提到飞机制造,许多人首先会想到先进的发动机和精密的航电系统,但很少有人意识到,真正制约全球航空工业发展的,往往是那些外观看似笨重的大型锻件。而制造这些锻件的关键设备——8万吨级模锻压机,过去曾是全球仅美俄两国掌握的技术。早在上世纪50年代,中国曾试图购买万吨水压机,但被苏联无情拒绝。直到半个世纪后,中国自主研发的8万吨模锻压机不仅打破了世界纪录,还让波音、空客等国际航空巨头主动排队下单。更有趣的是,当中国在锻压机领域逆袭全球时,美国媒体笑言,如果当初苏联没有拒绝中国的合作请求,今天的中国就不会在全球市场占据主导地位。
1958年5月22日,一封字迹工整的信件递到了的办公桌上。信的作者沈鸿,时任煤炭工业部副部长。尽管他的名字如今可能不太为大众熟知,但在新中国工业史上,他无疑是一个传奇人物。令人很难来想象的是,这位后来成为万吨水压机总设计师的沈鸿,童年时只上过三年小学,十几岁便为了生计去布店当学徒。依靠自学和不服输的钻劲,他从一名普通的车间工人一步步成长为兵工厂的总工程师。这封信的内容令人震惊——提议自主制造万吨水压机!
这一提案在当时看来简直匪夷所思。那时的中国工业基础十分薄弱,全国能见得上的机床屈指可数,连一颗合格的螺丝钉都得靠进口,更不用提制造数千吨重的巨型装备了。沈鸿为何会在此时提出这么大胆的计划?原因主要在于一年前的屈辱性谈判。1957年,为支持新中国的航空及重工业发展,国家派代表团赴苏联商讨购买万吨水压机的事宜。彼时,万吨水压机是衡量国家工业实力的重要标志,飞机的起落架、发动机涡轮盘、大型发电机转子等核心部件都需要它来锻造。然而,苏联专家却对中国的请求不屑一顾,直言中国的工业水平根本没办法掌握万吨水压机,买回去也是摆设,甚至连维修都做不好。
这一消息传回国内,犹如一盆冷水泼在所有工业工作者头上,但却激发了沈鸿的决心。他彻夜未眠,深刻认识到,核心技术不能依赖进口、不能求来,唯有自己动手才能处理问题。沈鸿深知,若没有万吨水压机,中国的航空工业将永远停滞不前,无法制造出自主的大飞机;若没这个设备,中国的重工业将始终受制于人,无法在国际市场上立足。他的提案恰好触及了国家发展的痛点,迅速得到了批准,沈鸿也被任命为项目总设计师。然而,质疑声也随之而来:一个只读过三年小学的布店学徒,凭什么担当如此重要的项目?面对这些质疑,沈鸿并未多言,他深知,只有通过实际成果来回应一切质疑。
为了攻克难题,沈鸿迅速组建了一个技术攻关团队,而其中最关键的一员就是清华大学机械系的高材生林宗棠。作为副总设计师,林宗棠负责攻克核心技术问题,他的加入为这个由草根团队组成的小组带来了宝贵的专业方面技术支持。设计工作刚开始就遇到了一大难题:根据苏联的设计的具体方案,3000吨重的设备需要深挖地基,且运送过程中很可能因超重损坏道路和桥梁。林宗棠提出了一个大胆的方案:优化设计,减轻设备重量。
那时没有计算机辅助设计,所有计算都依赖手动计算器。林宗棠和小组成员们每天都沉浸在数据中,手握计算器一遍又一遍地推演。有时,他们持续工作到深夜,眼睛疲惫、手指僵硬。几个月后,他们终于提出了一项新的设计的具体方案。通过优化立柱结构和使用高强度合金钢材料,设备的重量从3000吨减轻至2200吨,足足减轻了800吨!而且,经反复力学验证,新的设计的具体方案不仅强度和稳定能力得到了保证,反而优于传统设计。这个突破性的创新解决了设备的运输和安装问题,也开创了中国大型设备轻量化设计的先河。
1962年6月22日,上海江南造船厂的车间里,人群中充满了激动和自豪的情绪。当中国第一台12000吨水压机成功完成试车时,在场的人无不热泪盈眶。这台机器比原计划的万吨级水压机多出了2000吨,标志着中国突破了国外在大型锻压设备领域的垄断,证明了中国人也能造出属于自身个人的重器。这台水压机的诞生,成为了中国航空工业的基石,飞机起落架、发动机盘件等核心部件得以实现自主锻造。沈鸿,这位出身布店学徒的总设计师,凭借着坚持和决心,为新中国的工业发展打下了沉甸甸的一块基石。
如果说轻量化设计是水压机研制的第一道难关,那么核心部件的焊接技术就是科研团队面前的另一座大山。水压机的四根立柱高达18米,直径接近1米,无法整体铸造,只能分段制造后进行焊接。而当时国际上最先进的大型构件焊接技术是电渣焊,但这一技术被苏联牢牢掌握,属于高度机密。中国的科研团队曾赴苏联学习,却受到了冷遇和嘲笑。
关键时刻,焊接专家邹积铎挺身而出。作为新中国第一批焊接技术人才,邹积铎带领的团队面临着几乎空白的技术起点。他们没参考资料,只能翻遍所有书籍,自己动手改造设备,从零开始攻克技术难关。虽然试验的过程中屡次失败,但邹积铎和团队始终没放弃,他们从失败中总结经验,最终掌握了电渣焊的核心技术,并且实现了技术超越。
2003年,国家决定重启大飞机项目C919,并将大型锻压设备的研制列为优先发展项目。8万吨模锻压机的研发由此真正开始启动。为什么选择8万吨级?经过全面论证,这个吨位的模锻压机能满足所有大型飞机锻件的制造需求,包括C919的机身主梁、机翼根部与发动机涡轮盘等核心部件。当时,全球只有美国和俄罗斯拥有8万吨级的模锻压机,法国的设备吨位则为6.5万吨。中国能研发出这一设备,意味着将跻身全球顶尖行列,摆脱在大型锻件领域的被动局面。 8万吨模锻压机的诞生,引领全球市场 8万吨模锻压机的研制难度远超当年的12000吨水压机。设备高度达27米,重量超过2万吨,工作台面尺寸也达到了4.5米×12米,能够容纳一个标准篮球场。而且设备的加工精度要求极高,部分核心零部件的公差必须控制在0.01毫米以内。新一代工程师继承了前辈们的奋斗精神,也拥有了前所未有的技术条件。 2012年4月,8万吨模锻压机顺利完成热负荷试车,所有性能指标均达到或超出原有设计要求。2013年,这台凝聚了几代工业人梦想的装备正式投产,成为全世界吨位最大、性能最强的模锻压机。投产后,它引发了全球航空界的轰动,标志着中国终于具备了自主锻造大型飞机整体锻件的能力。而且,不久后,订单纷至沓来,不仅中国商飞,连波音和空客等国际航空巨头也主动前来采购中国锻返回搜狐,查看更加多
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