让“岳阳智造”助力中国火箭翱翔苍穹
——记芙蓉计划青年人才、青年科技工作者卜根
□岳阳日报全媒体记者 田卓灵 通讯员 廖孟星
在湖南中创空天新材料股份有限公司(下文简称“中创空天”)的环锻车间里,一个炽热的铝合金环件正在机器的碾压下逐渐成型——这是即将应用于我国新一代重型运载火箭的关键承力构件。
站在车间里紧盯制造过程的年轻人叫卜根,不到30岁,就已经是中创空天环锻工艺室主管工程师。从2022年7月硕士毕业入职至今,不到四年时间,他已深度参与了多项国家及省部级重大科研项目,用实际行动践行着青年科技工作者的使命担当。
从“书上学”到“现场学”
2022年7月,卜根硕士毕业,来到刚刚投产不久的中创空天。虽然学的是材料加工专业,与岗位高度对口,但一进车间,他还是感到了巨大的落差。
“以前在学校实习,接触的都是很小的零件。来到这里,万吨锻压机、大型环轧机……感觉完全不一样。”卜根坦言。
而最让他印象深刻的,是一次对氢能源气瓶毛坯材料的工艺攻关。
“传统的挤压管都在挤压机上生产,我们团队利用公司的万吨锻压机优化反挤压工艺进行生产,不仅性能达标,还能在有限压力下制造出更大直径的管材。”卜根介绍,为了完成这一设想,团队没少在工艺流程和工装设计上下苦功。
由于氢能源气瓶对材料的微观组织要求极高,起初,产品始终达不到客户的要求。为此,卜根和团队全程跟产,从白班盯到夜班;样件交付后,又跑到江苏找客户调研,了解其原供应商的标准,加以学习并改良,最终逐项完成了调整优化,成为国内首个用锻压机制造出3.3米长反挤压管的团队。
如今,多款6061铝合金反挤压管已实现稳定批产;中创空天已与海鹰空天、成都中材、国富氢能等头部企业建立合作,交付超万支。
锻造航天“脊梁”
火箭之所以能飞入太空,离不开各级之间的高精度可靠连接。而承担这一使命的,正是铝合金环件,相当于火箭的脊梁。
2024年底,国家重点研发计划“十米级高强环件整体近净成形技术”项目正式立项,中创空天是牵头单位,卜根则作为核心成员,深度参与环件锻造工艺的开发,为我国下一代重型运载火箭研制10米级异形截面铝合金环件。
何为异形截面?卜根用了一个形象的比喻:就像贴合人体曲线的“人体工学椅”,在火箭贮箱过渡环、航空发动机机匣等部件中,也有着贴合相邻部件、有着异形截面的“部件工学环”。
“常规环件的截面是矩形,而异形截面环件则需要直接轧出与零件形状接近的轮廓,”卜根告诉记者,“这样不仅能使环件更好地适应复杂的结构形状和空间布局,实现更紧密的连接和更高效的力传递,还能省下大量原材料。”
省料的代价,是几何级增长的技术难度。卜根及其团队的做法是“模拟先行”——在电脑上通过数值仿真将整个轧制流程预演一遍,预判可能出现的缺陷,再据此优化工艺参数。然而,模拟终究是模拟,与实际生产总有偏差。“我们模拟出来很完美,可小批量试验时,环件总是不够圆,甚至可能缺了一块,性能一致性也达不到预期。”
怎么办?一次次调整参数、对比实验数据与实际结果,找出偏差的规律,再反向修正模拟模型。从3米级到5米级,再到未来的10米级,卜根和团队花了近两年时间,一步步将小规格产品做到稳定交付。
2025年,3米级和5米级异形环件已相继通过验证并实现批量交付。2026年,十米级环件正式开展攻关,预计到2027年全面研制成功。
托举苍穹的“岳阳智造”
近年来,一次次科研攻关中积累的经验,让卜根在更多挑战中找到了节奏。而他的目光,始终聚焦于托举火箭腾飞的“岳阳智造”。
“引力一号”“力箭一号”“朱雀二号”……这些频频见诸报端的商业火箭,其承力环件有不少出自岳阳。卜根便主导了其中商业航天用高性能铝合金承力环件的研制,通过大量的过程数据积累,使得数值仿真对工艺制定和产品生产的指导性越来越强,大大缩短了新产品的开发时间。如今,多种规格的2系、7系高强高韧铝合金环件已成功助力国内主流商业火箭的首飞。
此外,他还深度参与了一项打破世界纪录的工程——Φ12m级2219铝合金锻环的研制。这个12米级的超大环件,一举打破了此前10米的世界纪录,成为我国新型重型运载火箭的关键承力构件。
“既要把环件做大,也要将锻件做精。”卜根介绍,在湖南省“揭榜挂帅”项目“高性能铝锂合金”中,他系统研究了工艺参数对锻件微观组织的调控规律,成果直接应用于登月工程用2195铝锂合金3.5米级锻环的研制。目前,产品已通过航天一院鉴定并实现批量稳定供货。
从反挤压管到商业航天项目,从3米级到10米级环件,一项项成果见证着这位青年工程师的快速成长。入职不到四年,他已申请专利13项,起草企业标准5项,获公司合理化建议二等提案1次。
但他并不满足于此。
当被问及未来的科研理想时,卜根几乎没有犹豫:“我希望将更多关键构件性能做得更优,成本更低,制造更智能。”和众多青年科研工作者一样,他正用一环一环的铝合金锻件,托举起中国火箭的苍穹之梦,也让“岳阳智造”在国家战略产业中刻下属于自己的印记。






