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2019年04月10日

【愛國情 奮斗者】“大國工匠”夏立:0.004毫米背后的匠心

  • 2019年04月10日
  • 來源:中工網——《工人日報》
  • 作者:記者 李昱霖

  夏立正在工作室內裝配小型機載天線。本報記者 李昱霖 攝

  近日,在國際天文組織SKA工程首臺衛星天線下,聽中國電科網絡通信子集團(54所)鉗工夏立講述自己的“距離”故事,《工人日報》記者時不時被震撼。

  30多年來,夏立一直堅持天線制造工作。上海65米射電望遠鏡、太赫茲小型高精度天線、嫦娥工程、北斗工程、索馬里護航船站、遠望系列船、國家地震局應急通信工程……在這些國家級重大項目中,都有他和團隊的身影。

  “天上飛的,地上跑的,水里游的,所有的天線我幾乎都做過。經我手裝配的天線很多,但從沒有出過質量事故。”夏立自豪地說。

  2018年“大國工匠年度人物”,這個稱號,夏立實至名歸。

  挑戰0.004毫米

  衛星通信天線是衛星數據鏈中的主要設備。在天線制作過程中,1毫米分成100份,每一份稱為“1絲”,其制作要求精度誤差必須控制在2~3絲左右,相當于一根發絲的三分之一粗細,多了不行,少了也不行。

  上海65米射電望遠鏡,性能在當時居全球第四、亞洲第一。夏立負責方位、俯仰傳動裝置的裝配任務,該裝置是控制天線轉動的核心設備,直接決定了65米天線的指向精度。當時設計師提出的要求是:終端精度要達到0.004毫米。

  這在當時,幾乎是個不可能完成的任務。

  控制天線對各角度進行掃描的裝置,被稱作方位俯仰控制裝置,其核心是一個直徑200毫米、厚度10毫米的圓形鋼碼盤。為了實現鋼碼盤0.004毫米的精度,鋼碼盤托盤的精度要小于0.002毫米,而機器研磨反復試驗只能做到0.02毫米。

  為了滿足精度要求,夏立提出依靠手工研磨,用兩個千分表一點點測量表面,比較分析所有數據。3天時間,他將托盤平面從高低相差0.02毫米,磨到相差0.002毫米,最終確保了65米天線指向精度的苛刻要求。

  攻關!突破!

  SKA工程的衛星天線,首次采用三角形曲線面板,首次采用螺栓球背架鏈接。

  “這是個世界大工程。最終要形成一個由2000個衛星天線組成的‘天線陣’,接收面積將達到1平方公里。”夏立介紹說,每個衛星天線高度15米,每個鏈接桿鏈接精度要控制在0.1毫米;60多塊曲線面板、3100多個監測點,精度要控制在0.5毫米。

  這樣的空間結構,憑借測量儀器校準、調配,需耗時半個月。夏立和他的團隊完全采用“手感”調配,4天左右的時間就完成了,且完全符合裝配質量要求。

  車載衛星天線,很難實現流水線裝配。但在54所,這個任務,夏立和他的團隊也完成了。

  正常的車載天線,主面、副面是圓形的。54所的設計師為了降低車載高度,將主面、副面設計成了橢圓形。“當時,這個產品的需求量為500臺,要求在兩個月內完成。”夏立說,“雙橢圓形的結構,裝配精度要求在0.1毫米以內。這太難了。”

  按照這個精度要求,夏立團隊一天只能完成一個衛星天線的裝配,而且可能返工。“裝配500臺,一年也干不完這個活兒。”

  攻關!攻關!幾天下來,夏立采用“軸孔定位”的方式,解決了精度控制問題。按照這個方式去裝配,工人的裝配技能可降低到忽略不計的程度。54所也第一次實現了車載衛星天線流水線裝配作業模式。

  安裝陸地上超高精度的天文望遠鏡天線,很難。安裝海上的天線,難題更多。

  中國海軍赴亞丁灣、索馬里海域執行護航任務,艦艇離不開衛星通信。除了精度上的苛刻要求,夏天在索馬里海域,艦艇甲板溫度能達到50℃,艦載通信天線處于高溫之中,護航艦艇在海浪沖擊下晃動幅度大,空氣的腐蝕性也比較強。為了在復雜海況下保持天線穩定運行,夏立帶領團隊設計出了全新的1.2米天線的核心部件,體積更小,數據傳輸量卻相當于以前兩三臺艦載天線之和,且連續6個月不停機工作。

  在大型天線加工制造領域,夏立及其團隊的“手藝”得到了證明。如今,他帶領團隊組建了工作室,專攻小型精密天線加工制造研究。

  小型天線的口徑小,精度要求高,對裝配的要求更加嚴格,其難點在于對精度的把握。憑著高超的技藝,夏立又一次實現了突破。在小型天線領域,他將天線的控制精度做到0.015毫米,這在整個行業內都是頂尖的。

  創造1+1>2的價值

  創新和突破,體現在夏立的日常工作中。

  在天線加工技術領域,最難解決的是銅喇叭天線的加工。目前在生產中,這類銅喇叭主要是通過焊接的方式,將各個零件之間的平板面通過磨具搭接固定。這種焊接方式使得生產過程中喇叭腔體的各個方向斜度難以保持一致,而且設計加工模具費時費力,焊接后模具還常常無法取出。

  為了更大程度地滿足生產指標,夏立創新異型銅喇叭無磨具定位焊接工藝,不僅能保證喇叭腔體的各個方向斜度保持一致,還能省去模具。

  作為54所第一屆“高級技能帶頭人”的夏立,現在思考更多的是如何發揮好團隊的力量。他說:“我去安裝一臺天線比別人快了1個小時,這是自我價值的體現;但不如我們整個團隊去裝配,共同提高效率,創造1+1>2的價值。”

  采訪之余,夏立拿起遙控器打開電視,“你看,我現在正陸續把各種天線的裝配過程分節點錄制成視頻,入廠的年輕人按照視頻一步步操作,就能達到高水平的裝配質量要求。”

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