航天車工何小虎:潛心為火箭「心臟」鑽刻

◆ 何小虎測量火箭發動機燃燒室噴嘴的尺寸。
◆ 何小虎測量火箭發動機燃燒室噴嘴的尺寸。

◆ 何小虎(右二)和團隊成員交流工作。
◆ 何小虎(右二)和團隊成員交流工作。


青春獻航天 大國工匠何小虎:為火箭「心臟」鑽刻
青春獻航天 大國工匠何小虎:為火箭「心臟」鑽刻

  十三年精益求精 毫微間追求卓越

  早上8點,一身「航天藍」的何小虎準時出現在航天六院西安航天發動機有限公司35生產車間內。和同事開完班前會後,他開始給車床熱機,然後將半成品噴嘴放入料倉,由此開始了一天的工作。不久後,一個個銀色的離心式噴嘴加工完成,整齊出列,水滴形的離心孔點綴其間,「這些都是用於液體火箭發動機的離心式噴嘴,每個噴嘴有12個直徑為1.05毫米的離心孔,且這些離心孔的一致性誤差必須控制在5微米,也就是相當於A4紙厚度的1/20。」

  發動機被稱為火箭的「心臟」,作為液體火箭「心臟」的鑽刻師,西安航天發動機有限公司35車間數控車工、高級技師何小虎,長期從事液體火箭發動機渦輪泵和推力室相關零部組件的精密加工,離心式噴嘴便是其中之一。2018年,面對中國空間站建設對火箭發動機噴嘴的巨大需求,他和團隊艱苦攻關,最終在直徑為半根頭髮絲大小的空間內,實現了離心式噴嘴的無毛刺加工,大大提高了產品生產效率和合格率。如今,這一個個小噴嘴已助力120噸液氧煤油發動機形成磅礴推力。何小虎也因突出的表現,先後榮獲中國青年五四獎章、大國工匠等榮譽稱號。◆文:香港文匯報記者 張仕珍 西安報道 圖:香港文匯報陝西傳真

  出生於陝西延安農村的何小虎,早在高中時期就在心裏埋下了「航天夢」的種子。2003年,當神舟飛船把航天英雄楊利偉載入太空的那一刻,何小虎熱血沸騰,他默默給自己定下目標:以後要成為一名航天人。

  專業車工畢業 入職被老師傅震撼

  2010年,從陝西工業職業技術學院機械製造與自動化專業畢業後,何小虎以實操第一名的優異成績如願進入航天六院西安航天發動機有限公司,成為一名車工。「當時作為學生的我,覺得自己水平還是非常高的,但來到單位的那一刻,我就被師傅們深深地震撼了。」

  何小虎至今仍記得,剛入職時就聽說了「航天鑽頭」、全國勞模曹化橋的事跡。「在那個火箭發動機零件加工主要依靠手工鑽刻的時代,為了保持視力,確保鑽刻時的精度,曹師傅居然幾十年都沒有使用過電視、電腦等電子設備。」這個故事讓何小虎學生時代的「驕傲」一掃而空。從那以後,做一名合格的航天人就成了何小虎不懈的追求。

  泡在車間苦練技術 挑戰創新攻難題

  為了成為一名好車工,剛開始工作時,何小虎每天都把自己泡在車間苦練技術。「車工行業流行一句話叫『好車工一把刀』,刀具刃磨是最基本的技術,那時候經常一磨就是幾個小時,手上磨出血泡是常有的事。」何小虎說。

  更多的時候,他會把一個產品裝到數控機床加工完以後,再從數控機床上取下來測量,把它清洗完放到規定的位置。「我加工過耗時最短的一個產品只需要10秒鐘,每天就在車床跟前不停地重複相同的動作。」一開始,何小虎也曾懷疑這份枯燥工作的意義,但時間長了,他開始思考:「我能不能通過創新方法在有效時間內加工出更多的零件?能不能超越極限、超越以前的加工狀態呢?」

  因為思想比別人多一點,手法比別人快一點,加工思路比別人多一點,何小虎在車間總是顯得與眾不同。他的師父董效文甚至給他起了「何三多」的名字。

  也正是因為勤奮刻苦,何小虎得到了飛速的成長。2018年初,隨着中國空間站即將進入建造階段,發射任務眾多,發動機噴嘴的需求量從每年1萬多個激增到4萬多個,然而當時噴嘴加工效率低、難度大的問題,困擾着車間多年。面對這項難題,何小虎主動提出,想用數控機床把加工和去毛刺的過程一次實現。

  誤差須控制在5微米 相當於A4紙厚度1/20

  「一枚長征五號火箭的發動機需要2,160個噴嘴,每個噴嘴有12個直徑1.05毫米的離心孔,這些離心孔的一致性誤差必須控制在5微米,也就是相當於A4紙厚度的1/20。」何小虎告訴香港文匯報記者,過去噴嘴一直採用傳統的機械加工,加工後形成的毛刺還必須配一個經驗豐富的老師傅手工去除,不僅效率低,合格率也低。「一旦出現毛刺,噴嘴不能穩定工作,嚴重的話還會影響發動機正常工作。」

  但他提出的方法,涵蓋了鉗工技術、數控銑工技術、磨削技術等加工全流程技術。那段時間,為了提高自己的綜合技術能力,下班後的何小虎經常去其他車間「偷師」。到2019年底,經過幾輪上百次的試驗,何小虎將傳統鑽削改為銑削,在半根頭髮絲大小的空間內實行三軸聯動加工,最終精度完全達標。他並利用車刀和磨頭交叉去除毛刺的方法,實現了液體火箭發動機離心式噴嘴無毛刺加工,將產品一次合格率提升到99.9%,效率提升兩倍多,每年節省成本上千萬元。

  2021年4月29日11時,「天和核心艙」發射升空,完成中國空間站建設的首戰,何小虎的心裏激動難掩。「這是無數航天人苦苦奮鬥的結果。」如今,隨着中國航天事業的不斷發展,各種離心式噴嘴每年的需求量達到30多萬件,但在何小虎團隊的努力下,智能化的生產方式已經破解了供不應求的難題,一個個小噴嘴已助力液體火箭發動機形成磅礡動力,助推着中國航天事業飛得更遠。