摘要 伴隨著“嫦娥”奔月、“玉兔”登月等我國在航空航天領域取得的豐碩成果,越來越多的國家和地區將中國列為衛星發射的首選合作對象,而擔任發射...
伴隨著“嫦娥”奔月、“玉兔”登月等我國在航空航天領域取得的豐碩成果,越來越多的國家和地區將中國列為衛星發射的首選合作對象,而擔任發射任務的長征系列火箭也備受關注。據統計,截止到2013年底,長征火箭共實施了39次國際商業發射,發射了45顆衛星,并提供了8次搭載服務。在衛星發射成功的過程中,既離不開中國航天人的不懈努力,同時也與在火箭各個部位上發揮重要功能的關鍵性材料有著密不可分的關系。昨日,記者帶著好奇和疑問來到如皋市如城鎮,對為長征系列火箭生產“保溫內衣”的江蘇九鼎新材料股份有限公司進行了一番探訪。
材質
“保溫內衣”由特種玻璃纖維織就
每平方米精確到0.1克,連續180米內不能有一個疵點
“長征系列火箭上的‘保溫內衣’采用的是一種特殊的‘布’,這種‘布’其實就是一種特殊材質的玻璃纖維制成品,只是其使用的材料必須達到特殊要求,這是一般玻璃纖維制品不能比擬的。”九鼎新材銷售經理朱宏俊介紹。
據了解,江蘇九鼎新材料股份有限公司成立于1994年,注冊資本17576萬元人民幣。公司專業從事玻璃纖維紗、織物及制品、玻璃鋼制品的生產和銷售,是國內規模最大、實力最強、技術最先進的紡織型玻纖制品生產企業,全球最大的增強砂輪用玻纖網片供應商。
目前,公司形成了以玻纖拉絲、玻纖改性、織造技術、表面處理四大技術為核心,300多項專有技術組成的技術體系,整體水平國內領先。目前公司產品已出口到北美、歐洲、東南亞、日本、韓國等50多個國家和地區,擁有一大批穩定的客戶群。“其實從神一到神九,運載火箭上使用的特種玻璃纖維布都出自我們企業。”朱宏俊告訴記者,“這款產品每年的銷量都比較固定,大約在100萬元,雖然在整個玻璃纖維制品中所占份額有限,但它卻折射了我國航天事業的發展歷程。 ”“研發這款產品存在難度大、銷售量小、經濟效益差等問題,當時并非所有企業都肯接受該項任務。”朱宏俊透露,雖然要面對眾多問題,但企業的決策者們并沒有猶豫,在80年代計劃經濟時代,他們就與航天部合作研發,接下了這款產品研發任務。
火箭在發射的時候,是依靠液氫和液氧,把氫氣和氧氣要變成液態,壓縮后溫度會達到零下190度;而在發射過程中,火箭與大氣摩擦以后,外表的溫度又非常高,將達到1000多度,出現外熱內冷的狀況,就必須有一個隔熱保溫層,九鼎新材研發的玻璃纖維布便是在此時發揮了重要作用。“別看它其貌不揚,織起來可不是件容易的事。我們在生產時,都要挑選技術過硬的工人,在色澤、牢度、厚度等質量方面都有非常‘苛刻’的要求,產品重量上要求每平方米精確到0.1克,而且必須連續180米內不能有一個疵點。 ”朱宏俊說。
據悉,雖然這款產品的銷售額如今每年都在100萬左右,但對于整個玻璃纖維制品銷售額高達6億元的企業整體來說,根本算不上什么。
制造
0.66毫米的玻璃絲從全電熔池窯煉出
生產過程與傳統棉紗織布基本相同,關鍵在于所用原料不同
織布的過程有不少人都了解,火箭上采用的這種特殊的玻璃纖維布的生產過程也有幾分相似。
據九鼎的技術人員介紹,“保溫內衣”的制造過程包括拉絲、退并、整經、織布這樣幾個環節,這些環節與傳統棉紗織布的環節基本相同,但其關鍵在于所采用原料不同。
“公司池窯是國內首座也是唯一一座全電熔池窯,采用深池冷頂電熔技術。”首先記者進入了三樓的池窯區域,一股熱烘烘的感覺立刻撲面而來。帶領記者參觀的工作人員陳程向記者介紹,“你看,這個池窯的表面上是一層粉末狀的原材料,但其實在這一層下面,這些原材料早已被高溫熔化呈液體狀態。 ”
走下一旁拐角處的樓梯,記者看到十多名工人正在四下忙碌,他們將池窯內拉出的纖細玻璃絲兒整理出來,垂墜到下一層。“這些玻璃絲兒一根根直徑1毫米都不到,看上去有些像絲線,這就是織出玻璃纖維布的原材料。”陳程一邊介紹,一邊帶著記者又來到了一樓的生產車間。在這里記者看到,這些垂下來的透明絲線被纏繞在一個較大的圓柱筒上,通過傳送裝置送入下一個“退并車間”。
在“退并車間”記者看到,原本纏繞在圓柱筒上的絲線,有的2股一并,有的3股一并,按照不同的要求經過機器整理后,最終被纏繞在紡錘上待用。第二道工序也就此完成。在接下來參觀的第三道整經工序的過程中,記者看到被合并過后的玻璃絲線,在一臺臺織機的轟鳴下被織出了經緯。最后,在已織出經緯的玻璃絲上,再進行最后的加工和編織,一塊塊玻璃纖維布便誕生了。“我們采取的是輪班制,工人可以輪班,但機器是24小時連續運轉,通常狀況下工人一個人可以管4至6臺織機。 ”據陳程介紹,火箭的保溫內衣也就是通過這樣的流程制作出來的。“這種‘布’看起來更像是絲綢織就的透明絲巾,都是由0.66毫米的玻璃絲兒織造出來的,所“織”出來的玻璃纖維布強度高,保溫性能好,主要用在運載火箭的液氫液氧箱體外圍,稱得上是火箭名副其實的‘保溫內衣’。 ”
由于此款特種玻璃纖維布的要求很高,因此從一開始試做到裝備、工藝、原材料等各環節都要求精益求精,一絲不茍地追求卓越品質。雖然這只是火箭構造中很小的一個部分,卻對發射成功與否起著重要作用。