了60多项火箭发动机加工难题,火箭心脏独创了微小孔高效加工法、钻刻师极限加工稳定性控制法、火箭心脏首件标定参数法,钻刻师有效提升了新一代运载火箭发动机喷注燃烧系统工作可靠性,火箭心脏在长征五号、钻刻师天问一号、火箭心脏北斗组网、钻刻师探月工程等任务中作出了突出贡献。火箭心脏2021年荣获“中国青年五四奖章”。钻刻师

发动机被称为火箭的火箭心脏“心脏”。液体火箭发动机燃烧系统相关产品,钻刻师更是“心脏中的心脏”。何小虎的工作就是研发液体火箭发动机燃烧系统相关产品。

在航天六院7103厂车间,记者见到了这种用在“心脏中的心脏”上的精密核心器件——火箭发动机燃烧室的喷管。它卷起来不过三分之一手掌大小。据介绍,它拉直了,长80毫米,最大直径30毫米,最小直径只有7毫米。生产这种喷管最大的难题是材料硬度特别高,很难加工,即使是资历最深的老师傅也没有加工过这种材料,之前,国内从未有过成功的尝试。

这项任务落在了何小虎和他的团队身上。只有一个月时间,而且只能成功不能失败!“型号需要就是军令状,再难我们都要攻克下来,发射任务不能卡在这一个零件上!”他说。

这种铌钨合金材料十分贵重,大家生怕浪费,不敢轻易尝试。加工方案出来后,先由经验丰富的老师傅操作。刀具一挨着材料,不出几秒钟,刀子就烧红了,然后“砰”的一声断成两半。

此后的十几天里,团队反复改变加工角度、调试冷却液,光刀具就磨制了30多把。30多次试验均以失败告终。

何小虎吃不下、睡不着,请教老师傅、查阅资料,每天都和团队一起商讨对策,研究方案。

终于,在记不起是第三十几次改变工艺后,伴随着优美的声音,轻薄柔软的金属屑在切割刀下缓缓生长出来。何小虎兴奋到极点!成功了!这次成功,不仅有效提升了新一代运载火箭发动机喷注燃烧系统工作的可靠性,保障了长征五号、天问一号、北斗组网、探月工程的顺利实施,还使得我国获得了这一领域第一个国际专利!

“这是我们7103厂第一个国际专利,我们的成功也为这种材料在发动机上的应用提供了解决方案。”何小虎自豪地说。

这位1986年出生的火箭心脏“钻刻师”,已经解决了65项火箭发动机加工难题。他先后独创微小孔高效加工法、极限加工稳定性控制法、首件标定参数法,有效提升了新一代运载火箭发动机喷注燃烧系统工作可靠性,在长征五号、天问一号、北斗组网、探月工程等任务中作出突出贡献。

在某型号液体火箭发动机研制过程中,有项关键部件的加工精度要求极高,公差仅为0.008毫米,相当于头发丝的1/10。即使是高级技师加工,合格率也只能保证20%,严重影响产品交付周期。

何小虎主动请缨拿下这个难啃的硬骨头。经过半个多月查阅资料、试验、摸索,他最终提出了颠覆传统方法的“设备热稳定性”的全新思路,另辟蹊径开创了超精密加工和测量流程。第一批试加工产品的合格率直接提升到90%。之后,他又把加工方法与思路固化形成操作规程,第二批产品达到了100%合格,加工效率提升4倍,刀具损耗减少了80%。这项技术改进每年为7103厂节约近百万元成本。

何小虎带给我们的感动还在继续。

FANUC系统编程的全套代码用A4纸打印出来,足足有34页。他可以从头背到尾,从尾背到头,分毫不差,任意组合,信手拈来。

记者问他:“已经智能化时代了,为什么还要花功夫背代码?”他说:“因为不能出错!一旦出错,轻则产品报废,重则机床受损!”他想要把老师傅的“手感”和“经验”编进机器程序里,摸索出加工方法和操作规程,用智能化的手段提升精细部件的一次加工合格率。这是从中国制造到中国智造的使命。

为了这个使命,他带领团队又开始了新一轮的攻关。

燃烧室喷嘴是影响发动机运行的核心零件,公差需要控制在0.005毫米以内。一直以来,机器加工的合格率只有50%左右,需要工龄20年以上、经验丰富的老师傅组成团队进行两到三遍的手工专项返修,加工难度大、生产周期长,严重制约了交付周期。

早在几年前,何小虎就注意到这一问题,琢磨着如何能改进。2020年,他开始负责这一项目。“经过长时间的观察和思考,我认为我们可以通过机床程序的优化设计,用自动化生产来提高一次加工的效率!”他说。

所有人都认为不可能。他先后走访了厂里经验丰富的老师傅、技术人员、生产厂家,所有人都给出了否定的答案,有的人劝他不要再把时间和精力花在不可能实现的事情上。

他不死心,只要空下来,就反复尝试,遇到解决不了的问题,再去查阅文献资料。第一次工艺改进后,一次加工的合格率达到了70%以上。这是加工该产品从来没有的好成绩。

何小虎却不满足,继续攻坚。第二次工艺改进后,合格率达到了95%,加工效率大大提升。如今,何小虎团队已经实现了3种喷嘴的高质化加工。他的目标是,用两到三年时间,实现所有型号喷嘴高质化加工。

“我深刻体会到,从中国制造升级为中国智造,依然有一段很长的路要走。我的最大梦想是穷尽一生,解决掉所有我能看到和发现的问题,不断创新思路和方法,用先进的技术手段提升加工生产的效率,实现‘智造梦’!”何小虎说。

在迈向中国智造的道路上,何小虎带领着“95后”“00后”的团队,正在攻克一个个技术难关。

“动力源于对伟大事业的理解!我会永远跟党走,把自己的人生理想与航天梦、中国梦结合,做航天精神、劳模精神、工匠精神的践行者,为航天强国和科技强国献智献力!”何小虎表示。(陕西日报记者 张梅文/图


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