微视界里的大国匠心

更新: 2024-01-15

  从“中国天眼”上的一根钢索,到铺就贵州“高速平原”的一粒砂石;从擎天高桥上的一条主缆,到探月飞天里的一根“麻花针”,重大工程成败的关键,往往取决于关键小构件上的突破与创新。

  多年来,一批又一批劳动者们攻坚克难、精益求精,以大国匠心服务国家战略、助力中国创造,也正是他们的不懈努力,让“一粒砂”筑就了通江达海之路,“一条缆”拉起了数项世界之最、“一根针”连接了探月飞天之梦……

  雄关漫道真如铁,而今迈步从头越。如今,黔北第一险要之地,一场新的攻坚战,正在继续。

  全长118公里,桥隧比达71.7%的兰州至海口国家高速公路重庆至遵义段(贵州境)扩容工程(简称重遵扩容项目),要从层峦叠嶂的大娄山中穿过。

  连日来,作为项目控制性工程,全长约10.5公里的桐梓隧道进入最后施工阶段,路面铺装与机电、绿化同步进行。

  这是2022年10月13日拍摄的兰州至海口国家高速公路重庆至遵义段(贵州境)扩容工程建设项目桐梓隧道。当日,桐梓隧道右幅顺利贯通。新华社记者 陶亮 摄

  来到重遵扩容项目路面23标的沥青搅拌站,一辆辆运输机制砂的货车不时进入,这些集料来自附近桐梓县黄莲乡一处砂厂。

  厂棚里,集料分7种规格尺寸依次堆放。重遵扩容项目Z1试验室主任、遵义交科工程检测有限公司技术负责人邹智良说,集料只有抽样检验合格后才能进场。

  “我们生产机制砂的原料大多是石灰岩。”贵州高速公路集团有限公司重遵扩容项目办主任蒋亮说,贵州属于喀斯特地貌,石灰岩比较多,就地就近取材大幅度降低了建设成本。

  作为全国唯一没有平原支撑的省份,贵州山高谷深,不具备河砂资源,以前要支撑工程建设,需到重庆、湖南、广西甚至远赴马来西亚购买河砂,运输成本高昂。

  为克服材料瓶颈,当地的建设者、工程师们经过长达20年的技术攻坚,研究出独特的机制砂生产的基本工艺,将山石研磨改性,达到与河砂相媲美的细腻与坚韧,大幅度降低建造成本并推动形成新的行业标准。

  “我们测算过,比如到广西购买,河砂运输成本每方要达到350多块钱,而我们自制的机制砂,它的开采、就近运输等成本加起来,每方只需要50块钱。”贵州高速公路集团有限公司总工程师石大为说,这项技术创新,为贵州工程建设节约了数十亿元甚至上百亿元的成本。

  “机制砂应用是我们工程建设的一条生命线。”蒋亮说,当地能大规模的建设高速公路,机制砂的应用功不可没。近年来,逢山开隧、遇水架桥,贵州高速公路通车里程超8000公里,已建和在建桥梁近3万座,原本千沟万壑的高原变成了“高速平原”。

  从“三线建设”时期一路走来,贵州钢绳股份有限公司一直专注钢丝绳的研究和开发。走进斑驳的厂房,热火朝天的生产景象扑面而来,缠绕在工字轮上的各类成品等待装车运走。

  来到被爬山虎包裹的老办公楼内,陈列室内墙上贴着“制造业单项冠军示范企业”等荣誉。技术中心常务副主任张成宇说,他们的产品的优点主要在特粗、特长、特殊结构等方面。

  以桥梁应用为例,悬索桥的主缆、吊索,斜拉桥的斜拉索,以及建桥用到的一些施工索、猫道索、承载索,都有贵州钢绳的身影。正在建设、预计2025年竣工后将变成全球第一高桥的花江峡谷大桥是一座悬索桥,其吊索就采用了他们研制的密封钢丝绳。

  这是4月18日在贵州钢绳股份有限公司拍摄的0.6毫米直径钢丝绳。新华社记者 崔晓强 摄

  “一年多时间,我们通过脉冲疲劳试验、抗弯试验等数据论证,最后经过专家鉴定,这样的产品达到了国际领先水平。”张成宇说,这项“高强度镀锌铝稀土合金密封钢丝绳吊索”入选贵州省2022年度十大科学技术创新成果。

  这是2月13日拍摄的“中国天眼”全景(维护保养期间拍摄,无人机照片)。新华社记者 欧东衢 摄

  作为国家重大科学技术基础设施,其建造突破了传统射电望远镜的百米工程极限,可谁能想到,建设过程中,因为钢索的问题,险些让大国重器搁浅。

  “如果问题不解决,整个望远镜建设就得停滞。”FAST运行和发展中心常务副主任、总工程师姜鹏回忆,“中国天眼”反射面板虽只有1毫米厚,也要使用2000多吨铝合金,其索网结构在全球范围来看,也是跨度最大、精度最高、工作方式最特殊,对抗疲劳性能的要求极高,此前的钢索都难堪重任。

  姜鹏带着一帮青年人,进行了大量索疲劳试验。近百次失败,终于研制出超高强度、抗反复拉伸的钢索,其首创主动变形反射面,使望远镜覆盖40度天顶角,成功支撑起“中国天眼”的“视网膜”。

  “中国天眼”落成启用后,向全球工程界贡献了大科学工程的中国经验和创新实践:6根钢索控制的30吨馈源舱,可以在140米高空、206米的尺度范围内实时定位;超高耐疲劳钢索在200万次循环加载条件下可达500MPa应力幅,国际上尚无先例。

  目前,“中国天眼”已发布多个重要成果,包括发现740余颗新脉冲星、发现首例持续活跃重复快速射电暴、发现迄今宇宙最大原子气体结构等,多篇研究结果发表在《科学》《自然》等国际权威学术期刊上。

  谁也想不到,“形似麻花辫、细如头发丝”的“麻花针”大范围的使用在探月工程、国产大飞机等航空航天领域。

  “麻花针”学名“绞线式弹性毫微型插针”,是高端电子元器件主要的连接器配件。

  “麻花针”合件与回形针对比(2020年3月14日摄)。新华社发(张满滢 摄)

  走进贵州航天电器股份有限公司的自动化生产车间,一排排自动化生产设备正繁忙作业,经过绕线、点焊等工序,一根长约1厘米、直径0.2毫米的“麻花针”便被制造出来,一旁的屏幕上,生产数量、质量状况等数据实时更新着。

  贵州航天电器股份有限公司董事长王跃轩介绍,20世纪80年代末,我国“麻花针”主要依赖进口。20世纪90年代中期后,公司开始小批量生产0.4毫米的“麻花针”产品,进入2000年后,历经不断自主研发,直径0.2毫米、更为精细的“麻花针”终于诞生了。

  近年来,随技术水平提升,过去要靠工人用肉眼进行手工焊接的“麻花针”实现了智能化、高端化生产。通过数字化改造,生产效率和产品质量得到极大提高。

  观念不变原地转,观念转变天地宽。王跃轩表示,为更好适应时代发展、提升自身竞争力,公司持续做好产品研制和市场开发,从始至终坚持技术创新、商业模式创新、管理创新。

  千万锤成一器、为国争光的还有贵州航天精工制造有限公司。围绕一颗小小的螺母,总工艺师、研究所所长余绍伟带领团队做了上万次图纸修改,反复验证终于研发出供航天用的自锁螺母。

  “在大家看来,一颗小小的螺母也许看着并不起眼,但为了研究它耐高温、高强度、轻量化的效果,从之前配合度误差1%到2%,到最后实现百分之百的契合度,我们花了九年的时间去打磨钻研它。”余绍伟深有感触地说。

  据了解,以前这种螺母主要依赖进口,价格高、生产周期长、供应不及时。为实现科技自立自强,工程师们刻苦钻研,一次次细微调整最终取得成功。“看见我们研发的产品飞向蓝天,我感到骄傲和自豪!”余绍伟说。

  微视界里有大乾坤。正是“大国工匠”们在“微世界”里的踔厉奋发、接续奋斗,才有了一个个大国重器,让一个个伟大的梦想成为现实。