发动机|火箭心脏“钻刻师”

采访人员 张梅
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 。 他解决了60多项火箭发动机加工难题 , 独创了微小孔高效加工法、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了突出贡献 。 2021年荣获“中国青年五四奖章” 。
发动机被称为火箭的“心脏” 。 液体火箭发动机燃烧系统相关产品 , 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 , 采访人员见到了这种用在“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 。
【发动机|火箭心脏“钻刻师”】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 。