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成就“大压机”之梦

中国脊梁:国家重大技术装备中的工程师 作者:程瑛等著


成就“大压机”之梦

对国防重大装备的考虑重点是有无问题,不是利用率,否则就要受制于人;再者这种装备可面向世界,为我国成为机械制造业强国打基础。

电话里的陈晓慈一点也没有他名字一般的温暖,至少,凭声音不觉得他是一位典型、刻板的工程师。

没想到他的热情爽朗瞬间扭转了初识者的印象。这个重庆汉子甚至没有一位总工程师“固有”的样子:简单的蓝色工装上衣,更简单的牛仔裤,轻便的鞋子。在狭小的办公室里,站起来握手的时候,会让人觉得颇不真实。

他“颇为惭愧”地说:“你看我连块表也没有,你们都戴着表,都是‘表哥’啊!”

在德阳,重工之城里的中国第二重型机械集团公司(以下简称“二重集团”)高级工程师、二重集团副总工程师陈晓慈与几十位工程师攻城拔寨,终成今日——他们的作品中就包括8万吨模锻压机的研制。

第二次世界大战后,飞机作用不断增加,军机对于战争结果的影响如今已经是决定性的。但制造飞机起落架、主梁等大型航空模锻件都需要得力的“大压机”。20世纪70年代,美、俄、法分别有了5万吨、7.5万吨以及6.5万吨“大压机”。

如今,8万吨“大压机”的列装,使中国成为拥有世界最高等级模锻装备的国家。

谈起“大压机”往事,二重集团副总经理闫杰回忆称:21世纪初,中国工程院院士师昌绪给国家领导人上书,建议围绕大飞机项目的保障能力课题,研制大吨位压力机。

“大压机”的梦想开始了。

一生中要做成一件事

中国和二重集团“大压机”梦想的初始,应该回溯到20世纪50年代。

1958年,作为中国三线建设项目、“一五”重点项目,一个名叫西南重机厂的企业开始在四川建造。在它的周边还有诸如东方电气、东风汽轮机厂等一大批三线企业——中国领导人希望它们造就“中国的乌拉尔工业区”。

在1964年国务院的一份通知中提到,国家为该厂设计的生产任务是:年生产“大型火炮100门(战时300门),航空锻件一万零四百吨……”

原一机部的报告中如是称:“这是我国自行设计的第一个军品生产与民品生产相结合的现代化重型机器厂。”

因自然及人为原因几番停停建建,二重厂的铭牌最终被挂起的时候,已经是1971年了。这期间如闫杰所述,职工们开始时还有1万多人,后来有7000人“泪别二重”。

1965年来到二重集团时,一级技术员褚荣国每月可以拿92元工资,10年后才涨了10元。这位如今82岁的老工程师回忆起那时候人们的干劲:“单纯,敬业,一分钱奖金也没有,但晚上设计院的灯光都亮着!”在德阳,他一家三口挤在12平方米的房子里直到1972年。

庞大的厂区造就的重工业之城,是这家工厂留给所有人的印象和记忆。

生在二重、长在二重的重型机械设计研究院产品工艺研究室主任陈文记得,小时候进厂玩耍,在车间门口看锻工锻件,“很宏伟”。

原重庆化工厂工人陈晓慈的命运因恢复高考而改变。他的志愿是冶金专业,因为“叔叔阿姨是重庆特钢厂的技术人员,他们当时都在实验室穿白大褂”!

1982年进入二重厂的陈晓慈始终是个好学的榜样。那时候的二重“欣欣向荣”,“科学的春天”来了,每天晚上的办公室里都灯火通明,老人们毫无保留地向年轻人传授知识,人们都希望能抢回失去的时间。因为厂子始终是重点企业,很多人都希望能进去。

比陈晓慈晚进厂八年的闫杰记得——作为大学学生会干部的他在接新生的时候发现,来自二重集团的子弟背着大米、香肠和榨菜来上学,并且是从火车的卧铺车厢下来的!

1989年,最后一届分配回厂的大学生陈文赶上了中国锻压设备辉煌期的尾巴。那时德阳流传着这样一句话“女儿女儿快快长,长大嫁进二重厂”。

辉煌没能持续多久,1993年,二重集团的项目没有以前多了,厂里很多人停薪留职出走。

20世纪90年代中期,在新加坡工作的同学一年可以收入二三十万元人民币。“人家干一年,我们干几十年。”

1994年,如今的模锻厂副厂长李莲川也回到了二重,他那退伍的父亲看好仍然很困难的企业。

熬到了2000年,“一下子有活干了,越来越挡不住了”。他们也开始与国外合作做一些项目。

二重集团的老工程师,建设“大压机”是他们几十年的梦想

也就是在那一年,国际形势紧张,带动了中国军机需求,业内提出要上6万吨以上的“大压机”。

消息一出,各地都开始争抢项目——“这样一台机器的影响力、辐射力很大”。一个典型的例子是,“大压机”花落二重集团后,德阳市很快出现了一批航空配套企业。

2003年,二重集团由陈晓慈牵头,组织团队申报8万吨“大压机”项目,这让全厂都很高兴——陈文回忆说:“可能会带来很多订单。”

他们态度坚决:“一定要做出来,也只有我们能做。”

壮士断腕

“‘十一五’规划中大飞机被正式提出,但建造大飞机必须有‘大压机’。”陈晓慈回忆。就在当年,国家发改委委托中国工程院组织专家组论证“大压机”立项问题。

早在20世纪70年代,因为“运-10”项目,二重就承担了研制6.5万吨大型锻压机的任务。可惜,“运-10”最终未能继续,“大压机”随之停止。

多年以后,中国工程院院士师昌绪说,国产大飞机立项后,研发大飞机大型锻件的锻压装置必须立足于国内,否则会“受制于人”。

陈晓慈算账说:“8万吨大型模锻压机可以使成形的机械构件具有精确外形与高精度尺寸。飞机上有85%左右的构件是锻件,以中国航空市场目前的发展态势,未来全国新增加的机场数量与飞机数量,将成为‘大压机’巨大的市场空间。”

但是8万吨的模锻压机此前从未有人做过,全球最高纪录是苏联的7.5万吨的压力机。

大压机这类项目,是二重人几十年一直持续的战争中的一场战役。

毕业时,在老师给出的几个去向选项中,闫杰“毫不犹豫地选了二重”。因为,“这是一个男人的选择”。

20世纪70年代末南方边境战争中,二重集团生产的火炮每天都会运走十几个车皮。陈晓慈们终于真切地感受到“参与了国家建设”。

曾经的一段时间“我们动摇过,国家不支持军工”。他们曾想给汽车做模锻件,在将想法化作实践的那几年,也盈利不少,“每年能有1亿元”。

转机始自当年的“南联盟炸馆”事件,中国决定上马强大的国防项目。闫杰回忆,当时人们觉得“机会来了”。

此后相当长的时间里,二重集团一直在“盯着”相关行业、相关部门。他们曾无数次跑原国防科工委,跑“沈飞”争取项目。大约8年前,“沈飞”的“11号工程”终于被他们获得。

激动的二重人“壮士断腕”,迅速砍掉了所有的汽车模锻件业务。作为中航工业体系外唯一一家锻造厂,二重集团的主力生产厂“万航模锻厂”从“挤进门”到“坐到沙发上”再到“坐到饭桌上”。

这背后是厂子“一声令下,没有任何含糊”的老国企风格。

热血铸就锤八万

2006年1月,获悉“大飞机”启动,二重集团将作为航空制造业保障技术的“大压机”作为“一号项目”。

大型化、精密化、整体化、轻型化的航空模锻件时代早已来临,但国内始终没有称心的“大压机”。

陈晓慈在寒风中带队进京,希望争取项目,但“踏破鞋袜、备感心冷”。

陈文记得,申报团队针对不同的评审部门写了几十个版本的申报方案,“大项目,头等重要”。

二重集团技术中心副主任王月乔记得,那时申报团队出差连打印机都要自己带着。

2007年,另一家项目争取方突然在《人民日报》上发了一则消息,称8万吨项目已经落户己方。

陈晓慈大惊。后来他回忆此事时说:“西北同行联手国内顶级学府在高端媒体上的炒作压得我们喘不过气来。”

他争取的理由是:作为国家重大项目,要充分考虑到战略安全,不能在边境、水坝地区,不能在金融中心与大城市,否则,战略性目标太集中,敌方会降低首次打击成本。同时,我们自己也还要考虑运输、安装成本。所以应该是就地制造、就地安装。

2007年11月15日,“大压机”花落二重集团。

第二年四川地震,有人担心“大压机”建在德阳是否安全?陈晓慈不假思索地回答:没问题!多次试验证明,抗震烈度达到八级的“大压机”设备,不会受到影响。

评审时,“造多大的”也成为问题,有人索性提出造10万吨的!

当时世界上最大的飞机——空客A380客机的起落架由俄罗斯的7.5万吨“大压机”制造。种种因素平衡之下,最终确定8万吨级别。

陈晓慈吸了口烟,戴上眼镜,头微向后扬,左手夹着烟,右手滑动鼠标,点出当时的技术资料。“一个部件要五个钢包来浇注!”

每个钢包的钢水成分必须一致。一个零件也要加工一个月,要提高效率并不容易。“哪有那么多设备啊?!”他的声音陡然增大。

机器造出来,安装还是个问题。体量巨大的机器要分阶段安装。它的四根支柱有36米高,每根支柱需要五片“C型板”贴合组成,每片重250吨,相当于167辆轿车的总重。

装完这四根柱子,要用一个月。

庞大的压力机,单位载荷很大。曾有专家考察说,8万吨的土建建设难度相当于三峡工程的压力标准。

400平方米的面积内,沉降差不能超过15毫米。为控制沉降,“大压机”安装的5个月中,每安放一个部件,都要监测一次沉降量。

由于地下部分施工量浩大,施工中仅降水这一项工程,前前后后就持续了两年。

2010年,“大压机”活动横梁浇铸成功,创造了国内最大铸件一次浇注758吨钢水的新纪录——这也是目前世界上最重的单个零件。

次年,用于“大压机”支柱的长达36米的“C型板”整体加工完成,实现了国内超长零件整体机械加工的突破。

2010年12月31日,看到项目进展顺利,陈晓慈陡生豪气,填词一首,其中写道“豪情撑起旗一竿,热血铸就锤八万”。

给中国态度做后盾

“锤八万”被安置在一个巨大的车间里,开启按钮,高大的车间卷帘门缓缓开启,一个庞然大物如同电影《变形金刚》里的汽车人出场一般缓缓呈现。

“二重集团”四个大字出现在一个绿色的庞大机器上,它有13层楼的高度。

这个满眼绿色的金属体,除了拥有目前世界上最重的单个零件,还有世界上最厚的筒形锻件、世界上单个零件最长的机械加工件、世界上最厚的焊接件……单件重量在75吨以上的零件就有68件,压机外形尺寸、整体重量和最大单件重量均为世界之首。

在巨大的车间里,当操控台上的工作人员摁下控制键开始工作,“大压机”启动:巨型工作夹钳从加热炉中夹出高温的合金毛坯件,送上工作台。与此同时,液压油从红色管道里注入主工作缸,然后下压,工作台上方的锻压锤降下……锻压,成型。

这个过程,只需要一个人控制,如陈晓慈称:“设备越先进,操控的人越少。”

二重集团被称为“满足产品质量稳定性和一致性的需求,为国防军工、航空航天、船舶、核电等领域提供大型精密模锻件”的重要基地。

锻压可能是多次的:初锻、中间锻、再锻。陈晓慈说,多次锻压为的是“净近成型”。我们所做的工作就是要控制好“三场”和“三率”。三场就是:温度场、质场、应力场;三率就是:材料利用率、加工效率、质量合格率。三场是技术性表现,三率是经济性表现。

2012年,这台迄今为止世界上最大吨位的液压机正式投入使用。师昌绪院士亦专门电贺称:“对国防重大装备的考虑重点是有无问题,不是利用率,否则就要受制于人;再者这种装备可面向世界,为我国成为机械制造业强国打基础。”

能够显示这部强大机器对于中国重要性的是:二重集团多次得到国家安全部门通报,有人千方百计想混进厂区打探,甚至冒充外媒记者希望采访。

陈晓慈这样说:“没有这个东西,中国就不可能有自己的先进战斗机。在装备上的依赖,就有可能变成军事上的依赖,最终演变为政治上的妥协。”


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