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刘圆圆:在航天材料世界里挥洒青春

编辑:本站 作者:本站 更新时间:2021/5/13 点击:2233

        央视网消息:从长征五号系列火箭上的发动机高温燃气系统,到“天舟一号”装载的低温锁柜……气凝胶产品已经在二十几型航天装备上获得应用。这个气凝胶材料背后的科研团队来自中国航天科工三院306所。

        今年是青年技术人员刘圆圆加入306所气凝胶材料团队的第五年。2016年,即将从清华毕业的博士生刘圆圆站在人生选择的岔路口,曾经也会因为没有具象的职业理想而抓头苦想。当她听到学校“入主流、上大舞台、干事业”的倡导时,心中理想的轮廓也清晰起来——“要去一个能‘干大事业’的地方!”

        投简历、入职……很快,刘圆圆来到位于丰台云岗的中国航天科工三院306所,开始研发航天飞行器的“外衣”——热防护材料。刻苦钻研业务、勇于实践创新,是大家对刘圆圆最直观的印象。目前,刘圆圆所在团队研发的气凝胶材料已在多型武器装备中获得应用。

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        她说:“我是一个幸运的人,我选择了航天作为终身的事业,航天为我提供了挥洒青春和汗水的舞台!”

        “临危受命

        刚到所里,刘圆圆主要从事预研工作,开展前沿的技术研究,为企业长远发展提供技术储备。“对于新材料研发,刚开始主要关注它的一些关键性能。”用她的话说,要抓住材料的一个“长处”,把长处的性能做得极致才行。

        半年后,她就接到了一个紧迫的任务——所里通过方案论证,决定使用她所在团队正在研制的一种新型的热防护材料,来解决型号的燃眉之急。

        “当时,这个材料还处于实验室研究的阶段,我们需要在很短的研制周期内快速攻关,要把这个材料所有的短板问题都解决,这样型号才能用的上。”刘圆圆说。

        刚入职半年就接到这么重大的任务,其中的压力不言而喻。尽管如此,刘圆圆选择抓住这次锻炼成长的机会。当她想到,未来天上飞的、地上跑的、水里游的型号装备或民用产品里,可能会用到她参与研制的材料,心里有说不出的激动。

        就这样,在做预研工作的同时刘圆圆也肩负起了型号研究的新任务。可是,“新”就意味着更多的不确定性、更多的未知。问题很多,困难很多,但是留给她和同事们的时间少得可怜。

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        为了节约时间,团队选择多条线路并行,同时开展大量试验。材料性能考核来不及等风洞试验,他们就用石英灯、马弗炉先模拟;研究周期来不及等优化的结果出来,他们就把所有条件都先试一遍;方案还没托底,就随时把新的方案准备好,永远都要有备选方案。

        短短半年多的时间内,她与团队成员共同开展200余组对比试验,开发出性能依次提升的五代改性气凝胶产品,性能优于其他竞争单位,为后续材料在多个型号上的推广应用奠定了基础。

        科学家的刻苦攻关

        就在刘圆圆的预产期还有一周的时候,他们的研制方案通过了型号背景的重要考核试验,她心里的大石头终于落下,这才安心放下工作,去休产假了。

        可航天材料的研究远远不是做出一小块样板那么简单,要让材料真正能用在型号装备上,还面临着很多实验室之外的问题。

        休完产假回到单位的第一天,刘圆圆发现同事们都是一脸焦虑的样子,看到她的第一句话就是:“圆圆你可回来啦,好几个归零等着一块解决呢!”

        “归零”,意味着之前的方案出问题了,需要一番工作排查出症结所在,这也是保证下一次试验成功的关键环节。

        “归零对我们科研人员来说,一点也不陌生。可是当我真正面对的时候,确实捏了一把冷汗,更何况,我们面对不是一项归零,而是好几项!”刘圆圆回忆说。既然问题已经出现了,那就面对它,去解决它,这样产品才能不断地改进。

        果然,他们在归零工作中发现,由于研制周期紧张,材料没有做好充分的验证,因此出现了很多没有想到的问题。发现问题、解决问题的这个过程也非常的难熬,用刘圆圆的话说,就像过山车一样,刚觉得好像发现问题了,最后发现不是;刚觉得找到解决方案了,最后又落空了。

        “在航天材料研制的道路上,必然充满着挫折、失败、未知,要有坚定刻苦攻关的决心,付出艰苦卓绝的努力。”就是秉持着这样的信念,在屡战屡败、屡败屡战的过程中,他们终于找到了问题的源头,做出来的产品越来越漂亮,不再总是遭到“嫌弃”,而是得到夸奖。

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        型号研制有严格的时间节点。在紧张的周期面前,他们就采用倒推的方式,把“后墙”先竖起来,针对目标,给自己制定非常详细的工作计划,细到每天都会有具体的工作任务,然后在完成阶段性的任务之后,又会把信息进行一个反馈,动态地调整他们的计划。

        为了赶进度,刘圆圆把晚上、周末也排得满满当当。有时候孩子睡了,她还想着回单位继续工作。哪怕不能亲自回去,她也总是会在微信里问一句“实验怎么样了”。在同事们眼中,她那瘦弱的小身板里积聚着源源不断的能量。即使有时候工作很疲惫,她也总是激励自己:“再坚持一下,说不定就成功了。”

        “我不是一个人在战斗

        “研究新材料,大多数时候出现的问题都是我们预想不到的。”刘圆圆介绍说,比如当把一个小小的材料用在一个大面积的区域上做工程构建时,会碰到成型质量的问题和进度控制的问题,这是因为我们对材料的认识仍有局限。”

        “有一次,实验室测试表明,我们的一种新材料性能提升了一大步,可是运用到型号装备上的时候,发现材料对基体有腐蚀性,那就从根本上否定了方案的可行性。”

        对于刘圆圆和她的同事们来说,像这样的试验失败时常发生,但他们心里的失落是短暂的。“因为我们是一个非常强大的团队,我们不是一个人在战斗!”团队中的每个人在各自领域都有自己的专长,团队成员之间相互沟通,碰撞思维,遇到问题大家会一起帮忙出主意,一起去解决困难。

        “我们不怕增加工作量,不怕做的实验太多,就怕没有把所有的问题都想到、都验证到。我们要在繁复的工作中去挑选到我们需要的信息,然后去优化材料。就像之前提到的腐蚀问题,我们通过深入研究和测试各种各样的腐蚀机理,最终找到了解决方案,我们材料又能用了!”刘圆圆兴奋地谈到。

   

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