因技術(shù)復(fù)雜和尖端，大飛機制造被稱為工業(yè)制造的頂端，而航空發(fā)動機更是被譽為“工業(yè)皇冠上的明珠”，我國的國產(chǎn)大飛機從2007年正式立項至今，已走過了16年艱難的“飛天路”。
▲重慶兩航金屬材料有限公司（藍天攝）
但在重慶兩江新區(qū)，有一家建成僅僅一年多的初創(chuàng)企業(yè)，已經(jīng)建成國際一流鈦合金精密鑄造產(chǎn)線，為多個航空發(fā)動機主力型號提供大尺寸、薄壁復(fù)雜結(jié)構(gòu)件整套解決方案，承擔(dān)了機匣、噴管等多個大型薄壁復(fù)雜鈦合金關(guān)重件的研發(fā)與生產(chǎn)，包括國產(chǎn)大飛機用發(fā)動機鈦合金關(guān)重件的技術(shù)攻關(guān)。此外，該公司還參與了多種高速航天飛行器、商業(yè)航天火箭及其發(fā)動機、衛(wèi)星等高端裝備的研發(fā)和制造。
這家公司為何能神奇地實現(xiàn)如此迅猛的發(fā)展？背后有哪些不為人知的故事？近日，記者專訪了西北工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院院長、凝固技術(shù)國家重點實驗室主任、西北工業(yè)大學(xué)重慶科創(chuàng)中心執(zhí)行理事、兩航金屬材料有限公司董事長李金山教授。
一年坐飛機上百次
8月下旬的一天，記者來到位于明月湖畔的西北工業(yè)大學(xué)重慶科創(chuàng)中心（以下簡稱“科創(chuàng)中心”），見到了李金山教授。
▲西北工業(yè)大學(xué)重慶科創(chuàng)中心（兩江協(xié)同創(chuàng)新區(qū)供圖）
他的工作行程安排極滿，剛從北京出差回來，在重慶只待一周左右就將前往西安，參加西工大的開學(xué)典禮并安排材料學(xué)院新生開學(xué)接待等相關(guān)工作。
“我是航空公司的白金卡會員，每年乘坐飛機的次數(shù)超過100次。”李金山教授告訴記者，除了承擔(dān)西工大材料學(xué)院及科創(chuàng)中心的管理、教學(xué)、科研等工作外，他還擔(dān)任裝備發(fā)展部、科工局、工信部等多個部委的專家組成員，經(jīng)常需要在北京、西安、重慶等多地出差。
盡管身為大學(xué)教授，但他沒怎么享受過寒暑假期和周末，平均每天的工作時間超過10小時。最近幾年為了加快推進產(chǎn)業(yè)化落地，他每年在重慶的工作時間都在半年以上。
作為20多位碩士和博士研究生的導(dǎo)師，每周一早上8點他都要給科研團隊開例會。由于經(jīng)常出差，很多例會都要通過線上召開，年近60歲的他早已熟悉召開線上會議的操作流程。如果需要給學(xué)生單獨輔導(dǎo)，他只有利用晚上和周末時間進行。
發(fā)動機關(guān)重件即將批量供貨
2021年4月，作為首個正式入駐明月湖畔的異地創(chuàng)新機構(gòu)，科創(chuàng)中心正式揭牌。與此同時，重慶兩航金屬材料有限公司（以下簡稱“兩航金屬”）廠房也正式動工，2022年7月，該廠房通過竣工聯(lián)合驗收。該企業(yè)是科創(chuàng)中心孵化的首家科技型企業(yè)。
▲兩航金屬制模車間，操作人員正在操作壓蠟機（張錦輝攝）
目前，兩航金屬已建立了一條完整的鈦合金鑄造生產(chǎn)線，具備生產(chǎn)600mm以下、年產(chǎn)50t結(jié)構(gòu)件的能力，擁有鑄造生產(chǎn)和理化檢測設(shè)備共150余臺/套；兩航金屬人只爭朝夕同時間賽跑，已通過AS9100、ISO9001以及國軍標(biāo)質(zhì)量體系認(rèn)證、二級保密資格認(rèn)證并取得了武器裝備承制資格；在型號任務(wù)方面，兩航金屬承擔(dān)了我國多型航空發(fā)動機研制任務(wù)并通過了考核驗證，參與了某項國家重點研發(fā)計劃。在科研攻關(guān)方面，兩航金屬協(xié)同西工大以及國內(nèi)主要航空航天、兵器艦船等國防重大裝備制造領(lǐng)域設(shè)計、制造單位形成產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)的協(xié)同模式，重點解決“卡脖子”難題，加快成果轉(zhuǎn)化。
站在巨人的肩膀上
一家初創(chuàng)企業(yè)，憑什么這么牛？這一切都要從西北工業(yè)大學(xué)凝固技術(shù)國家重點實驗室說起。
1989年，憑借著西工大原鑄造專業(yè)國家重點學(xué)科在業(yè)內(nèi)公認(rèn)的領(lǐng)軍人才優(yōu)勢與雄厚的科研實力，原國家計委和國家教委批準(zhǔn)在西工大建設(shè)凝固技術(shù)國家重點實驗室，1995年建成并通過國家驗收。實驗室定位于凝固與相關(guān)科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用基礎(chǔ)研究，主要研究方向為現(xiàn)代凝固理論、材料精確成形和航空航天先進材料，是國內(nèi)外凝固技術(shù)領(lǐng)域研究隊伍規(guī)模最大、覆蓋面最廣、綜合性最強的國家重點實驗室。
隨著大飛機、新一代航空發(fā)動機、高超聲速航天飛行器服役性能的不斷提高，對輕質(zhì)耐高溫材料與整體輕量化結(jié)構(gòu)的需求日益迫切。鈦合金因其具有低密度、高比強、耐腐蝕性、耐熱性和塑韌性好等特性成為特定要求下相關(guān)領(lǐng)域主要候選材料。
“在所有87種金屬元素中，鈦合金的比強度、比剛度優(yōu)勢突出，在航空發(fā)動機零部件制造中得到大量應(yīng)用，但鈦合金性質(zhì)活潑，加工窗口窄，成形難度大，因此鈦合金構(gòu)件性能對發(fā)動機的機動性、隱身性以及可靠性影響十分關(guān)鍵。”李金山教授說，科創(chuàng)中心和兩航金屬、三航新材料技術(shù)研究院公司等均致力于研發(fā)和生產(chǎn)鈦合金、鈦鋁合金等輕質(zhì)高強的高性能材料，圍繞其成分設(shè)計、工藝開發(fā)、零部件制造、組織和性能調(diào)控等共性技術(shù)和應(yīng)用開展研究。
▲兩航金屬清整車間，工作人員正在打磨鑄件（張錦輝攝）
相較傳統(tǒng)的鋼、鋁合金材料，鈦合金成形工藝難度極高，全球僅4個國家擁有鈦合金生產(chǎn)制造的全產(chǎn)業(yè)鏈，在國內(nèi)具備相關(guān)能力的鈦合金精密鑄造企業(yè)僅10余家。
“這些年來，我們一直致力于鈦合金關(guān)重構(gòu)件制造技術(shù)的研究，深諳該領(lǐng)域國家的戰(zhàn)略需求、卡脖子關(guān)鍵技術(shù)難題、國內(nèi)相關(guān)機構(gòu)的技術(shù)能力與水平與國際和國內(nèi)市場的需求。”李金山教授介紹。
依托凝固技術(shù)國家重點實驗室數(shù)十年來的技術(shù)和人才積累，兩航金屬“站在巨人的肩膀上”，從一開始便瞄準(zhǔn)建設(shè)中國最大的鈦合金熔模精密鑄造龍頭企業(yè)，并迅速走到了國內(nèi)前列，已經(jīng)給航空、航天、兵器、艦船等提供優(yōu)質(zhì)的鈦合金構(gòu)件。
助力兩江航空航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展
相比較西安、沈陽、成都等航空航天產(chǎn)業(yè)發(fā)達的城市，重慶航空航天產(chǎn)業(yè)相對薄弱。被譽為“國防七子”之一的西北工業(yè)大學(xué)入駐明月湖，將對重慶產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來怎樣改變？
“從成立之初，學(xué)校就要求我們堅持科研成果落地，擁有自我造血和生存的功能，我們充分融入和借助重慶區(qū)位和科教優(yōu)勢，以航空航天特種輕質(zhì)高強材料與加工的高質(zhì)量特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展賦能并帶動重慶現(xiàn)有和未來高端制造業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。”李金山教授介紹。
西工大歷來重視科技成果的轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化，材料學(xué)院作為其中的佼佼者，在過去11年里拿到22項國家科技獎，孵化了10余家產(chǎn)業(yè)化公司；其中鉑力特、華秦科技等2家已在科創(chuàng)板上市，還有多家企業(yè)已遞交上市材料并預(yù)計于今明年內(nèi)登錄在科創(chuàng)板。
這個基因也被復(fù)制到科創(chuàng)中心。兩航金屬已成為國內(nèi)一流的大型復(fù)雜鈦合金薄壁構(gòu)件生產(chǎn)能力的重慶市“專精特新”中小企業(yè)：今年上半年，兩航金屬完成了近1000萬元的產(chǎn)值，預(yù)計今年年底能達到5000萬元以上。中心孵化的三航新材料技術(shù)研究院公司，獲重慶市經(jīng)信委認(rèn)定的重慶市航空航天關(guān)重件精密熱加工與智能裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中心，正在9個方向布局關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)與產(chǎn)業(yè)孵化，圍繞重慶市制造業(yè)產(chǎn)業(yè)布局和未來發(fā)展盡快在渝轉(zhuǎn)化。
▲西北工業(yè)大學(xué)重慶科創(chuàng)中心。（兩江協(xié)同創(chuàng)新區(qū)供圖）
“航空航天產(chǎn)業(yè)是制造業(yè)的頂端，對于地方經(jīng)濟尤其是制造業(yè)的快速升級和高質(zhì)量發(fā)展具有巨大的提升和引領(lǐng)作用。”李金山教授表示，希望科創(chuàng)中心和兩航金屬成為重慶新材料和先進制造業(yè)的一個名片，為重慶及兩江新區(qū)航空航天產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到引領(lǐng)和示范作用，吸引更多的航空航天的企業(yè)和技術(shù)落戶重慶和兩江新區(qū)。
