他們破解了空天動力領域「卡脖子」難題

4月16日，陝西省人民政府發布了《陝西省人民政府關於2019年度陝西省科學技術獎勵的決定》，由西北工業大學副校長、陝西空天動力研究院院長何國強主持完成的項目獲得陝西省技術發明獎一等獎。該項目整體技術達到國際先進水平，部分指標達到國際領先水平，成果具有完全自主智慧財產權，為航天領域的技術創新、產業發展、人才培養作出了重要貢獻。

空天動力是一個國家綜合國力、工業基礎、科技水平的集中體現。陝西省是國內重要的航空航天產業聚集區，為打造高效便捷的科技成果轉化平臺，充分發揮自身優勢，推動更多科技創新成果就地轉化，陝西空天動力研究院（以下簡稱空天院）應運而生。

立足科技創新 填補國內空白

空天院是陝西省推進創新型省份建設、加快戰略新興產業發展的重要載體。為探尋其中的奧秘，8月3日，記者來到了空天院，在展示廳內，看到微型渦噴發動機、發動機關重件、超短波天線等一系列科研成果有序陳列。

「空天院致力於空天動力領域核心技術突破、產業孵化、人才培養和國際合作。按照『平臺運營、協同創新、聚焦產業、金融支持、融合發展』的理念，我們探索形成了依託空天院平臺、建設八大創新中心、孵化若干產業化公司的『1+8+X』運行模式。」空天院常務副院長魏徵告訴記者，緊密圍繞無人飛行器動力、空天組合動力、耐高溫材料、塗層材料等航空航天領域的發展需求，空天院吸引了相關企業陸續入駐產業園，並為其提供技術、人才、金融、市場等全面支撐，積極推動一批重大科技成果在陝西落地轉化。

空天院控股企業之一——西安遠航真空釺焊技術有限公司的真空釺焊爐加工車間。資料照片

目前，由於無人飛行器高性能動力的缺乏，導致其存在飛行速度慢、飛行高度低、實用升限低的缺點。「空天院科研團隊突破了一系列微小型渦噴發動機關鍵技術，研究高性能渦噴發動機對振動、溫度、過載、跌落、電磁兼容性等不同環境的適應性，有效提升了發動機的穩定性和可靠性，顯著提高無人飛行器的應用領域和適應能力，為無人飛行器的變革和性能提升提供了動力基礎和技術支撐。」魏徵介紹。

行星滾柱絲槓應用於航空、航天等領域，是一種將旋轉運動轉換為線性運動的機械裝置。行星滾柱絲槓具有多體、多副、多點嚙合特徵，其結構較為複雜，且加工精度為量具級，如何設計出具備製造可行性的行星滾柱絲槓？面對我國鋼材普遍存在雜質多、材質不均勻的問題，如何通過材料分析和相關樣件製備試驗，探索出適用於行星滾柱絲槓傳動元件製造的高性能材料和熱處理工藝？這其中都存在著關鍵核心技術的探索與突破。

魏徵告訴記者，空天院的科研團隊面向高性能行星滾柱絲槓傳動部件，以精密單頭以及多頭螺紋磨削製造為主攻方向，通過對材料匹配、熱處理工藝、磨削方法等關鍵技術進行研究，突破了精密螺紋製造工藝瓶頸，形成了高端行星滾柱絲槓產品製造工藝方法。

此外，「稀土鉭酸鹽」超高溫熱障塗層項目引進了哈佛大學博士後馮晶教授團隊的「超高溫熱障塗層材料及其製備技術」，在空天院的一系列科研成果中格外引人注目。「熱障塗層材料是航空發動機、高效燃氣輪機穩定工作最重要的材料之一，不僅能起到抗腐蝕、提高工作溫度的目的，還可以減少燃油消耗，延長發動機使用壽命。」魏徵說。

據介紹，稀土鉭酸鹽作為一種新的鐵彈體陶瓷熱障塗層材料，是目前世界上領先的能在1600℃以上穩定工作的超高溫熱障塗層，這使得具有高熔點、低熱導率、高熱膨脹係數等優異性能的稀土鉭酸鹽陶瓷成為一種滿足未來需求的新型熱障塗層候選材料，填補了國內空白。

打造優質平臺 促進科技成果轉化

近年來，為促進科技成果就地轉化、推動陝西經濟社會高質量發展，空天院緊盯無人系統、5G、智能製造、工業仿真軟體、新材料等領域的前沿科技成果，不斷完善平臺功能，充分發揮平臺作用，推動國產替代，突破「卡脖子」技術。

西安遠航真空釺焊技術有限公司（以下簡稱遠航公司）作為空天院控股企業之一，是同時具有真空釺焊設備、釺焊工藝和釺焊材料綜合研發能力的真空釺焊技術企業。「遠航公司掌握多項核心技術及專利，根據不同材料釺焊的要求，設計研發了近百種新型釺料，填補多項國內空白，釺焊技術在國內也處於領先水平。」魏徵說，遠航公司先後為多家科研單位、高校研製了不同用途、不同型號的具備國內先進水平的真空釺焊爐、真空燒結爐和真空熱處理爐。

立足解決空天動力領域工業仿真軟體「卡脖子」難題，陝西空天超算中心有限公司是空天院與西鹹新區信息產業園共同孵化，致力於建設國內領先的以空天動力技術背景為特色的工業工程仿真和工業雲服務平臺的企業。

「公司整合西北工業大學等多所高校在空天動力領域仿真軟體優勢資源，面向全國提供工程類高性能計算仿真、CAE軟體開發、工業雲平臺應用與技術諮詢服務，以複雜系統建模促進研發模式轉型，為我國空天動力領域以及經濟產業創新發展提供有力支撐。」魏徵介紹。

此外，空天院還擁有航天動力、航空動力、組合動力、共性技術、控制系統、智能製造、材料應用、錢學森空天動力八個創新中心，形成了集研究開發、成果轉化、人才培養於一體的產業格局，在進行空天動力戰略性、前瞻性的重大基礎和關鍵技術研究，開展先進空天動力裝備、空天組合動力等產品研發及試驗的同時，還致力於空天動力新興交叉領域的前沿探索。

「下一步，空天院將建設國際一流的空天動力技術研究隊伍和人才培養基地，匯聚一批全球頂尖的研發團隊，提升空天動力基礎研究水平和自主創新能力，為國家和地方空天動力技術創新和產業化升級提供堅實的理論指導、技術支撐和人才保障。」魏徵說。（記者 王梓萌）