從薄如蟬翼、卻又體型龐大的氣球,到狀如蜂窩、卻又高溫絕緣的芳綸材料,再到拉貨萬(wàn)噸、堪稱(chēng)“動(dòng)力之王”的牽引機車(chē)……不論是關(guān)乎日常生活的天氣預測,還是保障安全舒適的日常出行,抑或是提升運輸生產(chǎn)的速度效率,在湖南株洲這座老牌工業(yè)城市,一個(gè)個(gè)技術(shù)瓶頸正在被突破,一股股“創(chuàng )新之力”正在有著(zhù)60余年工業(yè)歷史的大地上迸發(fā)。
在5萬(wàn)米高空飛翔
晨光熹微,乳白色的氣象氣球準時(shí)起飛。它穿越-60℃至-80℃的低溫區,將溫度、大氣壓力、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向等大量氣象數據反饋給地面,為科研人員送來(lái)關(guān)鍵信息。這樣的場(chǎng)景,每天都發(fā)生在全國各地的氣象臺站里。
作為“無(wú)動(dòng)力浮空器”,氣象氣球被廣泛運用于天氣預報、航天、航空及其他科學(xué)試驗中。它在地面的厚度為0.12mm,飛至5萬(wàn)米左右高空后,更是只有0.001mm,體積則膨脹到6000立方米。這就對氣球的材質(zhì)提出了極高要求。
新中國成立初期,我國的氣象氣球全部依靠進(jìn)口。株洲于1970年建成自主設計的浸漬法氣象氣球生產(chǎn)線(xiàn),在不斷探索下,國產(chǎn)氣象氣球生產(chǎn)逐漸取得成果,來(lái)自中國化工株洲橡膠研究設計院有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“株洲橡膠院”)的探空氣球正被廣泛運用在高空氣象站。
2010年,株洲橡膠院研制生產(chǎn)的“華一”氣象氣球“出戰”世界氣象組織(WMO)第八屆國際探空儀系統比對,與國際對手“過(guò)招”。株洲橡膠院副總工程師曾學(xué)良說(shuō),經(jīng)歷了強熱帶風(fēng)暴考驗后,“華一”氣象氣球平均升空高度為31643.5米,3萬(wàn)米升空有效率比國外知名企業(yè)提供的氣球高出近20%。
技術(shù)上已不輸國際同行,國產(chǎn)氣象氣球能否再進(jìn)一步?2010年,株洲橡膠院提出制定氣象氣球國際標準的目標。
從2010至2017年,株洲橡膠院標準檢測中心主任鄧一志帶隊參與了多次國際標準化會(huì )議?!盀榱藸幦?zhuān)家支持,有時(shí)翻譯不在身邊,我就背下工藝要點(diǎn),寫(xiě)在本子上給他們看?!编囈恢菊f(shuō)。
2017年8月,歷經(jīng)多番坎坷,株洲橡膠院代表中國乳膠行業(yè)首次主導制定的國際標準《氣象氣球規范》正式發(fā)布,標志著(zhù)我國氣象氣球終于闖開(kāi)壁壘,掌握一定國際話(huà)語(yǔ)權。株洲橡膠院的產(chǎn)品覆蓋從10克到5000克的各個(gè)品類(lèi),銷(xiāo)往40多個(gè)國家和地區。
去年12月,由株洲橡膠院生產(chǎn)的探空氣球還參與為“嫦娥五號”平安回家保駕護航。
高鐵里“看不見(jiàn)”的細節
當你走進(jìn)高鐵列車(chē)、享受舒適安靜的旅程時(shí),肯定不會(huì )注意到,在高鐵頂板、地板的夾層中,有一層厚厚的“蜂窩芯”,在為你提供舒適的車(chē)廂溫度、減少車(chē)廂外噪音。
把高鐵車(chē)廂垂直切開(kāi)后可以發(fā)現,車(chē)身頂板、地板處有一層蜂窩狀的材料填充。它重量輕,比碳纖維輕20%,卻有很高的機械強度;它厚度薄,卻有著(zhù)優(yōu)越的拉伸和抗撕裂性能。這種廣泛應用于高鐵和飛機的材料,是株洲時(shí)代新材料科技股份有限公司的子公司——時(shí)代華先材料科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“時(shí)代華先”)的杰作。
在高鐵發(fā)展初期,部分設備和技術(shù)依賴(lài)進(jìn)口。隨著(zhù)國內軌道交通領(lǐng)域快速發(fā)展,耐高溫、絕緣性和阻燃性佳的材料需求量越來(lái)越大,高端材料曾一度斷供,致使牽引電機、變壓器等生產(chǎn)線(xiàn)停滯,嚴重制約我國軌道交通列車(chē)的制造與出口。
“如果關(guān)鍵基礎材料受制于人,就會(huì )在未來(lái)增加風(fēng)險和不確定性?!睍r(shí)代華先總工程師宋歡說(shuō)。
2011年起,宋歡和10余名團隊成員聯(lián)合華南理工大學(xué)研發(fā)團隊共同攻關(guān),力求突破關(guān)鍵技術(shù)壟斷,助力關(guān)鍵基礎材料國產(chǎn)化?!皬脑牧系皆O計研發(fā),我們經(jīng)歷了從無(wú)到有的過(guò)程?!彼螝g說(shuō)。
此后,為了對標國際產(chǎn)品,雙方團隊聯(lián)合設計生產(chǎn)線(xiàn),自主完成線(xiàn)路布局和調試,從設計到投產(chǎn),前后經(jīng)歷了四五年的時(shí)間,突破了多項技術(shù)和材料難關(guān)。
“關(guān)鍵基礎材料,不能到被‘卡脖子’的時(shí)候再去突破,而是要提前謀劃、有備無(wú)患?!彼螝g說(shuō),如今,這種材料在“看不見(jiàn)”的地方讓高鐵、飛機“減重”,讓出行更加舒適安全。
“中國速度”創(chuàng )造“中國奇跡”
6月25日,位于西藏自治區境內的拉林鐵路正式開(kāi)通運營(yíng)。有著(zhù)“高原綠巨人”之稱(chēng)的復興號列車(chē),突破海拔障礙,在“天路”馳騁。
由中車(chē)株機等多個(gè)單位聯(lián)合自主研制、具備“內燃+電力”雙動(dòng)力牽引模式的“復興號”高原雙源動(dòng)力集中動(dòng)車(chē)組,是第一個(gè)在西藏電氣化鐵路上運營(yíng)的動(dòng)車(chē)組。至此,復興號動(dòng)車(chē)已覆蓋31個(gè)省(區市)。
中國中車(chē)技術(shù)專(zhuān)家、中車(chē)株機公司副總工程師樊運新介紹,為適應電氣化與非電氣化的不同線(xiàn)路,該動(dòng)車(chē)組采用“內燃+電力”雙動(dòng)力牽引模式,可在川藏鐵路全程順暢不換車(chē)。其優(yōu)異的加速性能和牽引制動(dòng)冗余,實(shí)現了更高效率、更低能耗,多項新技術(shù)填補行業(yè)空白。
“不斷突破技術(shù)難關(guān)后,我們實(shí)現了速度、運量雙增長(cháng)?!敝熊?chē)株機產(chǎn)品研發(fā)中心研發(fā)經(jīng)理陳哲說(shuō),中國電力機車(chē)終于在長(cháng)期“跟跑”“并跑”后,實(shí)現了“領(lǐng)跑”。
今年6月,由中車(chē)株機公司與國家能源集團聯(lián)合研制的超大功率電力機車(chē)“神24”牽引著(zhù)萬(wàn)噸運煤列車(chē)從神朔鐵路神木北站出發(fā),開(kāi)啟了12‰坡道上牽引萬(wàn)噸貨物列車(chē)的運煤之旅。
“這臺24軸車(chē)是中國電力機車(chē)的一次自我突破,投入使用之后,它的運力將會(huì )達到大部分主流貨車(chē)的三倍水平,有力提升運輸效率?!标愓苷f(shuō)。
如今,由中車(chē)株機設計生產(chǎn)的軌道交通產(chǎn)品,正在20多個(gè)國家全速奔跑。
創(chuàng )新,刻在城市基因內的密碼
作為全國首批重點(diǎn)建設的8個(gè)工業(yè)城市之一,株洲有著(zhù)悠久的工業(yè)歷史。
我國第一臺航空發(fā)動(dòng)機、第一臺電力機車(chē)、第一塊8英寸IGBT芯片在這里誕生……鐫刻在共和國工業(yè)史上的全國第一可以列出290多個(gè),展示著(zhù)株洲與生俱來(lái)的創(chuàng )新基因。
時(shí)代的車(chē)輪越轉越快,株洲也未曾停下創(chuàng )新的腳步——
觀(guān)念創(chuàng )新做引領(lǐng),制度創(chuàng )新成突破,數字賦能為手段,政府牽頭為科技創(chuàng )新清障,帶動(dòng)了各領(lǐng)域全面創(chuàng )新。
株洲市工信局局長(cháng)劉海賓說(shuō),政府樹(shù)立了“鼓勵創(chuàng )新、寬容失敗”的鮮明導向,將創(chuàng )新作為一種經(jīng)濟活動(dòng)、生產(chǎn)行為,敢于打破慣性思維、路徑依賴(lài)。同時(shí),堅持市場(chǎng)化改革方向,厘清政府和市場(chǎng)的關(guān)系,推動(dòng)“有為政府”和“有效市場(chǎng)”更好結合,引導要素流向科技創(chuàng )新。
“株洲市的廣大企業(yè)充分發(fā)揮了科技創(chuàng )新的主體作用,以‘廠(chǎng)所協(xié)同’和建平臺、攻技術(shù)、促集成為重點(diǎn),盤(pán)活制造前端,深耕制造中端,為推進(jìn)國家自主創(chuàng )新示范區和國家創(chuàng )新型城市建設發(fā)揮了重要作用?!眲⒑Ye說(shuō)。
近期,據株洲市科技局數據,2020年株洲市科技研發(fā)投入總量達101.5億元,占GDP比重達3.27%,在湖南省內排名第一;科技對經(jīng)濟的貢獻率達到65%。
株洲市委書(shū)記曹慧泉說(shuō),株洲有一批好的產(chǎn)業(yè)和好的企業(yè),還有一批專(zhuān)精特新小巨人企業(yè),形成了獨具特色的科技創(chuàng )新競爭力。在“十四五”期間,株洲將聚焦“鍛長(cháng)板”,做大做強優(yōu)勢產(chǎn)業(yè),以創(chuàng )新“蓄動(dòng)能”,全面塑造產(chǎn)業(yè)新優(yōu)勢,圍繞創(chuàng )新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、人才鏈緊密結合,推動(dòng)更多前端、尖端、高端科技成果轉化為現實(shí)生產(chǎn)力。
(記者 劉芳洲 長(cháng)沙報道)
相關(guān)稿件