兩個(gè)月前的月球南極-艾特肯盆地，嫦娥六號(hào)開(kāi)啟人類探測(cè)器首次在月背面實(shí)施的樣品采集任務(wù)，這是中國(guó)第二次在月背著陸，此前從未有其他國(guó)家在這里軟著陸過(guò)。
與此同時(shí)，地球軌道之外的鵲橋二號(hào)打好配合，為嫦娥六號(hào)的探月工程任務(wù)在地月間架起“通訊之橋”……星空之上，我國(guó)航天事業(yè)正描繪著壯闊圖景，人類對(duì)宇宙最前沿的求索持續(xù)前行。
從新材料、控制軟件研發(fā)到精密結(jié)構(gòu)車間，無(wú)數(shù)航天人在各領(lǐng)域發(fā)揮著“光和熱”，共同演繹著一場(chǎng)團(tuán)體接力賽，航天員和航天器得以“手可摘星辰”。
航天科技融合了多個(gè)學(xué)科和工程技術(shù)，集中體現(xiàn)著國(guó)家科技發(fā)展的綜合實(shí)力。我國(guó)航天技術(shù)為何能走在最前沿？有這樣一群夢(mèng)想著“上天”的年輕人，從他們記錄新材料研發(fā)的“小賬本”中，答案見(jiàn)微知著。
“干別人沒(méi)有的，解決下一代產(chǎn)品無(wú)材可用的難題”
在航天三院306所先進(jìn)耐高溫結(jié)構(gòu)復(fù)合材料研制團(tuán)隊(duì)的辦公室里，掛著一條“初心炙熱，鑄就航天神劍；匠心磅礴，必成國(guó)之重器”的條幅。
前不久，得到獲獎(jiǎng)消息的柯博士站在條幅下，手中緊握著那份科技進(jìn)步獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)通知，向記者訴說(shuō)起幾年前做出決定的那個(gè)午后。
“一代材料，一代裝備”。新材料研發(fā)承擔(dān)著推動(dòng)航天裝備升級(jí)的重?fù)?dān)。幾年前，由于技術(shù)儲(chǔ)備不足，部門的研發(fā)成果沒(méi)搭上航天任務(wù)的“列車”。部門研發(fā)要何去何從，大家心里都沒(méi)底。
柯博士說(shuō)，彼時(shí)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人帶領(lǐng)大家形成了共識(shí)：從多個(gè)方向瞄準(zhǔn)下一班“航天列車”，就像養(yǎng)上一群“小豬崽”，最壯實(shí)的那頭肯定能沖出重圍趕上車。
研發(fā)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行探討。受訪者供圖
材料學(xué)是一片藍(lán)海，耐溫性、強(qiáng)硬度、延展度等性能都是一朵朵“浪花”，只有在海浪中踩準(zhǔn)合適的浪線，沖浪板才能立得穩(wěn)。因此，研發(fā)新材料并非選擇題，而是要飽和式研發(fā)。多種材料并行研發(fā)的策略，確保至少有一條路線能夠成功。
在新材料這條賽道上，從不同的跑道出發(fā)，“飽和式”研發(fā)團(tuán)隊(duì)都有著同樣的目標(biāo)——搭上下一趟“航天列車”。
瞄準(zhǔn)現(xiàn)有技術(shù)的薄弱環(huán)節(jié)，考慮到耐高溫領(lǐng)域絕對(duì)是未來(lái)的方向，柯博士認(rèn)領(lǐng)了耐高溫結(jié)構(gòu)復(fù)合材料這頭“小豬崽”。“干別人沒(méi)有的，解決下一代產(chǎn)品無(wú)材可用的難題。”回憶起當(dāng)時(shí)的決定，性格樂(lè)觀的柯博士說(shuō)。
劍指高峰，鉚足干勁。帶著搞點(diǎn)大事的決心，柯博士與團(tuán)隊(duì)就這么出發(fā)了。
“小金豬”坐上“航天列車”
團(tuán)隊(duì)選定了聚酰亞胺——一種頂級(jí)的耐高溫材料，相對(duì)而言，材料成型的難度也是頂級(jí)的。
“要技術(shù)沒(méi)技術(shù)，要設(shè)備沒(méi)設(shè)備。”柯博士回憶起開(kāi)始的艱苦，由衷感嘆，這只“小豬崽”還是只“小金豬”，養(yǎng)它長(zhǎng)大的原材料，價(jià)格高昂。
新工藝，高成本，再加上團(tuán)隊(duì)自己研究的新設(shè)備，“小金豬”安全成長(zhǎng)的壓力很大。
每當(dāng)材料高溫成型，這中間幾十個(gè)小時(shí)的過(guò)程，團(tuán)隊(duì)人員必須輪班盯著，生怕出現(xiàn)一點(diǎn)差錯(cuò)。用上十二分的耐心，材料的成型工藝越來(lái)越成熟穩(wěn)定，“小金豬”在團(tuán)隊(duì)的精心喂養(yǎng)下茁壯成長(zhǎng)。隨即，一個(gè)搭乘“航天列車”機(jī)會(huì)擺在了團(tuán)隊(duì)面前。
研發(fā)團(tuán)隊(duì)在觀察數(shù)據(jù)。受訪者供圖
這是一項(xiàng)壓力容器的研制任務(wù)，拿下任務(wù)只需要克服兩個(gè)難點(diǎn)：一個(gè)是從無(wú)到有的突破，由于這類產(chǎn)品從沒(méi)用過(guò)復(fù)合材料，設(shè)計(jì)參數(shù)沒(méi)有任何參考；一個(gè)是材料性能的顛覆，專家認(rèn)為團(tuán)隊(duì)選用的材料不適合纏繞，不可能做成壓力容器。
兩年時(shí)間，不斷調(diào)節(jié)成型參數(shù)、幾百個(gè)試樣，團(tuán)隊(duì)突破了纏繞技術(shù)，也支撐起了設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)輸入。一次、兩次、三次……“小金豬”的穩(wěn)定性一步步提高，完美通過(guò)了壓力試驗(yàn)，又在后來(lái)順利通過(guò)了振動(dòng)、沖擊、液壓等一系列試驗(yàn)考核，成功搭上了通向星辰大海的“列車”。
手握?qǐng)F(tuán)隊(duì)申報(bào)的“航天科工集團(tuán)科技進(jìn)步獎(jiǎng)”一等獎(jiǎng)通知，柯博士抬起頭，凝望著條幅上大大的“初心”兩字。
養(yǎng)成更多“小金鼠”“小金牛”
業(yè)內(nèi)專家曾分析，未來(lái)極具潛力的新材料必須是先進(jìn)材料，首先它的性能是超過(guò)原有或當(dāng)下材料；其次它的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景應(yīng)當(dāng)是可預(yù)見(jiàn)的——與柯博士團(tuán)隊(duì)的“小金豬”研發(fā)思路不謀而合。這是我國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)支撐國(guó)家重大項(xiàng)目建設(shè)的生動(dòng)縮影。
見(jiàn)微知著。在航空航天之外，新材料技術(shù)已在新一代信息技術(shù)、新能源、裝備制造、軌道交通和海洋工程等產(chǎn)業(yè)中廣泛應(yīng)用，展現(xiàn)出我國(guó)新材料研發(fā)、制造、應(yīng)用完整的創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈。
數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)新材料領(lǐng)域發(fā)明專利和論文數(shù)量均位居世界第一位，專業(yè)技術(shù)人才達(dá)160萬(wàn)人，位居世界第一位；國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、新材料技術(shù)創(chuàng)新中心、全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、產(chǎn)業(yè)化基地等達(dá)400余家；2023年新材料企業(yè)達(dá)165.13萬(wàn)家，產(chǎn)值超過(guò)7.7萬(wàn)億元，約占我國(guó)GDP的7%。
當(dāng)前，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在重塑產(chǎn)業(yè)版圖，新材料等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來(lái)產(chǎn)業(yè)成為各國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的新賽道。
近年來(lái)，國(guó)家高度重視新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展，相關(guān)部門先后出臺(tái)了《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》《國(guó)家新材料生產(chǎn)應(yīng)用示范平臺(tái)建設(shè)方案》《“十四五”原材料工業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《原材料工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作方案（2024—2026年）》等一系列政策舉措，推動(dòng)新材料產(chǎn)業(yè)持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展，營(yíng)造良好產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境。
嫦娥六號(hào)、國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919、“奮斗者”號(hào)、復(fù)興號(hào)動(dòng)車組、天宮空間站、北斗導(dǎo)航、地殼一號(hào)……新材料的價(jià)值不斷凸顯。未來(lái)的國(guó)際月球科研站、天問(wèn)三號(hào)、“人造太陽(yáng)”等，也都需要新材料更高水平的“發(fā)揮”。
憑借“小金豬”，團(tuán)隊(duì)爭(zhēng)取到了更加先進(jìn)的研制生產(chǎn)條件，為培育更多新技術(shù)新產(chǎn)品奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。柯博士說(shuō)，團(tuán)隊(duì)?wèi)阎鴦?chuàng)新突破的決心、扎實(shí)鉆研的恒心，會(huì)為養(yǎng)成更多“小金鼠”“小金牛”奮勇前進(jìn)。