0.03毫米！堪比發(fā)絲直徑一半的軍工刀問世，背后蘊(yùn)藏重大"商機(jī)".。。

每次國(guó)際經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)新的變化，很多人就對(duì)中國(guó)制造發(fā)出質(zhì)疑的聲音，在一些人心里，中國(guó)制造的產(chǎn)品，是低附加值的，占有巨大的勞動(dòng)力成本，得到的只是微薄的產(chǎn)品利潤(rùn)，只要國(guó)際市場(chǎng)風(fēng)吹草動(dòng)，中國(guó)制造必然會(huì)收到?jīng)_擊等等。但眼下變化中的國(guó)際環(huán)境，是不是讓中國(guó)制造面臨沖擊?制造業(yè)一線的具體運(yùn)行情況，是不是像一些人擔(dān)心的那樣呢?

中國(guó)空間站實(shí)驗(yàn)艙推進(jìn)系統(tǒng)即將進(jìn)入正樣研制 4000億元大市場(chǎng)正打開大門

上海是長(zhǎng)江泥沙沖積形成的平原，地勢(shì)平坦，只有西部郊區(qū)聳立著幾座低矮的山丘。2018年7月31日，在上海西郊的薛山腳下，中國(guó)首個(gè)空間站實(shí)驗(yàn)艙推進(jìn)系統(tǒng)迎來(lái)首次試車。今天的試車，是對(duì)實(shí)驗(yàn)艙推進(jìn)系統(tǒng)的首次大考。推進(jìn)系統(tǒng)通過這些管道噴氣產(chǎn)生動(dòng)力，它決定實(shí)驗(yàn)艙在太空能否正常“行動(dòng)”。

空間站實(shí)驗(yàn)艙推進(jìn)系統(tǒng)首次試車

今天的試驗(yàn)，推進(jìn)系統(tǒng)的主要部件均按照上天模式來(lái)配置。經(jīng)過兩個(gè)小時(shí)的試驗(yàn)，八道試車程序中，所有的發(fā)動(dòng)機(jī)和所有的系統(tǒng)部件，均正常工作，沒有出現(xiàn)任何的故障，試驗(yàn)的成功，驗(yàn)證了推進(jìn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案的可行性。試車圓滿成功。

中國(guó)航天科技集團(tuán)801所副主任設(shè)計(jì)師金廣明告訴《經(jīng)濟(jì)半小時(shí)》記者，2019年，中國(guó)空間站實(shí)驗(yàn)艙將進(jìn)入正樣研制階段。它的推進(jìn)系統(tǒng)，將基本按照今天的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行生產(chǎn)。為了制造出性能優(yōu)越的中國(guó)空間站，航天科技人員已經(jīng)默默奮斗了12年。

發(fā)動(dòng)機(jī)組件

像這樣空間站實(shí)驗(yàn)艙上的發(fā)動(dòng)機(jī)，最少要工作15年，不僅壽命長(zhǎng)，還得輕，36個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)都有重量要求。其中一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)組最初設(shè)計(jì)的時(shí)候16公斤，而他們的目標(biāo)是必須給它減到10公斤。經(jīng)過多輪迭代以后，金廣明和他的團(tuán)隊(duì)最后做出一個(gè)10公斤左右的一個(gè)產(chǎn)品，經(jīng)過后期的試驗(yàn)驗(yàn)證，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。

這次試驗(yàn)是中國(guó)空間站工程計(jì)劃的一個(gè)重要組成部分。26年前，為了跟上世界領(lǐng)先水平，我國(guó)啟動(dòng)了載人航天工程。工程分三步走。

隨著天宮一號(hào)的太空對(duì)接實(shí)驗(yàn)完成和天宮二號(hào)的發(fā)射成功，中國(guó)載人航天工程已完成了第一步和第二步的全部任務(wù)，正在闊步邁入“空間站時(shí)代”。2020年前后發(fā)射空間站核心艙，2022年發(fā)射空間站的實(shí)驗(yàn)艙?，F(xiàn)在金廣明他們的動(dòng)力系統(tǒng)都已經(jīng)做好了準(zhǔn)備。

現(xiàn)有的空間研究站由美國(guó)、俄羅斯等國(guó)合作研制，最遲將由2028年退役。屆時(shí)，中國(guó)空間站將成為它的接力者，對(duì)全人類開放。

今天的 航天已經(jīng)不再只是科研用途，近年來(lái)，隨著中國(guó)航天技術(shù)的成熟，正在開發(fā)廣闊的全球商業(yè)航天市場(chǎng)。2017年，中國(guó)總計(jì)18次火箭發(fā)射中商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量總計(jì)只有8顆。而從2018年開始，中國(guó)憑借成熟的航天技術(shù)，拓展了更廣泛的國(guó)際商業(yè)航天市場(chǎng)。中國(guó)發(fā)射長(zhǎng)征火箭送往太空的22顆衛(wèi)星中，就有16顆商業(yè)、科研衛(wèi)星，其中包括來(lái)自加拿大、烏拉圭、丹麥三個(gè)國(guó)家的小衛(wèi)星。

1月19號(hào)長(zhǎng)征11號(hào)的“一箭六星”更是首次實(shí)現(xiàn)了全部商業(yè)發(fā)射。上個(gè)月，也就是7月9號(hào)11點(diǎn)56分，酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，長(zhǎng)征二號(hào)丙運(yùn)載火箭點(diǎn)火升空，“一箭雙星”，成功發(fā)射巴基斯坦的兩顆衛(wèi)星。

中國(guó)火箭發(fā)射現(xiàn)場(chǎng)

1999年，長(zhǎng)二丙火箭完成“摩托羅拉銥星”發(fā)射后，美國(guó)開始限制用中國(guó)火箭發(fā)射含美國(guó)零部件的衛(wèi)星，極大地影響了我國(guó)國(guó)際商業(yè)航天發(fā)射服務(wù)市場(chǎng)的開拓。這是時(shí)隔19年后，長(zhǎng)二丙火箭重返國(guó)際商業(yè)發(fā)射服務(wù)市場(chǎng)。

今年9月，長(zhǎng)二丙火箭還將再次執(zhí)行國(guó)際發(fā)射服務(wù)任務(wù)，發(fā)射我國(guó)和法國(guó)合作研制的首顆衛(wèi)星——“中法海洋衛(wèi)星”。

商業(yè)航天的開發(fā)，是一個(gè)國(guó)家航天技術(shù)的領(lǐng)先和各高科技運(yùn)用的體現(xiàn)，也帶動(dòng)了一大批新技術(shù)的發(fā)展，比如激光通訊、量子通信、空間新型動(dòng)力、空間電源等。

未來(lái)幾年，與航天相關(guān)的總產(chǎn)值將會(huì)以每年20%-30%的速度增長(zhǎng)。比如正在組網(wǎng)的北斗衛(wèi)星系統(tǒng)，預(yù)計(jì)到2020年，我國(guó)的衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模就有望達(dá)4000億元。同時(shí)，中國(guó)載人航天的快速發(fā)展，也正在帶動(dòng)一大批企業(yè)發(fā)展。它們?cè)诟髯灶I(lǐng)域里的新市場(chǎng)空間，創(chuàng)造著新的工業(yè)利潤(rùn)。

3000倍顯微鏡檢驗(yàn)鎢金刀 百倍提升產(chǎn)品附加值

在廈門，國(guó)家鎢材料工程技術(shù)研究中心的磨削實(shí)驗(yàn)室里，工程師聶洪波目不轉(zhuǎn)睛地盯著即將出口的鎢金刀具做銑削試驗(yàn)。這把刀具看似普通，但卻是制造航天器和大飛機(jī)的必備工具，它的研發(fā)成功標(biāo)志著國(guó)外長(zhǎng)達(dá)30年的技術(shù)壟斷被打破。

刀具試驗(yàn)

廈門鎢業(yè)股份有限公司國(guó)家鎢材料工程技術(shù)研究中心教授級(jí)高工 聶洪波：現(xiàn)在做的是一個(gè)銑削實(shí)驗(yàn)，用這個(gè)三刃的PVD涂層銑刀來(lái)做一個(gè)銑削試驗(yàn)，它在這個(gè)1900轉(zhuǎn)的速度下，銑削十米，看它刀刃的磨削程度，來(lái)評(píng)估這種刀的使用壽命和使用效果。

聶洪波給我們拿出一份收藏于1991年5月31日的公司決定，里面聲明，因?yàn)樘幱谠嚠a(chǎn)狀態(tài)，51名員工休假一個(gè)月。

鎢是一種稀有金屬，它的密度是鐵的3倍，與黃金接近。在鎢中加入鈷，制成的碳化鎢合金，硬度與鉆石相媲美。正因?yàn)檫@樣的特性，它也是航空航天裝備的重要原料。中國(guó)控制著全球50%的鎢，然而卻只是資源大國(guó)，不是鎢制造強(qiáng)國(guó)。當(dāng)年他們公司雖然擁有鎢礦，但是只能出口低端的鎢精礦換取外匯，連鎢粉都不會(huì)加工，而那時(shí)候他們出口一噸鎢精礦只有7萬(wàn)元，但是要進(jìn)口一噸純鎢粉最高要80萬(wàn)元。

高品質(zhì)鎢粉

如何加工出高品質(zhì)的鎢粉，卻苦于沒有技術(shù)，公司也只能以暫時(shí)停產(chǎn)來(lái)降低成本風(fēng)險(xiǎn)。

但是有18位技術(shù)人員，在1991年的那個(gè)夏天并沒有休息。他們逐字逐句地翻譯著鎢金制造領(lǐng)域還原爐、氣流分散機(jī)等國(guó)外設(shè)備的基礎(chǔ)性文件。正是這批工程師用自主研發(fā)的常規(guī)設(shè)備一次次反復(fù)試驗(yàn)，2008年、2011年、2014年，他們研發(fā)的高性能鎢粉碳化，鎢關(guān)鍵技術(shù)及離子交換法榮獲國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)，困擾中國(guó)只能出口鎢礦石初級(jí)原料的魔咒被打破，廈門鎢業(yè)正式邁開向碳化鎢高級(jí)材料出口的步伐，撞開中國(guó)中高端鎢制品出口的大門。當(dāng)時(shí)他們這個(gè)技術(shù)出來(lái)以后，產(chǎn)品馬上占到了全國(guó)出口量的50%以上。

有了高品質(zhì)的鎢粉，他們并不滿足，他們還要造出高品質(zhì)的鎢金刀具。硬質(zhì)合金號(hào)稱工業(yè)的“牙齒”。今天，工程師們正在挑戰(zhàn)制作直徑只有0.03毫米的微型刀具，這是目前世界上最小的螺旋刃立銑刀。一種用于航天軍工儀表裝置制造的特殊工具。

刀具生產(chǎn)

采用超細(xì)晶硬質(zhì)合金基體，使其在0.03mm的微小徑刀具上仍然可以加工出優(yōu)異刃口形狀，同時(shí)搭配專用的刀具結(jié)構(gòu)和槽型設(shè)計(jì)，這幾乎是不可能完成的項(xiàng)目，最初的試驗(yàn)都以失敗告終。

廈門金鷺特種合金有限公司 教授級(jí)高工 李凌祥：直徑0.03毫米這個(gè)刀具，相當(dāng)于我們頭發(fā)絲的一半還不到，它還要開槽，也就是說(shuō)，它最細(xì)的部分大概就是0.015左右，也就是15個(gè)微米，幾乎是十來(lái)克碳化物堆在一起。

為了攻克0.03毫米螺旋刃立銑刀的難關(guān)，李凌祥和他的團(tuán)隊(duì)度過了近一年的不眠之夜。甚至一度覺得國(guó)內(nèi)根本做不出來(lái)。

結(jié)合幾百次磨削工藝參數(shù)的不斷探索，在電子顯微鏡下放大3000倍下，0.03毫米高精度兩刃螺旋立銑刀檢測(cè)終于達(dá)標(biāo)。而實(shí)現(xiàn)世界級(jí)磨削工藝精準(zhǔn)控制后，不但給自己的成產(chǎn)成本降低了40%以上，還讓客戶的生產(chǎn)效率提高了30%以上。

有了原材料研發(fā)、磨削工藝、工程師們把下一個(gè)目標(biāo)定位在涂層工藝上。超薄、超光滑的高硬度涂層，才能成倍提升合金刀具的切削性能和使用壽命，從而進(jìn)入高端的合金刀具市場(chǎng)。

一直以來(lái)，涂層工藝的核心技術(shù)被國(guó)外公司掌握和封鎖。但中國(guó)的工程師依然在嘗試我國(guó)自主研發(fā)，堅(jiān)決啃下這塊科研的硬骨頭。

廈門金鷺特種合金有限公司 高級(jí)工程師 鄒伶俐：我們的一個(gè)頭發(fā)絲就有50到100個(gè)微米，我們這個(gè)涂層只有2到3微米，是很薄很薄的，任何的一個(gè)小的灰塵，或者雜質(zhì)都會(huì)涂層的品質(zhì)產(chǎn)生很重要的影響

像鄒伶俐這樣的工程師反復(fù)摸索了十年，才像今天這樣逐漸掌握某些領(lǐng)域的自主研發(fā)涂層技術(shù)。不可否認(rèn)在超細(xì)晶硬質(zhì)合金的涂層工藝上，瑞典的什特維克、美國(guó)肯納兩巨頭依然領(lǐng)先全球，但中國(guó)鎢業(yè)的工匠們正在用自己的實(shí)力，希望用五到十年的時(shí)間，完成從跟隨到超越的歷程。

經(jīng)過涂層后生產(chǎn)的鎢金刀具源源不斷地用于我國(guó)大飛機(jī)、戰(zhàn)斗機(jī)等航空航天的高端儀器制造，從上個(gè)世紀(jì)90年代，我國(guó)只能以每噸7萬(wàn)元的價(jià)格出口鎢礦、每噸12萬(wàn)元的價(jià)格出口鎢粉，現(xiàn)如今，正在以每片幾十元甚至上百元的價(jià)格出口超細(xì)晶硬質(zhì)合金的刀具。這種深加工后，相當(dāng)于把最基礎(chǔ)的鎢礦價(jià)值提升到每噸600萬(wàn)元。他們的刀具出口到30多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，其中包括美國(guó)和歐洲，外部環(huán)境變化中，技術(shù)優(yōu)勢(shì)給予了企業(yè)更寬泛的選擇范圍。對(duì)于未來(lái)，對(duì)于市場(chǎng)的變動(dòng)，并沒有外界傳言的那樣擔(dān)心和憂慮。

【半小時(shí)觀察】創(chuàng)新帶來(lái)新市場(chǎng)新利潤(rùn)

俗話說(shuō)天下武功，唯快不破，而工業(yè)制造也有一個(gè)硬道理，就是唯創(chuàng)新不破。國(guó)家這幾年來(lái)實(shí)施的產(chǎn)業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型，供給側(cè)改革，都是在加緊中國(guó)制造的技術(shù)創(chuàng)新。習(xí)近平總書記曾經(jīng)強(qiáng)調(diào)，關(guān)鍵核心技術(shù)是要不來(lái)、買不來(lái)、討不來(lái)的，科技創(chuàng)新要敢于走前人沒走過的路，努力實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控，把創(chuàng)新主動(dòng)權(quán)、發(fā)展主動(dòng)權(quán)牢牢掌握在自己手中。

在生產(chǎn)一線調(diào)查，我們也深深感到，中國(guó)制造只有跟上世界產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的潮流，才能穩(wěn)固中國(guó)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的基礎(chǔ)，有了新技術(shù)，企業(yè)的發(fā)展才會(huì)有未來(lái)，而中國(guó)經(jīng)濟(jì)的市場(chǎng)空間才會(huì)越來(lái)越寬。