半岛都市报
-A07版:专精特新-2023年04月25日
日期：04-25
返回舱模型。
海丽雅技术中心副主任张丽东正在介绍手中的绳。
文/图 半岛全媒体记者 白菊 实习生 胡欣瑶
无论细微或宏大,航空航天中的每一个环节都有可能成为决定成功与否的关键。
过去三十年,中国载人航天工程突破和掌握了一大批关键核心技术,不仅保障了任务的圆满完成,也牵引带动了中国航天技术的发展。目前,天宫空间站实现了产品、部组件、原材料全部国产化,载人航天工程实现了部组件和关键元器件的百分之百国产化,实现了自主可控。
垂挂吊索,被称为连接降落伞与返回舱的“脐带”,在新一代载人飞船返回舱着陆时起着至关重要的作用。今年一季度,海丽雅纤维垂挂吊索全国产化项目通过航天科技集团认证,这标志着纤维垂挂吊索从原材料到成品实现国内自主化生产,摆脱了原材料依赖进口的困境,对长远视野下航天工程的战略布局具有重要意义。
百次试验
实现原材料国产替代
多年前,正值载人航天工程由二步走空间实验室阶段向三步走空间站阶段迈进的关键时期,部分元器件进口渠道就已经开始逐渐收窄。关键领域的国产替代迫在眉睫,紧迫感在航空航天产业链上加速蔓延。
2022年上半年,海丽雅接到了来自中国航天科技集团的任务。“在垂挂吊索中,有一部分原材料是进口的,应航天科技集团要求,所有的产品、原材料、配件必须完全国产化。”海丽雅技术中心副主任张丽东介绍,在新一代载人飞船中,海丽雅定向研发了国内首例纤维垂挂吊索,这是返回舱着陆时在降落伞与返回舱之间的关键部件,这项任务意味着,海丽雅要从头开始研制这款产品。
然而,原材料的选择成为了纤维垂挂吊索国产化的最大困难。张丽东说,“市场上大部分高性能的纤维材料仍然依赖进口,海丽雅研发团队从中筛选和试验了上百种国产纤维材料,最后确定了用于垂挂吊索研发的材料。”
然而问题接踵而至,随着原材料发生更换,绳缆的强度、延伸力、耐热性等性能都相应发生了改变。“国产的高性能纤维与之前选用的纤维材料相比存在一定的差距,这些差距就要用我们的技术和工艺去弥补。”他说,看似是更换了原材料,实际上整体工艺流程都要相应改进。
“我们经过十几道工序,每一道工序又经过几十次甚至几百次的试验,成功研发出纤维复合缆,实现了垂挂吊索国产化,通过了中国航天科技集团的评审。”张丽东表示。
记者了解到,该吊索是由高性能复合纤维制成,具有截面稳定性和轴向刚度以及优良的防扭转、耐紫外线、耐磨等特性,返回舱与降落伞连接处强度比钢缆更强,并且像钢缆一样在受力时圆整度不变,可适应不同的复杂作业环境。
在今年举办的中国载人航天工程30年成就展上,中国载人航天工程办公室主任助理季启明表示,我国载人航天工程实现了部组件和关键元器件的百分之百国产化,实现了自主可控。
无论细微或宏大,航空航天中的每一个环节都有可能成为决定成功与否的关键,纤维垂挂吊索国产化摆脱了吊索原材料依赖进口的困境,对航天工程具有战略意义。
一根绳缆“做文章”
为“上天揽月”节省上亿元
在“斤斤计较,克克黄金”的航天领域,减轻重量是不变的主题。“航天器每增加一公斤,成本可能要增加几十万甚至上百万,”张丽东说,“如果垂挂吊索使用钢缆材质,重量高达上百公斤,每降低一斤重量,就能节约大量成本。”
手持4公斤的纤维缆绳,张丽东告诉记者,以前在降落伞和返回舱之间使用的是金属的垂挂吊索,然而海丽雅用这根不足十斤的高性能纤维缆绳,替代了五十公斤的钢缆,重量虽小,但是强度却能达到神舟飞船垂挂吊索的4倍,顺利实现返回舱的垂挂转换,每年可为航天工程节约上亿元。
“一开始,我们研发的纤维垂挂吊索重量是两条八公斤左右,后来我们配合航天科技集团精进技术、持续减重,现在重量已经缩减至两条不到五公斤。”张丽东补充说。
实际上,这条绳子不仅助力人类向另一颗星球的探索,顺着往下探索,可以看到它伴随大国重器“上天下海”的更多印记:用纤维脐带缆助力综合科考船“科学号”完成2016年热带西太平洋综合考察,为“大洋一号”科考船研发出高性能深海勘测用绳,用应急浮标缆为“蛟龙”号载人潜水器拴上9000米“生命之绳”……
当下,海丽雅已然蜕变为能够为大国重器“上九天下五洋”提供特种绳缆和技术支持的专精特新企业,站到了中国特种绳缆的高峰。
从航天军工到应急安全
力争实现全产品国产化
对于海丽雅来说,每一次对太空的叩问,都是下一次探索的开始。去年,海丽雅迎来了“百岁生日”。迈向新征程,这年百年民企仍然坚持在一根“绳子”上下功夫,但是这根“绳子”正在做得更“宽”,抛出企业再次腾飞的“第二曲线”。
在安全应急产业方面,海丽雅国内首发高层建筑逃生器、灭火围裙等应急产品,首创“体验式”安全应急培训模式,全国建设安全应急场馆30余个,为全国百万人次开展安全应急培训,有效提升全民安全意识及安全应急处置能力。
“航天领域的技术标准是最高的,要求零失误、零差错,产品必须100%合格,99.9%就是不合格。”在张丽东看来,海丽雅参与的航天项目为日后的产品研发改进以及技术升级打下了坚实基础。
“我们将航天项目的相关技术延伸到海洋、军工、安全应急等领域,带动技术研发和国产化替代,以往大部分的绳索救援整套装备依赖进口,现在借鉴航天领域的技术,应急安全板块产品的国产化研发更加得心应手。”
如今,海丽雅生产车间里一根根细密的绳缆奔向了更加丰富的应用场景,能为航天器和科考船系上“生命线”,更能“飞入寻常百姓家”,保障千家万户生命安全。