航天502所与中石化润滑油公司联合研制新型航天润滑油

文章来源:中国航天报 发布时间:2014-11-21

航天器的各种执行机构、敏感器等设备能够精准稳定地运行,在很大程度上要依靠润滑油这一航天器的“血液”对系统中活动部件进行润滑保护。

中国航天科技集团公司研制的航天型号所使用的润滑油,有很大一部分都来自于中国石油化工集团公司(简称中石化)润滑油有限公司。近日,由中石化润滑油有限公司牵头、中国航天科技集团公司五院502所支持的又一新型空间润滑油项目正在申报中,双方正续写着合作的新篇章。

空间专用润滑油 非它莫属

502所在我国航天器控制领域处于主导地位,其研制的卫星控制系统、飞船的GNC系统等通常包含各种执行机构、敏感器等产品。这些产品大多都是活动部件,负责对整个卫星的姿态进行控制和保持。

为什么需要开发研制空间专用润滑油?502所空间轴承应用实验室副主任卿涛解释说,由于所处的真空、失重、辐射等空间环境具有极强特殊性,航天器要保证长寿命和高可靠性,其对润滑油的洁净度和稳定性等性能要求很高。

油都是有一定黏度的。由于航天润滑油的特殊性,无法使用抽真空加压的过滤方法,长城润滑油公司的操作人员为了生产出适合航天标准黏度的润滑油,只能依靠油的自然流动来过滤油品。只是过滤2公斤的一瓶油,操作人员往往要从头到脚“武装”得严严实实,在百级洁净度的封闭工作间内,一操作就是一整个上午。

航天润滑油制出后,装油的瓶子也格外“讲究”——材质是玻璃的,因为对洁净度要求高;航天用量少,所以必须是200克装的小瓶分装,过滤清洗起来自然麻烦;即便航天不是每年都有订油需求,润滑油公司对瓶子的订制也不能间断,不然厂家会停产如此特殊的瓶子。

此外,并不是研发一种润滑油就能满足航天器的各种要求。因此,长城润滑油公司还需要根据航天的不同空间工况,为其提供不同的油品。

502所和长城润滑油公司对航天润滑油的联合开发,走的是一条独立研制的道路。早年间,美国等发达国家对我国采取空间润滑油禁运政策。两家单位连几毫升美军标的油量都拿不到,只能根据我国航天工况重新拟出一套技术指标。经过双方多年努力,国内专用空间轴承精密润滑油标准才最终确立。

航天润滑油最早被用在了资源卫星上。随着我国卫星寿命增长至5~8年,润滑油的指标也随之升级。针对下一代寿命更长、要求更高的航天器,双方在产品预研阶段便对润滑油的一些具体指标进行技术攻关和更新升级。

跨行业合作模式 值得借鉴

都说“术业有专攻”,502所和长城润滑油公司专注于各自的专业领域,其合作又是优势互补的。作为用户方,502所从需求上拉动了新型空间精密润滑油的标准,而长城润滑油公司也会主动研发新的成果推荐给该所,以期满足航天单机的工况要求。

“航天对润滑油的指标要求比较苛刻,产品的工艺参数只要稍微一改变,可能本来用着很好的油也许就不适用了。”502所产品副主任设计师周刚说,2002年,东四平台专项需要研制与之配套的润滑油。由于航天行业的特殊性,检测润滑油是否符合其标准,成了最大的困难。长城润滑油公司只好每次将研发的油品交给502所检测,502所再把检测结果反馈给他们。“我们一瓶瓶地检测,不行就交给长城润滑油公司再调整,反反复复折腾了将近一年的时间。”

“我们很清楚,航天较小的用油量可以为长城润滑油公司创造的真正利润有限,但合作伙伴总是不计成本地为国家重大型号任务作出最大努力,提供超出我们想象的高质量油品。”卿涛感念道。

不仅如此,双方的合作还建立在充分信任的基础之上。“每当我们遇到技术问题,需要润滑油的工艺参数时,润滑油公司也会破例提供。”卿涛和同事们知道,这些数据并不是对外的,所以502所也为润滑油公司严格保守着商业秘密。

502所生产部组长李春伟回忆说,有一年夏天,502所研制的某个型号突然提出一个紧急要求,需要长城润滑油公司配合。需求6月提出,8月就要交付产品。长城润滑油公司重庆分公司的整个油品提炼、提纯、净化等部门都被调动起来,工作人员冒着重庆的酷暑天,放弃整个假期为502所赶制产品。最终,产品不仅按期交付,检测结果也是全部合格。

“虽然航天润滑油并不适合其他行业,但通过与航天合作,我们掌握了更高的制油技术,也提升了国产油的洁净度标准。”长城润滑油公司科技开发部技术工程师辛虎感慨道。

除了常年的技术传承,良好的技术对接在双方的合作中也是功不可没。502所空间轴承实验室有一部分技术人员专门在做双方合作的技术对接——把航天单机产品的指标分解为对润滑油提出的具体参数,提出如何考核和验证油品是否合格的标准。这样专业的基础研究,极大地拉近了看似毫无关联的两个行业的距离。

“如果我们的技术人员只是产品设计师,并不接触润滑油,那也许只能对油品提出一些虚无缥缈的指标,影响制油结果。”卿涛说,“我们也希望航天和润滑油的这种跨行业合作模式,对其他行业的合作有一定的借鉴意义。”(崔恩慧)