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高鳳林 為火箭焊“心臟” 助力航天騰飛

2018-05-30 10:48
科學(xué)大觀園 2018年10期
關(guān)鍵詞:鳳林氫氧技術(shù)能手

37年來(lái),他先后為90多枚火箭焊接過(guò)“心臟”,這個(gè)數(shù)字占我國(guó)火箭發(fā)射總數(shù)近四成。他還先后攻克了200多項(xiàng)航天焊接難關(guān)。

2014年,在德國(guó)紐倫堡國(guó)際發(fā)明展上,一名來(lái)自中國(guó)的技術(shù)工人同時(shí)獲得3項(xiàng)金獎(jiǎng)?wù)痼@了世界,他就是高鳳林。我國(guó)長(zhǎng)三甲系列運(yùn)載火箭、長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭的第一顆“心臟”,也就是氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)噴管,都在他手中誕生。37年來(lái),他先后為90多枚火箭焊接過(guò)“心臟”,這個(gè)數(shù)字占我國(guó)火箭發(fā)射總數(shù)近四成。他還先后攻克了200多項(xiàng)航天焊接難關(guān)。

上世紀(jì)90年代,為長(zhǎng)三甲系列運(yùn)載火箭設(shè)計(jì)的新型大推力氫氧發(fā)動(dòng)機(jī),其大噴管的焊接一度成為研制瓶頸?;鸺髧姽苎由於斡?48根壁厚只有0.33毫米的細(xì)方管組成,全部焊縫長(zhǎng)達(dá)900米,焊槍多停留0.1秒就有可能把管子燒穿或者焊漏。

在首臺(tái)大噴管的焊接中,高鳳林晝夜奮戰(zhàn)一個(gè)多月。每天累得腰和手臂都麻木了,晚上回家都要用毛巾熱敷才能減輕痛苦。憑借著高超的技藝,高鳳林攻克了燒穿和焊漏兩大難關(guān),成功焊接出第一臺(tái)大噴管。但隨后的X光檢測(cè)卻顯示,大噴管的焊縫有200多處裂紋,面臨被判“死刑”的命運(yùn)。

高鳳林異常鎮(zhèn)定,他從材料的性能、大噴管結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等展開(kāi)分析,最終判斷出:裂紋是假的。經(jīng)過(guò)剖切試驗(yàn),在200倍的顯微鏡下顯示,所謂的“裂紋”確實(shí)只是焊漏與方管壁的夾角所造成的假象。就此,第一臺(tái)大噴管被成功送上試車(chē)臺(tái)。這一新型大推力氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)的成功應(yīng)用,使我國(guó)火箭的運(yùn)載能力得到大幅提升。

此后,在為長(zhǎng)三甲系列火箭焊接第二臺(tái)氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵時(shí)刻,公司唯一一臺(tái)真空退火爐發(fā)生爐絲熔斷,研制工作一時(shí)陷入停滯。要想恢復(fù)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn),必須有人從窄小的爐口縮著肩膀鉆進(jìn)去,將爐絲重新焊接在一起。

那時(shí)正值盛夏,爐內(nèi)氧氣本就稀薄,焊接時(shí)還要輸送氬氣進(jìn)行焊接保護(hù),情況十分兇險(xiǎn)。高鳳林忍住長(zhǎng)期加班導(dǎo)致的胃痛,主動(dòng)要求鉆爐搶險(xiǎn)。在漆黑的爐腔里,他打著手電忍著悶熱和缺氧的窒息感進(jìn)行焊接,每到呼吸困難時(shí),他扯扯腳上的安全繩,外面的同事就趕緊把他拉出去換一次氣。三進(jìn)三出,前后近兩個(gè)小時(shí),他成功地焊好了爐絲,讓真空爐恢復(fù)了運(yùn)轉(zhuǎn)。高鳳林也由此得名“金手天焊”。

隨著高鳳林遠(yuǎn)近聞名,國(guó)內(nèi)外同行遇到棘手難題也向他求助。一次,我國(guó)從國(guó)外引進(jìn)的一種中遠(yuǎn)程客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)裂紋,很多權(quán)威專(zhuān)家都沒(méi)有辦法修好。國(guó)外派來(lái)的專(zhuān)家更是斷言,只有把發(fā)動(dòng)機(jī)拆下來(lái)運(yùn)回生產(chǎn)的國(guó)家去修,或者請(qǐng)國(guó)外的專(zhuān)家來(lái)中國(guó)才能修好。

高鳳林被請(qǐng)到了機(jī)場(chǎng)??粗@個(gè)瘦弱的年輕人,國(guó)外的專(zhuān)家仍然明確地說(shuō):“你們不行,中國(guó)專(zhuān)家誰(shuí)也修不了!”高鳳林卻通過(guò)翻譯告訴國(guó)外專(zhuān)家:“我10分鐘之內(nèi)就能把它焊好!”焊完后,國(guó)外專(zhuān)家反反復(fù)復(fù)檢查了好幾遍,面帶微笑對(duì)高鳳林豎起了大拇指。

2007年9月,在長(zhǎng)征五號(hào)研制的關(guān)鍵時(shí)刻,發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)壁在試車(chē)時(shí)出現(xiàn)燒蝕?,F(xiàn)場(chǎng)專(zhuān)家焦灼地聯(lián)系高鳳林求援,高鳳林帶著助手趕到現(xiàn)場(chǎng)。操作臺(tái)10米開(kāi)外就是易燃易爆的大型液氫儲(chǔ)罐,腳下是幾十米深的山澗。故障點(diǎn)無(wú)法觀測(cè)、操作空間異常狹小,僅能硬塞一只手臂進(jìn)去,高鳳林只能憑著多年的操作經(jīng)驗(yàn)“盲焊”。最終,在夜晚來(lái)臨前,他成功地排除了故障,被發(fā)動(dòng)機(jī)總設(shè)計(jì)師戲稱(chēng)“通過(guò)了國(guó)際級(jí)大考”。

真正的國(guó)際級(jí)大考發(fā)生在2006年。那年11月底,諾貝爾獎(jiǎng)得主丁肇中教授的秘書(shū)多方輾轉(zhuǎn)找到高鳳林。原來(lái),由世界16個(gè)國(guó)家和地區(qū)參與的AMS-02暗物質(zhì)與反物質(zhì)探測(cè)器項(xiàng)目,在制造中遇到了一個(gè)大難題,希望高鳳林前往解決。

探測(cè)器用的是液流氦低溫超導(dǎo)電磁裝置,將搭乘美國(guó)最后一班航天飛機(jī)“奮進(jìn)號(hào)”到國(guó)際空間站上執(zhí)行探測(cè)任務(wù)。此前已經(jīng)來(lái)了國(guó)內(nèi)外兩撥“頂尖高手”,但因?yàn)楣こ屉y度巨大,項(xiàng)目實(shí)施方案一直沒(méi)能得到國(guó)際聯(lián)盟總部的認(rèn)可。在論證會(huì)上,高鳳林介紹了自己的設(shè)計(jì)思路,得到各方專(zhuān)家贊賞。會(huì)后,高鳳林又耗費(fèi)幾天的時(shí)間,把思路完善成一個(gè)創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案。方案終于通過(guò)了國(guó)際聯(lián)盟總部的評(píng)審,高鳳林也被美國(guó)宇航局委以特派專(zhuān)家的身份督導(dǎo)項(xiàng)目實(shí)施。

如今“高鳳林”這3個(gè)字在業(yè)界已經(jīng)是非凡的代稱(chēng),可在非凡業(yè)績(jī)的背后,卻是不為人知的非凡付出。他常常連續(xù)熬夜,最長(zhǎng)的一次熬了將近一個(gè)月,每天要忙到凌晨5點(diǎn)左右,那次是為了國(guó)家863計(jì)劃的一個(gè)項(xiàng)目。26個(gè)難關(guān),都需要一個(gè)個(gè)去攻克。

因?yàn)檫@樣的付出,他被同事稱(chēng)為不吃不喝的“駱駝”,是“和產(chǎn)品結(jié)婚的人”。為了攻克難關(guān),他常常不顧環(huán)境危險(xiǎn),直面挑戰(zhàn),為此曾多次負(fù)傷。鼻子受傷縫針,頭部受傷,3次手術(shù)才把異物取出,而胳膊上黃豆大的鐵屑由于貼近骨頭至今無(wú)法取出。

因?yàn)橐獞?yīng)對(duì)新技術(shù)新問(wèn)題,高鳳林要求自己“每天都要有進(jìn)步”。他的徒弟們甚至說(shuō),師傅不是在解決問(wèn)題就是在為解決問(wèn)題而讀書(shū)。因?yàn)楦啉P林不僅要自己會(huì)干,還要能寫(xiě)出來(lái)指導(dǎo)別人干,他著有論文30多篇,每年授課120多課時(shí)以上,聽(tīng)眾上千人次。

在操作難度很大的發(fā)動(dòng)機(jī)噴管對(duì)接焊中,高鳳林研究產(chǎn)品的特點(diǎn),靈活運(yùn)用所學(xué)的高次方程公式和線積分公式,提出了“反變形補(bǔ)償法”進(jìn)行變形控制,這一工藝獲得了國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。他還主編了首部型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)焊接技術(shù)操作手冊(cè)等行業(yè)規(guī)范,多次被指定參加相關(guān)航天標(biāo)準(zhǔn)的制定。

2011年,國(guó)家人力資源和社會(huì)保障部以高鳳林的名字,命名了國(guó)家級(jí)技能大師工作室,這也是首批國(guó)家級(jí)技能大師工作室之一。 2015年,高鳳林勞模創(chuàng)新工作室掛牌。工作室現(xiàn)有成員19 人,平均年齡只有34歲,其中有5名全國(guó)技術(shù)能手、一名中央企業(yè)技術(shù)能手和一名航天技術(shù)能手,工作室已經(jīng)成為重要的人才育成基地。

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