郝杰

提起陳南梁，業(yè)內(nèi)的人總會聯(lián)想到航天。作為東華大學(xué)的教授，陳南梁與祖國的航天事業(yè)結(jié)下了不解之緣。從助力“天宮一號”、“天宮二號”成功飛天的太陽能帆板“玻璃翅膀”，到研發(fā)北斗導(dǎo)航、“鵲橋”中繼衛(wèi)星的“星載天線金屬網(wǎng)”，再到致力于服務(wù)“天舟”貨運飛船，陳南梁領(lǐng)導(dǎo)的科研團隊一直堅守著紡織人的“初心”，接下了一個個航天項目，為國家重大戰(zhàn)略推進貢獻了紡織人的力量。

目前，航天器電池基板附著材料領(lǐng)域的研究技術(shù)已比較成熟，相關(guān)成果在我國航天領(lǐng)域的應(yīng)用服務(wù)也進入了穩(wěn)定供給期，一次次飛天夢想的實現(xiàn)，不僅刷新著中國人的飛天高度，也在太空中記載了紡織高科技為解決航天難題所做的貢獻。如今，航天人遇到一些難題，都會想到東華大學(xué)教授陳南梁。

開啟產(chǎn)業(yè)用新領(lǐng)域

上世紀60年代，陳南梁出生在上海奉賢南橋。南橋古時曾叫“南梁”，父親給他起名“南梁”，希望孩子長大后能成為祖國的棟梁之才。

陳南梁從小就天資聰穎，一雙大眼睛很討人喜歡，全家人都寵著他?！靶r候，外婆不讓我出去玩，我把她的衣服咬了個洞?！比缃褚呀?jīng)50余歲的陳南梁依然記得當時的情景。倔強好勝的陳南梁，既有兒童頑皮好動的個性，也顯露出沉著穩(wěn)重的氣質(zhì)。家人的呵護，讓他在學(xué)業(yè)上很順利，上海市恢復(fù)重點高中后，作為奉賢中學(xué)的第一批畢業(yè)生，1980年他參加了高考。當時上海的父母大多不希望孩子到外地讀書，這樣畢業(yè)后能留在大城市工作。在父母的勸導(dǎo)之下，他以優(yōu)異的成績報考了華東紡織工學(xué)院（現(xiàn)東華大學(xué)），朦朦朧朧中進入了針織工程專業(yè)學(xué)習(xí)，從此踏入了針織行業(yè)。

上世紀80年代初，我國正處在改革開放起步階段，在紡織行業(yè)，國際各種先進的技術(shù)和設(shè)備不斷涌入國內(nèi)。正是在這樣的國情及行業(yè)背景下，陳南梁努力鉆研學(xué)科知識，從一無所知，到逐漸喜歡。陳南梁說：“那時產(chǎn)業(yè)正是需要知識和技術(shù)的時代，因此也給了我許多鍛煉、摸索、成長的機會。”1984年，他以優(yōu)異成績畢業(yè)并留校任教，此后又獲得該校紡織材料專業(yè)碩士、紡織工程專業(yè)博士學(xué)位，就這樣奠定了行業(yè)基礎(chǔ)。陳南梁曾到上海紡織控股投資發(fā)展部掛職鍛煉半年，那時上海紡織業(yè)正在進行體制變革，也在思考著中國紡織業(yè)未來的發(fā)展之路。陳南梁為此赴美國調(diào)研，令他驚奇的是，當時紡織業(yè)在美國是僅次于汽車業(yè)的第二大支柱產(chǎn)業(yè)，其應(yīng)用最多的領(lǐng)域是汽車用、醫(yī)療衛(wèi)生用等產(chǎn)業(yè)用紡織品，“人造血管”、“火星車囊體”、“艙外宇航服”等竟然用的都是紡織材料。

陳南梁又去了當時作為歐洲人造血管研究基地的一家捷克研究所，回國后他走訪醫(yī)院、企業(yè)，卻發(fā)現(xiàn)當時市場根本沒有這個需求。后來，他又去了汽車業(yè)發(fā)達的德國，學(xué)習(xí)復(fù)合材料加工技術(shù)，當時德國紡織業(yè)為寶馬、奔馳汽車配套，產(chǎn)業(yè)用紡織材料加工技術(shù)頗為發(fā)達。

幾次出國的經(jīng)歷，讓陳南梁感觸頗深，產(chǎn)業(yè)用紡織品一定是未來中國紡織業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的方向?？墒?0年代的中國，人們對產(chǎn)業(yè)用紡織品這個詞匯還很陌生，社會上根本不知道產(chǎn)業(yè)用紡織品為何物，陳南梁敏銳地看到了紡織業(yè)未來的發(fā)展方向，他決定從自己熟悉的針織專業(yè)和產(chǎn)品著手，研究開發(fā)多軸向經(jīng)編織物。

多軸向經(jīng)編技術(shù)在國際上從80年代開始出現(xiàn)，可以加工出立體織物替代傳統(tǒng)增強材料，廣泛應(yīng)用于風(fēng)電、軍事領(lǐng)域。1995年，陳南梁和他領(lǐng)導(dǎo)的團隊與德國利巴公司合作成立研發(fā)中心，對方無償提供原材料，東華大學(xué)負責(zé)理論研究。經(jīng)過三年的研究，雙軸向、多軸向經(jīng)編技術(shù)應(yīng)用在國內(nèi)取得了重大突破。1998年，東華大學(xué)與海寧經(jīng)編企業(yè)合作，率先大批量引進和研發(fā)雙軸向經(jīng)編機及其產(chǎn)品。之后又與常州宏發(fā)復(fù)合材料有限公司合作引進并開發(fā)多軸向經(jīng)編機及產(chǎn)品，使我國成為世界上少數(shù)能生產(chǎn)多軸向經(jīng)編織物的國家。2003年開始，由我國自己生產(chǎn)的多軸向經(jīng)編增強材料廣泛應(yīng)用于風(fēng)電葉片領(lǐng)域，目前，世界近70%的風(fēng)電葉片增強材料都由我國生產(chǎn)，是紡織業(yè)高利潤的領(lǐng)域之一?！岸噍S向經(jīng)編增強材料每年在風(fēng)電葉片領(lǐng)域就有數(shù)十億的市場規(guī)模，這對紡織業(yè)很有意義。而且，我國完全掌握了生產(chǎn)玻纖和碳纖多軸向經(jīng)編機的先進技術(shù)并出口發(fā)達國家。”就這樣，陳南梁和他的團隊開啟了產(chǎn)業(yè)用紡織品應(yīng)用新領(lǐng)域。

紡織與航天器對接

風(fēng)電葉片的成功讓陳南梁增強了拓展產(chǎn)業(yè)用紡織品應(yīng)用領(lǐng)域的信心，他潛心研究玻璃纖維編織技術(shù)，并在國內(nèi)外相繼發(fā)表了多篇論文。機會總是青睞那些有準備的人，2004年，我國航天人開始了太空飛船的研制，作為提供飛行動力的關(guān)鍵設(shè)備，電源系統(tǒng)被譽為航天飛行器的“心臟”， 其中半剛性電池帆板我國還無法生產(chǎn)?！皬亩砹_斯進口這么一塊板要人民幣1億元，這個時候，航天人找到了我?！标惸狭核f的“找”，其實是航天專家通過各種渠道及上網(wǎng)搜索，發(fā)現(xiàn)有這么個人在研究玻璃纖維及紡織產(chǎn)品。

以往的航天器大多使用較重的金屬材質(zhì)的全剛性電池帆板，而且不耐原子氧。因此，讓電池帆板“瘦身減重”，使“天宮一號”飛得更輕盈且長壽，這就是對低軌道衛(wèi)星電池帆板的要求，用玻璃纖維做“天宮一號”電池板的附著物是最好的選擇。

當拿到樣品的時候，陳南梁感覺很難。當時，一般國產(chǎn)玻璃纖維細度在20μm左右，完全不能經(jīng)編織造，況且織物密度非常高。陳南梁看到航天人渴求和期盼的目光，下決心攻克難關(guān)。他找到合作廠家，硬是靠螞蟻啃骨頭的毅力研制出超細、高強度、低延伸度、高柔軟性的特種玻璃纖維及其專用浸潤劑，并設(shè)計制造出專用整經(jīng)和經(jīng)編裝備，2006年拿出了產(chǎn)品。歷經(jīng)5年的高可靠性測試，2011年，“天宮一號”終于在太空展開了雙翼——新型太陽能電池帆板?！爱斣陔娨曋锌吹健鞂m一號發(fā)射成功，自己參與研制的新型太陽能帆板順利展開時，特別是解說員說到‘這次的太陽能帆板是用類似于漁網(wǎng)的新型材料制作的時，以前付出的萬般辛苦都化成了激動和自豪！”陳南梁激動地說。

今年4月2日8時15分左右，“天宮一號”飛行器圓滿完成飛行使命，墜入大氣層。在6年多超設(shè)計壽命時間內(nèi)，由陳南梁領(lǐng)銜團隊開發(fā)研制的“半剛性電池基板玻璃纖維網(wǎng)格”功不可沒，為“天宮一號”編織了提供能源動力的“美麗翅膀”。陳南梁深有感觸地說：“這是我們團隊服務(wù)國家重大戰(zhàn)略發(fā)展的起點，有著里程碑式的意義?！?/p>

“航天人有個特點，只要你做成功一次，人家就認為你什么都行?！标惸狭涸溨C地說道。事實上，“天宮一號”的成功讓航天人認可了陳南梁和他的團隊?！疤鞂m二號”、航天飛船、北斗衛(wèi)星的項目相繼而來。

2008年，陳南梁團隊又主持承擔(dān)了國家重大需求的大型星載可展開天線金屬網(wǎng)材料項目的研究。走進東華大學(xué)“產(chǎn)業(yè)用紡織品教育部工程研究中心”實驗室，有一把特別的傘，傘骨上鋪了一層薄薄的黃色金屬網(wǎng)，既不擋雨也不遮陽，但就是這“星載天線金屬網(wǎng)”在我國北斗導(dǎo)航、“鵲橋”號中繼衛(wèi)星、移動通訊衛(wèi)星等多個系列衛(wèi)星中發(fā)揮了至關(guān)重要作用，不僅開創(chuàng)了中國衛(wèi)星采用自主研發(fā)金屬網(wǎng)天線的歷史，還為柔性天線關(guān)鍵產(chǎn)品的國產(chǎn)化進程、在軌順利應(yīng)用奠定了里程碑式的基礎(chǔ)。

以前的星載天線直徑大多只有1米多，由于采用鋼性材料，不可能做得很大，而衛(wèi)星與地面的通信愈發(fā)頻繁，小天線遠遠不能適應(yīng)現(xiàn)實的需要。“人家美國的天線直徑做得很大，用傳統(tǒng)材料是不可能的?！狈磸?fù)試驗中，陳南梁團隊發(fā)現(xiàn)鍍金鉬絲能夠讓衛(wèi)星天線既輕便又性能穩(wěn)定。該材料具有高強度、低熱膨脹系數(shù)、不易斷、反射率高等特性，是用于制造空間可展開網(wǎng)狀天線反射體的絕佳“物選”。但要把它做成金屬網(wǎng)卻不簡單，既要強韌，受得住發(fā)射飛行外力“折騰”，還要柔軟可編，易在太空中收納展開。既然要“剛?cè)岵?，就要用到陳南梁最擅長的經(jīng)編技術(shù)。

紡織通常是經(jīng)緯線十字交叉，而經(jīng)編則是像織毛衣一樣將紗線彎曲成圈相互穿套形成織物。在生產(chǎn)網(wǎng)眼織物時，與其他生產(chǎn)技術(shù)相比，經(jīng)編技術(shù)更實用。生產(chǎn)的網(wǎng)眼織物可以有不同的大小和形狀，并且不需要經(jīng)過任何特殊整理，單靠自身結(jié)構(gòu)就能使織物形狀穩(wěn)定、牢固。這對于在太空惡劣環(huán)境下“生存”的衛(wèi)星來說是再好不過的了。

經(jīng)過長期不懈的科研攻關(guān)，陳南梁團隊采用極細金屬絲合股及經(jīng)編技術(shù)，實現(xiàn)了把只有頭發(fā)絲四分之一細的極細鍍金鉬絲纖維合股加捻的技術(shù)突破，還創(chuàng)新設(shè)計制造出專用的并線、整經(jīng)和經(jīng)編設(shè)備及全套生產(chǎn)工藝。據(jù)介紹，這一系列的技術(shù)和工藝突破，不僅順利實現(xiàn)了衛(wèi)星天線金屬網(wǎng)“剛?cè)岵?，同時還讓這把“大傘”的重量較前減少了90%以上，更便于攜帶和做大尺寸，北斗導(dǎo)航衛(wèi)星、移動通訊衛(wèi)星、“鵲橋”號中繼衛(wèi)星的大功率通訊都得益于此。經(jīng)過陳南梁團隊的不懈努力，一張織出來的小小金屬網(wǎng)就能大大地助力中國航天事業(yè)的發(fā)展。

贏得航天人信任最重要

當人們津津樂道航天器遨游太空的時候，一般人很難想象背后科技工作者的付出。多年來，陳南梁從沒有停止過奔波的腳步，他出現(xiàn)在實驗室，出現(xiàn)在課堂，也出現(xiàn)在工廠車間。很多時候，創(chuàng)新都是摸著石頭過河，用他們自己的話說，“失敗是再正常不過的事了”。有一次，國家航天有關(guān)部門第二天就要來驗收樣品了，而前一天，由于鉬絲太細，肉眼很難察覺，擋車工在操作時一不小心把絲線弄斷了。這可急壞了陳南梁，于是他的團隊全體上陣，通宵趕工，終于，樣品在驗收開始前一個小時，擺在了驗收代表面前。那一時刻讓陳南梁深感自豪，前面的辛苦終于沒有白費，“我興奮得整個晚上都睡不著覺。”陳南梁回憶說。

自那以后，北斗星載天線金屬網(wǎng)相關(guān)難題被攻克了，移動通訊衛(wèi)星的“大單”也隨之而來，研發(fā)衛(wèi)星天線金屬網(wǎng)開啟了規(guī)?；a(chǎn)的進程。目前課題組已建成了國內(nèi)唯一一個年產(chǎn)值達2億多元人民幣的金屬網(wǎng)生產(chǎn)車間。

在談及多年與航天人打交道的體會時，陳南梁認為，“一個人的發(fā)展30%是靠專業(yè)知識的積累，70%要靠人際關(guān)系。”他解釋道，人際關(guān)系不是投機取巧，而是要學(xué)會建立互相信任的關(guān)系。這就要求教師教書育人時，要教學(xué)生如何做人，如何與人合作。與航天人合作最大的體會就是除了過硬的專業(yè)知識和廣闊的閱歷，還要建立起誠信關(guān)系。做出了承諾就要百分之百地去努力實現(xiàn)，讓航天人信任你至關(guān)重要。在近期的一次航天技術(shù)交流會上，一位曾經(jīng)的合作伙伴、現(xiàn)在是登月項目的負責(zé)人向在座各位介紹說“陳教授是我們信賴的合作伙伴”，這句話讓陳南梁感到無比自豪。

陳南梁的背后是一個個能打硬仗的團隊，有教師、博士生、碩士生，還有企業(yè)外聘技術(shù)人員。“項目都由項目組完成，我只是負責(zé)對外聯(lián)絡(luò)?！标惸狭褐t遜地說。近期，陳南梁科研團隊正在緊鑼密鼓地進行“低PIM金屬網(wǎng)天線”、“充氣式球型天線”、“對流層、平流層”飛艇囊體材料、“零膨脹系數(shù)膜結(jié)構(gòu)材料”等航天項目的研發(fā)工作。

除了航天，在陳南梁眼里，生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也是座大金礦，他率領(lǐng)著科研人員正在生物醫(yī)用紡織品領(lǐng)域進行著深入的研究，“可降解縫合線”、“人體內(nèi)補片材料”、“人體神經(jīng)再生導(dǎo)管”、“人工韌帶”、“人造血管”等已經(jīng)有所突破，一些項目成果有望進入臨床應(yīng)用。

在行業(yè)科研的道路上，陳南梁耕耘了30多年，收獲頗豐，今年10月，他又獲得了“2018中國紡織學(xué)術(shù)大獎”。這些成就讓他聲名鵲起，也讓他更加忙碌。陳南梁深有體會地說：“我們必須虛心進取，要做的事太多了，我們的原材料和國際先進水平相比還有差距。但只要我們看準技術(shù)前景，持續(xù)深入地做下去，終究會有突破?！?/p>