王秦怡
何小虎
何小虎在中國航天科技集團第六研究院西安航天發(fā)動機有限公司(下簡稱西發(fā)公司)工作了12年,是單位里最年輕的高級技師,被稱為液體火箭“心臟鉆刻師”。
這個說法毫不夸張。如果說發(fā)動機是液體火箭的心臟,發(fā)動機渦輪泵、燃燒室就是心臟中的心臟——它們負責(zé)為發(fā)動機提供強大動力。而何小虎就是那個加工渦輪泵、燃燒室等關(guān)鍵精密部件的人。
在這個硬碰硬的行業(yè)里,何小虎默默修煉著自己的技術(shù)。在他看來,“一點點差池都可能導(dǎo)致火箭發(fā)射的延誤甚至失敗”。
在航天單位做一名技師,時間仿佛被擰上了發(fā)條。遇到生產(chǎn)任務(wù)緊急時,隨時需要技師去車間處理問題。因此,技師們基本上住得離單位很近,包括何小虎。每天7點半,他從家里走到單位,用不了10分鐘。
接下來的一天,他有很多瑣事要處理:準(zhǔn)備好刀具、量具與設(shè)計圖紙,在數(shù)控系統(tǒng)中輸入切削程序;熱機,如同人跑步熱身一樣,讓機床先空運行一段時間;檢查機床運行狀態(tài),把毛坯料卡入機床……機器轟鳴起來,鐵屑不斷飛出,一段時間后,一整塊鐵疙瘩變成了造型各異的發(fā)動機零件。之后,每一個零件還要經(jīng)過嚴(yán)密的測量與清洗,確認無誤再放入指定區(qū)域。
早些年當(dāng)學(xué)徒時,何小虎一天要重復(fù)幾百次這樣的操作,但這并不意味著加工液體火箭發(fā)動機零件是一項高重復(fù)性、枯燥無味的工作。恰恰相反,隨著數(shù)控機床的發(fā)展,高級技師不是只做好手頭的活兒就行,還要懂設(shè)計、設(shè)備、刀具、參數(shù)等,可謂加工行業(yè)的“碼農(nóng)”。
“一般機床都配有一套國際通用的指令G代碼,但這套指令如何去用,如何編輯,還是需要人來琢磨,才能實現(xiàn)不一樣的切削動作?!焙涡』⒄f。他最愛對徒弟說的一個詞是“人機合一”,“只有人充分地了解設(shè)備,才能挖掘它的最大潛能”。
一個簡單的例子是,何小虎觀察到,一臺機床在老師傅那里運行四五年沒問題,但轉(zhuǎn)到新人手里可能就歇業(yè)了。那是因為新人還不了解設(shè)備的負載極限,刀下得太深或者切得太快,機床立馬產(chǎn)生異響,刺啦刺啦,簡直要刺穿人的耳膜?!熬拖褚粋€人挑水,他只能挑50斤,你非要給他上150斤,他一下就不行了。”
長征二號F運載火箭(液體火箭)搭載神舟十三號載人飛船順利出征,中國航天科技集團六院承擔(dān)此次出征的姿軌控發(fā)動機等的研制。
近年來,我國航天事業(yè)發(fā)展迅猛,催生出不同推力、不同性能的液體火箭發(fā)動機需求,何小虎隨時會遇到新加工材料、新零件造型與新精度要求。發(fā)動機部件的加工難度可能呈指數(shù)級增長。
2014年,何小虎負責(zé)研制一個發(fā)動機關(guān)鍵零件,第一次接觸鈮鎢合金材料。這種材料有什么特點,適合哪種刀具,應(yīng)該選擇什么工藝,團隊成員心里都沒譜。他們只能一點一點試,一點一點分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)鈮鎢合金中鎢元素含量太高,導(dǎo)致零件加工時瞬間產(chǎn)生高溫。這是何小虎經(jīng)歷過的最難的一次新材料加工,反復(fù)試驗一個多月后,他們才探索出新方法——摻入豬油配成冷卻液,利用動物油脂降溫潤滑。
還有其他方面的各種難點。比如,加工不規(guī)則零件,最難的是把原坯料定位并夾緊在機床上,每次都要設(shè)計新的夾具。再比如,發(fā)動機關(guān)鍵零件的精度都以微米級計,允許誤差常常只有幾微米,相當(dāng)于一根發(fā)絲的1/10,必須用特殊檢測儀器檢驗;即使是粗加工,允許誤差也不超過100微米,也就一根發(fā)絲粗細。
正是因為這些難點,何小虎解決一個問題常常要耗費很多時間。最久的一次,他耗費了兩年時間,才解決一項發(fā)動機噴嘴的加工難題。但這項任務(wù)原本不該由他承擔(dān),是他“愛操心,愛管閑事”,主動找到領(lǐng)導(dǎo),要求解決傳統(tǒng)加工方法生產(chǎn)效率與合格率低的問題。
何小虎先是找了西北工業(yè)大學(xué)的教授劉維偉,嘗試3D打印。“方法很好,但生產(chǎn)效率還是低,因為我們的生產(chǎn)批量實在太大了。”何小虎說。
轉(zhuǎn)年,在北京國際機床展上,匯集了當(dāng)時國內(nèi)外最先進的機床技術(shù)。何小虎一一比較,決定采用激光加工,但還是不行——噴嘴上微小孔數(shù)量多,而激光頭是一個孔一個孔燒蝕,很慢。
但激光加工激發(fā)了何小虎的靈感:孔多,就用螺旋銑的方式!他請教廠里的銑工、磨工,跨工種討論方法的可行性,最終成功編輯出一套程序。
編輯出程序只是起點,這項產(chǎn)品能否攻堅成功還有一個漫長的檢測流程?!八细窳艘院?,它的性能、創(chuàng)新對發(fā)動機有什么影響?能不能滿足原來系統(tǒng)性的要求?都得用事實驗證?!焙涡』⒄f,從生產(chǎn)出合格的噴嘴到論證成功,前后花了3個月的時間。相比論證成功的那一刻,他印象更深的是前面兩年的探索,做夢都在找新工藝,“魔怔了,走路吃飯睡覺都在想”。
2020年,這項工藝成功申請了專利,并被應(yīng)用于多項航天產(chǎn)品噴嘴的加工,讓相關(guān)產(chǎn)品的合格率由50%左右提升到98%以上。
這些年來,何小虎還提出“極限加工穩(wěn)定性控制法”“異型零件高效找正法”“微小孔高效加工法”等,極大推動了機床加工領(lǐng)域的技術(shù)革新。
“有天賦、愛動腦、勤快?!被貞泴W(xué)徒時期的何小虎,他的師傅董效文這樣評價,“按我們這行的話說,天生就是干活的料?!?/p>
2010年,何小虎從陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè),以實操第一的成績進入西發(fā)公司。公司對技師要求嚴(yán)格,內(nèi)部流傳著一條不成文的規(guī)定:“娃娃好不好,就看頭三年?!鼻叭?,何小虎很少上手高精度精密零件,主要修煉基本功。3F7AEB77-001D-43BA-914A-6551FB72FABB
上班第一天,何小虎就被董效文拎去磨刀片,跟著師傅在普通機床上加工。比起數(shù)控機床,董效文認為,普通機床更能練出真功夫,“人為控制手柄,手動一下,刀走多少毫米,你能直觀感受到刀的承受載荷、不同刀具對材料的影響、人對精度的控制。就跟開車一樣,手動擋要手心腦融為一體,如果擋沒換好,就聽到‘哐當(dāng)一聲,自動擋就是一個勁兒踩踩踩”。
2017年,何小虎在河南新鄉(xiāng)參加第三季《中國大能手》(數(shù)控組合項目)決賽。
在董效文眼中,何小虎雖然在同期三個徒弟中年齡最小,但很有天賦?!皬氖轮圃鞓I(yè),悟性要高。師傅演示完,悟性差的徒弟可能只理解了30%,于是不停地問;悟性高的徒弟能馬上理解80%,只問一下核心要點?!?/p>
其實董效文不知道,何小虎做學(xué)徒時特別心急。他看到師傅用上世紀(jì)六七十年代制造出來的機床加工高精尖的航天零件,忍不住問:“這能造出來嗎?”董效文沒說什么,當(dāng)場給他演示了一遍。
在一次內(nèi)部分享會上,何小虎聽到全國勞動模范曹化橋的故事,為了保護視力,曹化橋幾十年基本上不看電視與手機。何小虎不太相信,私下里向其他師傅求證,得到肯定的回答后,受到極大震撼。
“我能做到嗎?我什么時候能像這些頂尖航天技師一樣?他們這么厲害,是什么讓他們堅持下來的?”
上一次產(chǎn)生類似的迷茫,還是何小虎上技校時。那時,他高考失利,沒有大學(xué)可上,反而立志“要當(dāng)最好的工人”,希望通過努力,在高職畢業(yè)時有能力選擇工作。西發(fā)公司的學(xué)長來宣講,何小虎默默記下了招聘要點,“技術(shù)水平得好,成績不能差,還要有競賽成績”。
奔著這個目標(biāo),2008年、2009年,何小虎兩度參加全國大學(xué)生建模競賽,分別獲得二等獎與一等獎?!斑@項比賽對我影響很大。我第一次認識到,只要付出120%的努力,就一定有收獲。”
師傅教的某個技術(shù),他練不好就不回家;刀磨不好,就磨一天,把一根廢刀片磨完了,換一根接著磨,一天下來,他的身上落滿了灰和沙;練習(xí)手柄控制,他練到一呼一吸都與手和刀的節(jié)奏保持高度一致。
三年過去了,董效文給徒弟們出了兩道考題:一是給定零件的加工尺寸,讓他們給出合適的進刀量,說出每一刀的切削距離以及要走多少刀;二是讓三個人用相同的設(shè)備,在規(guī)定時間內(nèi)加工盤類、螺紋類、精密尺寸控制類三種不同的零件。
“問題很基礎(chǔ),但確實很難。在我教過的徒弟里,只有兩個人能達到我近乎苛刻的考核標(biāo)準(zhǔn),就是何小虎和他的大師兄?!倍恼f。
在何小虎眼中,董效文本領(lǐng)過硬,但不太愛說話。加工出現(xiàn)問題,他問師傅怎么辦,師傅總是反過來問他:“你先說你怎么想?”董效文還喜歡讓他們“悟”,很少罵徒弟,但徒弟做錯事,他會不高興,“臉立馬吊得老長”,何小虎就心中惶惶,“哎,又做錯了”。
時隔多年,提起往事,董效文笑道:“以前只帶一個徒弟時,我脾氣不好,愛說人;帶何小虎時是同時教三個人,如果只沖一個徒弟發(fā)火,不太公平,所以脾氣也收斂了。”
左圖:何小虎(中)在車間指導(dǎo)徒弟。右圖:工作中的何小虎。
如今,何小虎也成了師傅?!拔胰菀渍f人?!彼Φ溃拔矣X得悟的過程太慢,看到徒弟做錯,就把他單獨叫出來講道理。”
在師徒傳承的行業(yè)里,師傅對徒弟夸得少、訓(xùn)得多,即使心里喜歡也不輕易表露,反而要求更高。這種傳統(tǒng)的行業(yè)文化,在今天的社會環(huán)境中,讓一些“95后”“00后”的年輕人感到不適應(yīng)、不舒服。
一次,一名徒弟找到董效文“告狀”,說何小虎老兇他。董效文說:“我只帶一個徒弟時,訓(xùn)得比你師傅還厲害,如果哪天師傅不訓(xùn)你,說明他放棄你了。批評你,是恨不得你快速成才,說明他無時無刻不關(guān)注你?!?/p>
還有一次,車間要加班,徒弟問何小虎:學(xué)徒期沒有加班費,我為什么要加班?何小虎愣了一下,想了想說:“我們的工作性質(zhì)和給私人老板打工不一樣,我們加班是為國家、為人民創(chuàng)造更多價值。干航天肯定不能以個人得失、掙不掙錢、錢多錢少來思考。首先應(yīng)該想到的是生產(chǎn)任務(wù)不交付,可能影響到航天發(fā)射任務(wù)的成敗?!甭犕赀@些話,徒弟若有所思。
隨著社會的發(fā)展,一些事物在變,但還有一些是始終不變的?;貞涍^去12年,何小虎用了兩個詞——奮斗與堅守,這正是一代代中國航天人不變的主題。
上世紀(jì)60年代,董效文的父母跟隨七機部從北京來到陜西鳳縣。那個地方掩藏在秦嶺山脈深處,有一條又長又深的溝,被建設(shè)者們稱為“紅光溝”。后來,這里成了液體火箭發(fā)動機的搖籃。
在董效文的兒時記憶中,“紅光溝”住宿條件艱苦,都是簡易工房,但父母好像總有使不完的勁兒。成為一名航天人的想法,在那時就種進了他的心里。
1989年,董效文成為西發(fā)公司的正式職工。這些年,他把大部分精力都放在了技術(shù)鉆研上。2008年,他曾主攻早期探月著陸器關(guān)鍵精密零件的加工 ,將誤差控制在5微米,比圖紙精度、設(shè)備可支持精度還高了3微米。“要做就做到極致。”董效文說。
老師傅們的航天精神,在年輕人身上接續(xù)傳承。
現(xiàn)在,西發(fā)公司有不少“95后”“00后”。何小虎覺得他們眼里有光,“跟我們當(dāng)年一樣,來到這里感覺很神圣,我能從他們眼里看到那股沖勁兒與希望”。
那束光支撐著年輕一代繼續(xù)堅守。何小虎看到,一些學(xué)徒的水平很高,“他們在自己擅長的加工領(lǐng)域比我干得還好,我們是互相學(xué)習(xí)”。
何小虎有一名女徒弟劉慶,進單位三年,是車間里為數(shù)不多的一線操作女工。她在讀技學(xué)時,何小虎進校宣講,劉慶就坐在臺下第一排正中間,看到何小虎穿的藍色工裝上印有“中國航天”四個字,閃閃發(fā)亮。劉慶心想:“好牛,我也想穿這身藍衣服?!?/p>
成為何小虎的徒弟后,劉慶也經(jīng)歷了何小虎早年的焦慮。每次她把活兒干廢,師傅就一遍一遍講解,“很耐心,也很嚴(yán)厲”。現(xiàn)在,她最擔(dān)心的就是活兒干不好,“就想好好學(xué)習(xí)專業(yè)知識,保證產(chǎn)品順利裝到發(fā)動機上”。
“每一代青年肩負的歷史使命是不一樣的,我們要了解或理解這個時代需要什么樣的人?!焙涡』⒄f。但是,為了一個共同的飛天夢,一代代青年奉獻了自己的青春與熱血,他們身上有著一脈相承的航天精神。
何小虎
1986年出生于陜西延安。2010年畢業(yè)于陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院。現(xiàn)任中國航天科技集團第六研究院西安航天發(fā)動機有限公司高級技師,主要從事液體火箭發(fā)動機渦輪泵、燃燒室等關(guān)鍵精密部件的加工工作。2022年獲全國五一勞動獎?wù)隆?F7AEB77-001D-43BA-914A-6551FB72FABB