神舟十号返回舱“回家”牵动着千万人的心,当然也包括袁长江。
作为济南市无线电九厂有限公司副总,这阵子他的心始终“揪着”——遥远的太空中,神十搭载着该公司研发的“矩形连接器”,“它就像人体中的神经枢纽,让大脑发出的信号得以顺利传输”,其精确程度“要保证设备0.1微秒的讯断都不能出现”。
作为人类历史上最为复杂的系统工程之一,“神舟”系列涉及到飞船研制的上下游企业及技术研究机构上百家,相关协作单位更达几千个,其中不可忽视的是民企的力量。他们以专业领域内的世界顶尖技术助力“神舟”上天的同时,还将部分成果落地,推向社会。
给返回舱穿上“隔热服”,为飞船用电子管提供接近纯净极限、“比黄金还贵的超纯水”,确保飞船信号传输所需连接器“0.1微秒的讯断都不能出现”的“神经枢纽”,这3项“神十”技术提供者——来自济南的3家民营企业,用其过硬的研发实力为“神舟”贡献了不可缺少的“螺丝钉”。
“隔热服”隔绝上千度高温
红褐色的粉末,像面粉一样细腻,圣泉集团董事长唐一林用手捻了捻,神秘地一笑:“这是酚醛树脂空心微球,飞船返回舱表面的防热材料加入它后,可以有效隔绝返回舱与大气层剧烈摩擦产生的上千摄氏度的高温,保证舱内安全。实际上,它就是为返回舱穿上了‘隔热服’。”
据唐一林介绍,酚醛空心微球由酚醛树脂经过一系列深加工而来,酚醛树脂本身就具有天然的防火、保温、阻燃等性能,用这一材料制作出来的产品自然有很好的隔热效果。
这些看上去平常无奇的粉末,内部其实别有洞天。“这些粉末在显微镜下观看其实是一个个小球,每个小球都是空心的。”而将酚醛树脂加工成肉眼不可见的“空心小球”,得益于中科院化学所的理论研究和圣泉集团的工程化能力。在中科院化学所前期研制技术的支持下,研发生产人员经过艰苦努力,攻克了工程化批量生产过程中的许多难题,进行了工程技术创新,满足了神舟飞船防热材料的设计要求。
从“神八”“神九”到“神十”,圣泉已是“神舟”系列贡献企业的“三朝元老”。现在,这家企业把航天科技运用到了民用产品上。他们成功将酚醛树脂发泡生产的改性酚醛板广泛应用在民用建筑外墙保温材料上。“这种材料被誉为‘防火保温之王’。经过测试,100毫米厚的改性酚醛板抗火焰能力可达1小时以上不被穿透,作为建筑保温材料可节约能源75%。”唐一林自豪地说。
“超纯水”接近纯净水的极限
从“神五”到“神十”,李书伟带领济南福能达水技术开发有限公司为神舟供应了5年的“水”——接近极限的纯净水。这5年,“为国家、为‘神舟’作贡献锻炼出来的本事”,也让他的事业做得风生水起。
“即使在这种水中通上电,把手伸进去也不会电伤,因为它已经没有任何杂质,不再导电。”站在一台外形并不复杂的饮水机旁,李书伟讲起了“超纯水”的复杂之处,“普通的水之所以会导电,就是因为里面含有许多杂质,产生了导电离子。”利用反渗透技术可以有效去除水中的溶解盐、胶体,细菌、病毒、细菌内毒素和大部分有机物等杂质。通过他们所研发的净水设备净化出来的水,电阻率可达18.2兆欧。这是国际公认的超纯水理论值,现在通过福能达研发的设备,“理论变成了现实”。
当然,超纯水并不是直接用在飞船中,而是用来处理电子管。飞船需要使用大量的电子管,电子管是用特殊玻璃吹塑而成,为适应不同设备,需要对电子管进行打磨,这其中产生的粉尘需要用最纯净的超纯水进行冲洗,以免带入污物,降低电子管质量。李书伟笑言:“在超纯水技术面试之前,做飞船用电子管的成功率是‘一卡车废品出一个合格品’,现在倒过来了。”
公司正在加大科研投入,生产适合民用的污水处理设备。目前,该公司已被纳入国家“十二五”重大水专项,将围绕企业自有原创技术,推广、应用、示范污水处理技术。
矩形连接器保证“0.1微秒的讯断都不能出现”
从外观上看,济南市无线电九厂依然保留着上世纪老国企的影子。
这家成立于1965年的企业,曾是济南无线电领域“17朵金花”之一。如今,其他“金花”年华老去,只剩济九仍纵横在电子元器件领域,特别是近十几年以来,这个先后为“东方红”人造卫星、“长征”系列运载火箭等重点工程配套的企业,在“神舟”系列中持续发力,参与了从“神一”到“神十”的发射,是名副其实的“元老”。
在该公司,记者看到了很像普通电脑主机后面插接口的“CD1矩形连接器”,不过,袁长江介绍,这种零件接口处的针状接头全部为镀金工艺,性能更加稳定,被大量安装在“神十”飞船的地面遥测设备上。
“别看这些连接器个头小,飞船和运载火箭上的信号收发,必须依靠它们进行连接输送。”袁长江说,从神舟一号到神舟十号飞船上,都能找到无线电九厂生产的矩形连接器,它们就像人体中的神经枢纽,让大脑发出的信号得以顺利传输,在极暖或极寒等极端条件下保证“0.1微秒的讯断都不能出现”。
为适应市场,企业生产的接插件连接器,已经从最初的单一品种,扩展到目前的几十种产品、上千种规格。具体来说,零件的规格正从“矩形”向“微矩形”转变。“火箭的推力是有限的,因此必须要控制飞船的重量。零件体积小了,质量轻了,就可以减轻飞船载重。飞船就可以搭载更多有价值的物品上天。”