航天科技一院航天材料与工艺研究所打造新一代中国雪车侧记

文章来源:中国航天报 发布时间:2024-02-02

“雪车重量减少了约10公斤、风阻系数降低13%,整体性能优于国家队现役雪车……”近日,中国航天科技集团有限公司一院航天材料与工艺研究所与一汽红旗公司携手研制的第三代国产雪车成功交付国家雪车队,标志着中国雪车装备领域迎来了新的里程碑。

“磨”出来的方案

2022年元旦,新一年的日历刚刚打开,该所91车间已经迈出了第三代国产雪车研制的步伐。为了后期更好更快地成型,项目团队成员在前期技术状态的确定上投入了大量的精力。

模具设计之初,雪车项目团队进行了多轮次的方案探讨,从设计、工艺、可靠性等多个方面展开论证,实现了模具设计制造与成型工艺的有机结合,最终形成了一整套完善的雪车模具制造方案。从第二代雪车开始,雪车车架由一汽红旗公司承制。为了让车身和车架快速高效合体,团队多次前往一汽红旗公司进行技术交底。

技术交流贯穿着整个制造链,也贯穿着整个团队。从结构设计、材料选型到成型工艺,大家在交流研讨中把技术钻研得更深了、把方案推敲得更细了,一个更优的国产雪车设计方案在酝酿着,一个从有到优的丰硕果实在创造着。

“炼”出来的品质

历经多次迭代修改、推敲打磨,第三代国产雪车设计方案一步步完善,项目也进入了模具制造阶段。为确保按时保质交付,团队工艺人员直接“驻扎”在了模具厂家。

团队技术负责人毛科铸介绍,在保证安全性的前提下,雪车的重量越轻,雪车运动员在赛场上就越占据优势。为此,团队不断优化结构设计,在保证结构强度的同时努力降低雪车重量。历经多次材料试验比对,团队最终选用了性能更高的碳纤维,并采用增韧技术,制备出了高韧性、高抗冲的碳纤维复合材料。同时,团队为雪车引入泡沫夹层结构,在降低材料密度的同时保持了良好的结构刚强度。

从材料到工艺、从壳体到座舱、从防护罩到操纵舵,团队在雪车研制的每一个细节精益求精。相较于之前,第三代雪车创新性地采用了金属件预埋的工艺路线。“新方式使金属件与复合材料车身一体成型,有效避免了误伤运动员的风险,提升了安全系数。”团队成型工艺人员孙文文说。

考虑到安全性与减重需求,对车身进行一体成型设计;针对复杂、异形特征区域,采用独立式多搭接铺层工艺,确保雪车的外观质量……如切如磋,如琢如磨,航天人的高质量理念落实在了雪车制造的每一个环节,也因此炼就了新一代雪车更轻质、更舒适、更安全的品质。

“抢”出来的进度

2023年10月,当大家对车身模具的出炉翘首以盼时,一个消息令团队措手不及——雪车样机必须提前赶制出来。

原来,国家雪车队主教练、机械师将在一个月后离开中国,全体雪车队员也即将在年底赴国外训练。若想让国家雪车队尽快用上第三代国产雪车,样机要在2023年11月制造出来。

模具到位、成型、再到装配,少说也得3个月,然而当时只剩下一个半月的时间。团队第一时间倒排计划;建立交付进展日报制度,并专门设立项目推进微信群,确保每一分钟都充分利用、每一道工序都严谨对待、每一个问题都迅速解决……

由于雪车腔体空间狭小,工人师傅干起活来自始至终只能保持同一个姿势。尽管如此,大家仍然主动申请倒班,日夜抢制完成了车身成型。在天津的装配车间,工人师傅同样也在忙碌着。紧张的节奏下,大家连续忙活了4天4夜,中途困了便就地打个盹儿,醒来接着干。陪伴他们一起的还有工艺人员国佳正和张昊。他们特意从北京赶来,以便出现任何问题都能随时解决。国佳正说:“在这场与时间的赛跑中,我们绝不能输。”

多日的奋战后,雪车样机终于进入了探伤阶段。当“零失误、一次成”的消息传来,团队全体成员悬着的心都踏实了下来。随后,样机没有再运回北京,而是直接送到了一汽红旗公司进行底盘连接。在主教练离开的前两天,第三代雪车样机正式出现在了北京延庆国家雪车雪橇中心。

近2000米的“雪游龙”雪车赛道上,第三代雪车样机时而回旋拐弯,时而垂直落下,在雪车队员的灵活操控下一展风采,得到了国家雪车队的肯定。

刘莎莎