第A03版:青年

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2019年04月29日 星期一

 
 

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带领团队攻克航天材料表面工程多项难题 85后博士鞠鹏飞:

为航天装备打造可靠“防护服”

青年报记者 刘春霞

    鞠鹏飞正在计算制作材料的相关数据。受访者供图

提起航天,很多人会立即想到运载火箭、卫星和各种探测器,而在众多航天保障技术中,表面工程是一个非常重要却不为人熟知的技术领域。“表面工程是航天领域一项重要的工艺技术,通俗一点来说,就是为航天装备打造‘防护服’。”在本月揭晓的第十五届上海市杰出青年岗位能手评比中,代表经信系统参评的上海航天局149厂85后博士鞠鹏飞成功当选,在他和团队的努力下,表面工程这个“小专业”正在逐渐发展成“核心技术”。青年报记者 刘春霞

入厂五年不到从没特色到全国知名

2013年6月,鞠鹏飞博士毕业,面对北京、上海多家高校和研究所的工作邀约,他毅然选择了上海航天局149厂。“当时选择149厂,一是觉得航天在专业上和我比较契合,二是我国航天工程发展比较快,对我所学专业这方面的技术需求比较明显和迫切,能够发挥自己的专业特长。”

鞠鹏飞进厂之初,正值厂里资源整合,新成立的热表处理技术中心提出了打造华东第一热表处理技术中心的宏大目标。但鞠鹏飞很快就发现,中心的表面处理技术基本上就是电镀单金属、阳极氧化、化学氧化等常规表面处理技术,微弧氧化、磁控溅射、离子注入等新技术尚处于预先研究阶段,基础非常薄弱。与国内相关研究机构相比,不但高水平技术少,而且专业技术没特色,差距巨大。“如果比喻成房子,我们当时就是毛坯房,所以相当于是从简开始。”

如何尽快缩短与国内其他单位的差距?鞠鹏飞认为,表面工程专业有很多方向,短时间内全部方向“一把抓”不太现实,只能重点突破。为此,他主动联系航天、船舶、中科院、高校等相关单位,实地学习调研,短短一年半的时间内,跑遍了从事表面工程研究的机构,全面梳理了国内表面工程技术现状,并结合对表面工程技术的需求,对中心的技术研发、课题申报、资源开发、能力提升等多个方面制定了规划发展目标,形成了相应的实施途径。

“方向找对了发展就快了。”此后的3年内,鞠鹏飞带领团队攻克了多项表面处理技术,热表处理技术中心逐渐在国内打开了知名度。“我来的时候,中心的省部级课题只有1项,到2018年已经有30项,另外国家自然科学基金有3项。”中心解决了多项型号研制瓶颈难题,并且在某些空间特种功能薄膜研发方面,走到了国内前列,实现了弯道超车。

关注“空白”领域用技术填补市场需求

在调研过程中,鞠鹏飞发现许多产品需要在海洋大气环境下服役,但是对于其腐蚀控制技术关注的人却不多。“技术的发展永远是围绕型号需要、市场需求”,于是他很有前瞻性地决定围绕这方面开展研究。

“当时提出开展这方面的研究还是面临很多困难的,比如我们要在海洋环境下做试验,需要有场地资源和经费支持。”鞠鹏飞说,通过与国内一些高校合作,他们解决了试验场地问题,在某海岛搭建了环境试验站。

为了得到海洋环境的基础数据,2年多时间内,鞠鹏飞多次前往试验站进行自然环境试验,陆续待了4个月。当地的平均气温在40℃左右,光照强烈,连续一周的户外工作,每天工作14小时,强烈的紫外线灼伤让鞠鹏飞蜕了三层皮。更为艰苦的是,当时岛上基础建设还没有完成,淡水资源非常宝贵,鞠鹏飞和同事们的日常洗漱只能用搜集的雨水,“打开水龙头后的第一股水是臭的,晚上也经常断电,不过当试验架搭好,试样件装好的时候,真正感觉所有的付出都是值得的”。在投放了一千余个试件、分析了4000余组数据,尝试了近百次验证试验之后,鞠鹏飞和同事们成功得到了海洋环境下不同材料服役性能的基础数据。

在分析这些数据的基础上,鞠鹏飞进而开发了模拟海洋环境材料加速老化系统、便携式涂层性能测试仪器等一系列检测技术,筛选出了新的防护涂层体系,填补了国内空白,其成果能够极大地提高我国装备在海洋环境下的服役寿命。之后他还先后参加了多次调研任务,为航天事业发展保驾护航,“我深切感受到,唯有科技发展才是祖国和平安定的保障。”

攻克突出难题保障新一代卫星研制

作为给航天装备打造“防护服”的技术工艺,除了防腐,表面工程还要解决耐磨、润滑等诸多功能。“装备的表面需要具备什么性能或功能,我们的工作就是去开发相应的薄膜或涂层,弄到装备的表面,去实现需要的功能。”鞠鹏飞说道。

在鞠鹏飞带领团队攻克的众多难题中,空间飞行器运动部件易磨损的难题是很有代表性的一个。

“卫星上有个核心部件,决定着卫星能否顺利传输电能和信号,因此对这个镀金层的耐磨性有极为苛刻的技术要求。” 为了解决这个镀层导电耐磨的难题,鞠鹏飞和团队放弃周末和节假日,埋头钻研,最终取得了高致密度高硬度金镀层的制备方法,顺利保障了我国新一代卫星的研制。

而在另一个黑色膜层的攻关中,鞠鹏飞也发挥了技术研究带头人的关键作用。

“这个黑色膜层,在之前的模拟空间环境试验中,经常出现脱落的现象,这些脱落物会污染卫星内部工作载荷或者电子单机,影响卫星可靠服役,因此必须解决这个脱落问题。”鞠鹏飞和同事在国内进行了很多调研,但同行们都说这个问题很难100%解决。于是,他开始转变思路。

“以前做这种技术工艺改进时,通常是逐个调整参数,这就需要做很多工作、耗很长时间、抓很多数据。这次我们没有按老方法做,而是先从科学原理上去分析为什么会脱落,然后再去想是哪一个环节、哪一个参数导致的,再去调节这个参数,调节完后果然就解决了问题。”鞠鹏飞说,他们的报告出来后很顺利得到了专家的认可,“这次攻关给我最大的感想是,技术研究带头人在方向上要把握好,不能苦干蛮干,要发挥自己的智慧,巧干、精干。”

如今,鞠鹏飞已是上海航天局149厂分厂副厂长,工艺研究室主任。6年来,他带领团队承担了30余项科研项目,发表了50多篇论文,申请了20多项专利,获得了3项省部级科技奖,大幅提升了上海航天表面工程专业在国内的影响力。“这些成功背后除了我们辛勤的汗水,更是国家对航天持续的关注和投入,是航天给了我们青年机会和平台,是新时代成就了我们。”

 

 

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