為飛機(jī)、火箭制“外衣” 他們?cè)凇半u蛋殼”上“雕花”

王宇晗教授　受訪(fǎng)者 供圖

中新網(wǎng)上海5月26日電 題：為飛機(jī)、火箭制“外衣” 　他們?cè)凇半u蛋殼”上“雕花”

記者 鄭瑩瑩

國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)、“中國(guó)造”運(yùn)載火箭……人們看到的是中國(guó)高端制造的整體崛起，鮮少留意到：潛藏在背后的一個(gè)個(gè)工藝突破、一項(xiàng)項(xiàng)技術(shù)迭代。

在上海，有這么一個(gè)團(tuán)隊(duì)，他們由高校學(xué)術(shù)人“下?！迸c企業(yè)共創(chuàng)。這個(gè)團(tuán)隊(duì)在“雞蛋殼”上“雕花”，突破技術(shù)難題，為飛機(jī)、火箭提供牢固又環(huán)保的“外衣”。

在26日揭曉的2022年度上海市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)中，這項(xiàng)名為“航空航天大型曲面蒙皮/箱底雙五軸鏡像銑削技術(shù)與裝備”的項(xiàng)目獲得了技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)。

昂貴的“外衣”：一克重量，一克黃金

“飛機(jī)、運(yùn)載火箭這些飛行器對(duì)重量有非?？量痰囊?，我們形容：一克重量，一克黃金?！鄙虾＝煌ù髮W(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院教授、上海拓璞數(shù)控科技股份有限公司董事長(zhǎng)王宇晗說(shuō)。

經(jīng)過(guò)10多年的努力，他的團(tuán)隊(duì)解決了飛機(jī)、火箭超大超薄“外衣”的加工難題。

蒙皮，被形容為飛行器的“外衣”，它是決定飛機(jī)疲勞壽命的主承載零件，占機(jī)身面積的80%，占機(jī)身重量的21%。

新型飛機(jī)的蒙皮最薄處和雞蛋殼差不多厚，相當(dāng)于8張A4紙疊加的厚度，或相當(dāng)于8根頭發(fā)絲的直徑總和。

蒙皮的精密加工是大型客機(jī)批量生產(chǎn)的一個(gè)重要工藝技術(shù)突破口。王宇晗介紹，為了保障安全，飛行器采用了很貴的鋁合金蒙皮，加工過(guò)程中得去掉蒙皮大部分重量(如中國(guó)國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)的“外衣”要去掉蒙皮毛坯90%的重量)，然后才能給飛行器“披上”。

“機(jī)械加工最怕碰到軟的東西，怕刀具一碰上就變形。飛機(jī)蒙皮柔軟到什么程度?一個(gè)手指頭按了都會(huì)變形，所以以前用化學(xué)腐蝕的方法來(lái)去除多余的材料?！蓖跤铌险f(shuō)。

但傳統(tǒng)的化學(xué)腐蝕方法污染非常嚴(yán)重，需要二十幾道工序，占用大量人力，也會(huì)出現(xiàn)多種制造缺陷，精度差，阻礙了高性能飛機(jī)的研制。據(jù)介紹，該項(xiàng)目以“鏡像銑削”法代替“化學(xué)腐蝕”法，產(chǎn)品精度提高了5倍，產(chǎn)品疲勞壽命提高了10%，大大提升了飛機(jī)的性能。

王宇晗說(shuō)，該團(tuán)隊(duì)目前是國(guó)內(nèi)唯一掌握鏡像銑削技術(shù)的團(tuán)隊(duì)，“我們現(xiàn)在已經(jīng)為國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)提供了12臺(tái)設(shè)備，還為支線(xiàn)客機(jī)批量生產(chǎn)提供了全套裝備生產(chǎn)線(xiàn)。”

該產(chǎn)品用于航空航天。在火箭方面，中國(guó)新一代運(yùn)載火箭對(duì)加工工藝提出新需求。箱底是火箭發(fā)射載荷的主承力零件，新一代運(yùn)載火箭采用液氫液氧燃料，需要保障貯箱在極端低溫條件下的承載能力，必須采用整體箱底代替?zhèn)鹘y(tǒng)拼焊箱底。

這就碰到一個(gè)大難題：如何去除蒙皮的多余材料?這時(shí)，傳統(tǒng)的化學(xué)方法已經(jīng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)了?！扮R像銑削”法的應(yīng)用突破了這個(gè)問(wèn)題，如鏡像一般的銑削技術(shù)可以整體性地削去多余的材料，讓火箭的制造技術(shù)又提升了一個(gè)層次。

學(xué)術(shù)人“下?！保簣?jiān)持求索、助“中國(guó)造”更堅(jiān)韌

上海拓璞數(shù)控科技股份有限公司(簡(jiǎn)稱(chēng)：拓璞)由上海交通大學(xué)的5位博士和機(jī)床行業(yè)的一些企業(yè)家組成。

搞學(xué)術(shù)出身的要“下?！弊銎髽I(yè)，并不容易。

王宇晗說(shuō)，作為一名教授，自己擅長(zhǎng)遠(yuǎn)期戰(zhàn)略、懂得洞察技術(shù)發(fā)展，但剛開(kāi)始的時(shí)候，對(duì)產(chǎn)品的理解并不深。

他還記得某產(chǎn)品第一次融資時(shí)融了1500萬(wàn)元，由于不懂產(chǎn)品研發(fā)體系，團(tuán)隊(duì)三個(gè)月就把這筆錢(qián)全部花完了，“我們剛?cè)谫Y的那一年春節(jié)，就遇到了財(cái)務(wù)危機(jī)?！?/p>

這是個(gè)非常痛苦的過(guò)程，后來(lái)他才理解，即便產(chǎn)品核心精度都達(dá)到要求，也并不代表產(chǎn)品就合格了，就如同“手機(jī)一點(diǎn)劃痕都不能有”一樣。

摸索多年，王宇晗總結(jié)了搞學(xué)術(shù)的人“下?！苯?jīng)營(yíng)企業(yè)的兩條經(jīng)驗(yàn)：

一、轉(zhuǎn)型。搞學(xué)術(shù)出身的，在辦企業(yè)上需要理解產(chǎn)品。技術(shù)和產(chǎn)品相距甚遠(yuǎn)，要讓技術(shù)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品、在全球“賣(mài)起來(lái)”，團(tuán)隊(duì)還需要多琢磨。

二、專(zhuān)注。辦企業(yè)難免每年都會(huì)碰到危機(jī)，不是財(cái)務(wù)的危機(jī)就是產(chǎn)品質(zhì)量的危機(jī)，團(tuán)隊(duì)一定要專(zhuān)注自己的方向，不要因?yàn)槟膫€(gè)地方賺錢(qián)就往哪“跑”。

科研成果從高校“出生”，到進(jìn)入社會(huì)“成長(zhǎng)”，離不開(kāi)各方的支持。鏡像銑削技術(shù)的應(yīng)用背后也有這樣的故事。

“高端裝備對(duì)土地是有需求的，但那時(shí)我們沒(méi)錢(qián)，我們賺點(diǎn)錢(qián)都投入研發(fā)了，沒(méi)錢(qián)去買(mǎi)土地、建廠(chǎng)房。”王宇晗說(shuō)。

那時(shí)候，為了支持企業(yè)發(fā)展，上海相關(guān)部門(mén)要給拓璞土地，王宇晗拒絕了，“我的很多朋友都說(shuō)，你傻啊，上海的土地你不要。我說(shuō)不要，我要搞研發(fā)，我要搞產(chǎn)品。”

后來(lái)，廠(chǎng)房是當(dāng)?shù)卣ǖ模械难b修設(shè)施都由政府出資。“整個(gè)投資超過(guò)2億元，我們企業(yè)搬遷過(guò)來(lái)只花了200萬(wàn)元，全是政府在建，為我們‘量身定制’?！蓖跤铌险f(shuō)。

這樣的支持，讓拓璞這些企業(yè)成長(zhǎng)起來(lái)了。也是這樣的支持，讓“王宇晗”們甘于在研制上繼續(xù)求索、在市場(chǎng)上堅(jiān)持搏擊，讓“中國(guó)造”更堅(jiān)韌。