楊芳+++郝祥平
穿上工作服,他是最快投入“戰斗”的一位科技工作者;脫下工作服,他灑脫中流露出莘莘學子般的神情。究竟是怎樣的情懷令他堅守在工作崗位上,一干就是30多年。唯有走近他,才會真正了解他。特此,本刊記者采訪了2013—2014年度全國“講理想、比貢獻”活動創新標兵、北京鋼研高納科技股份有限公司變形事業部總經理趙光普教授。
公司主要從事航空航天材料中高溫材料的研發、生產和銷售,是國內航空航天用高溫材料重要的生產基地和國內電力工業用高溫材料的重要供應商,是目前國內高端和新型高溫材料制品生產規模最大的企業之一。公司控股股東中國鋼研科技集團有限公司(簡稱:中國鋼研),是我國冶金行業最大的綜合性研究開發和高新技術產業化機構。
感恩陪伴一生
“渦輪盤是發動機的核心轉動部件,相當于人體的心臟,要求高,技術難度大,反映了一個國家材料研制的水平。 渦輪盤的轉速從每分鐘一萬多轉到十幾萬轉,使用溫度從-253℃到850℃,重量從幾公斤到幾千公斤,直徑從100毫米到2200毫米,均是熱加工塑性極差的難變形高溫合金。” 趙光普熱情介紹他熟悉的產品。
這位科技老兵一輩子干的事就是研制國家需求的不同發動機用的渦輪盤。從事國防新材料領域研究工作以來,他共主持和參與了國家“六五”至“十二五” 十多項重點軍工新材料攻關項目以及科技部863、973項目,大部分是作為課題負責人。研制的十多種國家急需材料目前都已全部應用在我國新型航空發動機、運載火箭、洲際導彈、艦船發動機上。既有“長征五號”運載火箭、還有新型洲際導彈;既有新型戰斗機,還有中華神盾級導彈驅逐艦……他本人也先后獲得國家科技進步二等獎一項、部委科技進步一等獎兩項、部委科技進步三等獎兩項,獲得科技部863十五年先進個人和國防科工委先進個人稱號。
在這段崢嶸歲月中,趙光普從不敢忘記國家給予自己受教育的機會,更會永遠銘記是中國鋼研對自己的精心栽培。在他看來,能有機會報效國家就是幸福。
寶劍鋒從磨礪出
如果用“十年磨一劍”來形容趙光普的成績,那么三十多年來,他一共磨礪出了“三把劍”。
1982年,趙光普畢業于東北大學,后被分配到中國鋼研(原冶金部鋼鐵研究總院)。能師從留蘇回國的趙炳堃老師研究高溫合金,趙光普倍感珍惜。對于當時稚嫩的他而言,高溫合金是一門多學科交叉的新型學科,如何掌握高溫材料、了解用戶需求進而更好服務用戶?這是考驗階段,也是實戰階段,他一邊學習合金的特種冶煉和熱加工,一邊還要研究材料的化學成分和組織性能。
1982—1992年,難忘也是最艱難的十年。趙光普把這十年獲得的一切實踐經驗比作自己的第一桶“金”。航空發動機用的GH4133B高溫合金渦輪盤材料是他研制的第一個合金,但美中不足的是其持久性能低和存在缺口敏感性。當時國家正好引進了德國的真空冶煉和熱加工設備,由于買不起工藝軟件,工藝開發迫在眉睫。趙光普課題組接此任務就立刻住進工廠,連續數月進行研發,無法顧及家庭和孩子。趙光普團隊最終攻克難關,并將其成功應用于我國某型號殲擊機。截至目前,已生產了25000件渦輪盤,此項目獲得了國家科技進步二等獎。
此后,為配合國家研制發射氣象衛星的三級運載火箭項目使用的最高溫度達800℃的發動機新材料,趙光普課題組耗時5年,成功研制了耐高溫合金。該合金制作的整體渦輪盤轉子等關鍵部件組裝的“長征四號”三級運載火箭,到目前為止已幾十次成功地發射各類衛星,無一例失敗。該研究成果于1990年、1991年分別獲得了冶金部科技進步一等獎、國家科技進步二等獎。他也因此在1992年被授予中國鋼研首屆十佳青年。
1993—2002年,是趙光普獨自扛大梁的歲月。因為在1993年,趙炳堃老師退休了,趙光普成為公司高溫材料研制的領頭人。
據介紹,中國的高溫合金目前有近200個牌號, 大多是走仿制之路,我國自行研發并廣泛使用的高溫合金屈指可數, GH4586合金就是由中國鋼研發明的高溫合金之一,同時是我國第一個使用溫度達到850℃的渦輪盤材料。如何提高合金使用溫度和強度即高合金化,趙光普團隊面對當時國內冶金設備落后和國外擠壓生產工藝路線的窘境,基于國情,經過反復研究,最終技術指標與國際水平相當的GH4586合金應運而生。
當時我國洲際導彈研制遇到高溫合金整體渦輪轉子無材可選問題,設計單位先后試用了國內和俄羅斯的多種材料,試車也都以失敗告終。當聽說趙光普研制的新合金時,航天部門老總親自出面求援。經趙光普推薦的GH4586合金,試車一次通過。
2003—2012年是趙光普的“轉型”10年:引領團隊,協同作戰。
“前20年是上天,為航空航天服務,后10年是入海,為海軍服務,就是給海軍大型水面艦艇裝中國芯。” 趙光普感慨道。
當時,國家要求2008年前艦用燃氣輪機全部國產化,大型渦輪盤國產化是第一號任務。大型水面艦艇對渦輪盤要求苛刻,渦輪盤材料均為難變形高溫合金,尺寸達到1200毫米,當時國內最大渦輪盤直徑為630毫米,在直徑超過1000毫米的大尺寸的難變形渦輪盤研制屬于空白地帶,毫無經驗可言。且研制如此大的渦輪盤,已達到了當時國內冶煉及熱加工設備的極限,研制難度可想而知。
各相關單位和專家通過風險評估,都打了退堂鼓。趙光普迎難而上拿下了此項目,并由中國鋼研帶頭研制,歷時8年,最終實現了渦輪盤全部國產化的夢想。這項技術填補了國內空白,創造了國內高溫合金領域中的合金化程度最高、整體模鍛一火成型、鍛件尺寸重量最大等一系列紀錄。
在2010年中國高溫合金年會上,有位資深院士評價說:“大型渦輪盤的研制成功推動了我國高溫合金的研究水平整整向前跨越了10年。”這項科研成果轉化為生產力,不僅解決了實際問題,而且每年還為中國鋼研貢獻近1個億的合同額。
為攬“瓷器活”,練好“金剛鉆”
“如今,面對物質的誘惑、生活的壓力、寂寞冷的考驗,年輕人如何堅守事業底線以及腳踏實地實現夢想?”趙光普說出了他的擔心。
也正因如此,趙光普不斷招賢納士培養高溫材料人才。經過多年磨練,這些科技人才目前都已成為科研中堅力量,全部參加大尺寸難變形高溫合金渦輪盤研制工作,并做出了突出貢獻。
2013年,趙光普團隊迎接了新挑戰——承擔科技部863重點項目,為地面重型燃汽輪機研制2200毫米的渦輪盤,打個比方說,這個尺寸的渦輪盤可供15個人圍成一圈吃飯,重量達到4500公斤,正向世界最高水平挑戰。
任重道遠,這不僅僅是一份責任,更是一項使命。
“這些年來,由于國外對中國軍工的新材料封鎖嚴,我們完全是自己創新。雖然知道一些國外新材料的工藝流程,也都是靠團隊一點點摸索創新出來的。我們一直堅持原創和仿制相結合,仿制中創新,結合國情走自己特色的研究道路,才獲得了如今的成績,真是不容易。”趙光普談到創新時說。
怎樣走中國特色自主創新道路,培育自主創新,加強原始創新、集成創新和引進消化吸收再創新,不斷增強創新能力,激發創新活力,加強高溫合金材料研究工作?這是留給趙光普團隊的又一次考驗。