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促进企业发展追求技术领先
************************** 孙 琦 **************************
中国航天科技集团第703研究所，是我国航天领域唯一的材料及工艺中心研究所。40多年来，703所以“创新立所，科技报国”为本，致力于航天及国防等尖端技术领域新材料、新工艺的研究与开发，逐步形成了以复合材料与工艺为主体，以非金属材料与工艺、金属材料与特种加工工艺、测试与分析等为重要组成部分的综合型材料及工艺研制所。在不断巩固技术优势，不断拓展新的尖端技术领域的实践中，703所为我国航天事业与国防建设作出了重要贡献。
一、科研生产一体化的结构复合材料研制生产中心
1988年，为适应航天结构复合材料及其工艺技术的发展，为满足大型运载火箭等国家重点型号产品研制及生产的需要，703所组建了复合材料与结构研制生产中心。该研制生产中心在703所几十年应用研究的基础上，集中了结构复合材料和功能复合材料的研制力量，具有坚实的技术基础。十几年来，研制生产中心团结协作，拼搏攻关，在各种挑战中，取得了一次次胜利，不断以崭新的科研成果推动着我国航天结构复合材料及其工艺技术的发展。该中心先后为成功发射的近30枚运载火箭、卫星、“神舟号”载人飞船等，提供了数百件高技术含量、高质量的关键部件和重要部件，达到了复合材料应用的新境界，使结构复合材料及其加工技术成为703所主流专业之一。在圆满完成独家承担的各种新型运载火箭、载人飞船及国家重点型号等大型复合材料结构件的研制生产任务中，科研生产一体化的研究生产中心经受住了考验。现已成为我国航天领域具有批生产规模和条件、具有较强攻关能力和研制生产实力的重要的航天结构复合材料研制生产基地。
703所研制生产中心重视科研与生产的有机结合，把科技与产品、研制与生产紧密结合起来。在不断提供高技术含量、高质量的航天产品的同时，狠抓工艺攻关项目、预研课题及“青年科技基金”项目的落实，不断探索、研究、开拓新的技术领域。在技术创新的同时拓展产品，把领先技术应用到高附加值的产品中。在研制过程中立足应用研究，强调方案科学、可行，工艺严谨、可靠，数据准确、齐全，试验、论证充分。在生产过程中，强调把应用成熟技术与解决技术难题、技术创新统一起来，以质量管理为中心，加强过程控制，遵守工艺规程，追求质量第一。1998年，703所通过了ISO9002质量标准体系认证，研制生产中心严格执行质量保证体系文件，产品技术稳定，质量可靠。
二、结构复合材料工艺技术应用
在科研生产实践中，703所研制生产中心不断攻克技术难关，成功地将结构复合材料工艺技术应用于航天产品，经受了数十次成功发射的考验。使先进的碳/环氧复合材料、玻璃钢及其蜂窝夹层结构复合材料、铝蜂窝夹层结构复合材料、低密度烧蚀材料、纤维缠绕复合材料、大型复合材料结构件高温固化成型、复合材料修补、复合材料结构件复杂型面机械加工、复合材料结构件装配等技术都得到了迅速发展。
该所研制生产中心先进的碳/环氧复合材料结构件成型工艺技术，包括铺层工艺技术和缠绕工艺技术，已先后成功地应用于长征系列运载火箭等型号大部件的研制生产。例如，该中心仅用九个月时间就研制成功的“长征二号”捆绑式运载火箭的卫星接口支架，是大型复合材料结构件第一次成功应用于我国的运载火箭上。该件下端直径2042mm，上端直径1664mm，高300mm，采用碳/环氧复合材料半硬壳加筋铝蜂窝夹芯结构，其工艺水平已达到国际同类技术的先进水平。发射铱星的“长征二号丙改”运载火箭上面级组合体有效载荷支架，其下端直径3240mm，上端直径2700mm，高550mm，是采用碳/环氧蒙皮、铝蜂窝夹芯、铝合金对接框结构的最大结构件。上面级组合体“井”字梁，是全碳/环氧复合材料结构，采用先进成型工艺，一次整体固化成型，其工艺技术达到了国际先进水平。
该所研制生产中心先进的复合材料纤维缠绕工艺具有机械化、自动化程度高，产品质量稳定等优点。该工艺技术在产品型号上获得了应用，已完成最大缠绕直径2500mm、最大缠绕长度10000mm的结构件的研制生产，并已开发了环形、球形、特异形状结构件及网格结构件的缠绕技术。复合材料纤维缠绕工艺技术的应用填补了大型复合材料结构件成型工艺技术的空白，可满足航天、国防等多领域的应用需求。
该中心采用玻璃钢及蜂窝夹层结构复合材料工艺技术，研制生产的运载火箭整流罩前锥、端头本体、共底等大型复合材料结构件，技术成熟，经受了20余次成功发射的考验。其中“长征三号”系列运载火箭的关键部件“共底”，是大型铝蒙皮玻璃钢蜂窝夹芯胶接真空绝热结构件。采用了先进复合材料成型工艺技术，实现了大型运载火箭低温推进剂贮箱结构的先进设计，为提高火箭运载能力起到了关键作用，标志着我国超低温绝热结构技术已跻身于世界先进行列。
该中心采用铝蜂窝夹层结构工艺技术，仅用一年时间就完成了“长征二号”捆绑式大推力运载火箭卫星整流罩前柱、后柱及倒锥三大部件的研制生产。该技术还成功地应用于长征系列运载火箭的仪器舱等大型复合材料结构件的研制生产，其产品已达到国际同类产品的水平。中心自行研制的耐久铝蜂窝夹芯材料，初步具备了批生产的规模，产品已成系列，可生产铝箔厚度从0.03～0.08mm，边长从2～10mm的多种型号规格的铝塑蜂窝夹芯材料，其耐腐蚀性能达到美国军标标准，应用范围广阔，满足航空、航天，军品、民品等多种需求。
该中心低密度烧蚀材料及其成型工艺技术也已成功地应用于多种航天产品的生产，并成功地应用于“神舟号”飞船返回舱防热结构的设计与生产。所研制的低密度烧蚀材料的主要技术指标达到或超过了发达国家的水平，其成型工艺属国内首创。该中心复合材料的机械加工及装配技术已成为大型复合材料结构件成型工艺技术的重要组成部分，其中复合材料结构部件复杂型面的机械加工为型号研制与生产作出了重要贡献。先后圆满完成了长征系列运载火箭、“神舟号”飞船等大型复合材料结构的机械加工任务，产品的加工质量已达到国际同类产品的水平。
复合材料热压固化成型工艺技术是复合材料结构件成型的关键技术之一，十几年来，703所研制中心结合研制生产实践，根据不同复合材料结构件的特性，不断探索研究并采用先进的热压固化工艺，满足了各种型号产品的设计要求，其工艺技术已接近国际先进水平。
三、先进配套的工艺装备
先进配套的工艺装备是研制生产中心关键的研制与生产的技术手段，十几年来，703所不断加大对研制生产中心技术改造措施的投入，瞄准国际先进水平，对大型设备及配套系统进行了较大规模的更新与改造，配备了一整套先进的、较完善的、系统配套的工艺装备。不仅确保了型号研制生产的需要，而且使该中心具备了新材料、新工艺的研制手段及大型复合材料结构件批生产的规模和条件。
热压罐是研制生产中心大型复合材料结构件高温固化成型的关键设备，该中心现已装备系列热压罐5台。其中，全自动控制的有3台，从国外引进的2台采用计算机控制的热压罐，代表了国际90年代末的先进水平。该系列设备最大有效直径5600mm，有效长度8600mm；最高温度380℃，最高压力2MPa，可满足多种结构产品的固化要求。
直径3.5m数控仿型立式车床，可加工直径3.5m、高度2m的大型工件，可编程控制车削、铣削、磨削等多种加工过程，是该中心加工大型复合材料结构件及复杂型面的重要设备。
五坐标大型计算机控制纤维布带缠绕机和四轴联动微机控制中型纤维缠绕机是研制中心满足复合材料成型工艺的重要设备。其最大缠绕直径2500mm、最大缠绕长度10000mm，纤维宽带900mm、纤维窄带100mm。可变角度、变厚度缠绕，可采用多种缠绕方式，缠绕环形、球形、特异形状及网格结构的多种产品，同时可满足碳纤维、玻璃纤维等材料的工艺设计要求。
七个自由度数控多功能钻床，最大加工孔径40mm，可在直径3500mm、高度1800mm范围内加工任意空间位置的孔，可保证工件精度，满足产品复杂的设计要求。高压水切割机，最高水压400MPa，可加工各种硬质及软质材料，并可加工特异形状工件，满足不同材质、
不同形状产品的设计要求。
多年来，703所研制生产中心不断朝着新的目标迈进，大大提高了科研生产的综合实力，为我国运载火箭的一次次腾飞作出了重要贡献。曾获得院级科研成果奖、部级科技进步奖近30项，国家科技进步奖一项，并获院先进集体、院“青年文明号”等光荣称号，成为中国运载火箭技术研究院一支科研生产的主力军。□
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