当曹春晓把补做一些工艺试验的想法告诉课题组成员时,高扬同志经过认真思考主动提出了一个很好的试验方法,即从一个TC11铸锭的冒口切取30多个Φ40毫米的圆柱体,每个圆柱体的端面焊上一个已拉断作废的钛合金拉伸试样,以作热轧时的夹钳口。然后按30多种不同工艺在北京航空材料研究所的轧机上热轧成棒材。这确实是一种多快好省的创新性试验方法。热轧之后,为了抓紧时间进行科学分析,高扬连夜磨制金相试样,30多个试样竟一夜制备完成。第二天刚上班,当这30多个制备好的金相试样摆在曹春晓面前时,曹春晓不禁为高扬的这种默默奉献的精神深深感动。
曹春晓在各种场合对高扬同志的创新精神和奉献精神表示敬慕的同时,也感觉到了自己在某些方面尚存在不足。
知识分子之间的关系有时会存在一种“文人相轻”的现象。似乎因为自己有那么一点点知识资本,便以自己的长处比别人的短处,看不起别人。曹春晓认为,这种想法是要不得的,应当是“文人相尊”才对。知识分子都有各自的优点,应当互相尊重、互相学习。课题组成员高扬、吴恒惕等非常尊重和信任课题负责人曹春晓。如有的说:“一个好汉三个帮,红花要有绿叶扶。我心甘情愿争取当个好助手、好配角。”曹春晓同样尊重和信任课题参加人,他知道自己所起的作用是十分有限的,算不上什么“好汉”或“红花”。他明白,一个优秀的题目参加人所起的作用可以比一个平庸的题目负责人大得多。即便是所谓的“红花”,如果失去了绿叶的滋养,也会很快枯萎的。他一再强调,成绩的取得都是集体努力的结果,他只不过是尽了自己的一份力量而已。他特别尊重高扬同志,并真诚地说:“高扬同志不为名、不为利、不怕苦、不怕累,我们长期合作共事,一起做了大量的很有价值的科研工作。如果说我取得了一些成绩的话,那是与高扬同志的重要贡献以及大家的共同努力分不开的。”
由于TC11课题组是一支团结战斗、攻无不克的“突击队”、“尖刀班”,并已取得了关键性的胜利,因此研究所专门召开全所科研人员大会,对TC11课题组进行表彰。大会由胡克所长主持,曹春晓、高扬和吴恒惕均在会上发言,畅谈他们在完成课题任务的攻坚战中,日夜拼搏的艰难历程,公而忘私的牺牲精神,智勇双全的科学态度和团结协同、形成合力的团队意识。
曹春晓在与安大厂的领导干部、技术人员及工人的朝夕相处、并肩战斗中,结下了深厚的友谊。在招待所他的房间里,经常是高朋满座、谈笑风生。他是一个技术上和心灵上的强磁场,在工厂里有着很高的威望。安大厂甚至给予他“荣誉厂民”的称号。曹春晓把安大厂的所在地贵州安顺视为自己的第四故乡(第一故乡是绍兴,第二故乡是上海,第三故乡是北京),这是有道理的。
在和本所同志及安大厂同志的相处之中,曹春晓更加确信建立真诚友谊的重要基础之一,正是他用以自勉的座右铭:自尊尊人,自爱爱人。
TC11课题虽已结束20多年了,但曹春晓至今仍不忘与研究所内外同仁建立起来的友谊和感情,也永远不会忘记部领导机关曾凡昌等同志以及研究室王金友主任等的鼎力支持和热情帮助。
启动TC11合金大炉研制
打响了先锋批第一炮后,紧接着课题组便正式启动大炉研制。时间不等人,必须在最短的时间内完成课题任务,赶上涡喷13发动机的试车计划。于是,京沪铁路便成了曹春晓、高扬、吴恒惕、钱鑫源等同志来回奔波的“热线”,上海钢铁五厂成了北京航空材料研究所紧密合作的伙伴、团结战斗的“堡垒”。上海钢铁五厂的朱益藩、周启成、张德昭等课题组成员在攻克大炉研制的技术难关中做出了重要贡献,功不可没。为了攻克TC11合金铸锭的“熔炼关”,课题组首先从中间合金下功夫,并在均匀布料上想了许多办法,以避免钼偏析等冶金缺陷的出现。为了控制好合金成份的上下限,又专门熔炼了多个不同配料成分的小型铸锭,进行了锻造和性能对比试验。
上海钢铁五厂熔炼大型钛锭用的自耗电极(由海绵钛和添加的各种合金元素组成),一直是在上海重型机械厂的万吨水压机上压制的。当时,水压机马上要停产大修。如不能赶制出一批电极来,整个研制进度将受到严重影响。于是,上海钢铁五厂研究所所长亲自动员和组织了一次赶制电极的大会战。组织工作有条不紊,各类人员配备齐全,分工明确。通过几个昼夜的紧张战斗,终于完成了既定计划,充分体现了课题组成员既有高度的政治热情又有脚踏实地的科学态度。
在熔炼得到合格的大型TC11合金铸锭后,如何将高低温交替锻造工艺准确无误地运用到铸锭开坯、棒坯和饼(环)坯的锻造中去,就成为课题成败的关键所在。曹春晓就像一个临战的指挥员,细密地制定出作战计划,并与本所和上海钢铁五厂的课题组成员认真商定了工艺路线和具体操作规范。
由于每个铸锭都要经过很多道工序才能走完高低温交替锻造工艺全过程而锻成饼(环)坯,因此需要连续作战好多天才能把五台份饼(环)坯锻制出来。为了保证每个炉号的铸锭都能严格按照预定的高低温交替锻造工艺具体规范来加工,曹春晓和课题组成员夜以继日地跟班在车间的锻造现场,并对每个环节作认真细致的检查和记录。认真和严谨是曹春晓多年来养成的科研习惯。在此关键时刻,更容不得一点马虎,出一点差错。眼睛熬红了、干涩了,闭眼休息一会,继续坚持;瞌睡撑不下去了,就在加热炉旁打个盹。最长的一次,曹春晓曾连续50多个小时守在现场而没有回招待所睡觉。因为他知道,这批料如果出了问题,不仅经济上要遭受重大损失,更严重的是会延误型号任务。如重新投料熔炼直到锻成饼(环)坯,需要很长时间,那就不能满足发动机装机试车的进度要求,无法保证两个新型歼击机的急需。
公而忘私 令人感动
天有不测风云,人有旦夕祸福。正在连续作战的紧要关头,曹春晓接到了哥哥打来的电话,说父亲病重住院,让他赶快去看看。他想,从吴淞区的上海钢铁五厂到卢湾区的医院,坐车得走一个多小时,来回至少得三个小时,他不能离开科研现场这么久,就告诉哥哥:“现在是科研关键时刻,不能脱身,等试验告一段落就去。”过了几天,哥哥又来电话说父亲病情恶化,让他务必抽空去一趟。他还是说,现在离不开,等一等吧。过了两天,哥哥又来电话说,医院已经下了病危通知,父亲已被送到重症监护室,再不来见上一面,可就会遗憾终生啊!曹春晓回答说:“好的,试验马上就结束,试验一结束,我立刻就去。”哥哥的几次电话在他的心里激起了波澜,回忆起自童年时父亲对他的关
爱、教育和培养。要不是父亲的支持,他上不了南洋模范中学和上海交通大学,也不会像今天这样在他钟爱的科学迷宫中畅游,实现自己航空报国的理想。他是个很重亲情的人,在父亲病危的时刻,他何尝不想去看望、守护,尽一份孝心,至少也得在父亲弥留之际见上一面!可是,现在的研制工作关系着发动机的试制计划和新型歼击机的急需,容不得他抽身!自古忠孝难以两全。为了振兴航空,为了报效祖国,他只能将亲情放在第二位。但他很快察觉到自己虽然人留在科研现场,可是心仍是不能平静。这种分心的状态可能会贻误工作。于是,立即提醒自己:暂时忘掉小家,专心致志地投入工作。在自己总结的“三勤三善”的人生座右铭中,不是要“善自控”吗?在这个时候,尤其要注意控制自己、战胜自己。曹春晓很快控制住了自己的情绪,集中精力继续奋斗在科研现场。
直到锻完最后一个饼(环)坯,曹春晓才急匆匆地赶到医院。可是,此时父亲已经与世长辞。他不禁潸然泪下,为自己在父亲临终前没能见上最后一面而深感内疚。上海钢铁五厂的同志们知道此事后,被北京来的这位专家如此公而忘私的精神深深感动,派专人参加了追悼会,并送了一个很大的花圈。
解决新型歼击机急需
其后不久,这批饼(环)坯的质量检验结果出来了,金相组织完全符合要求,长期以来出现的“大花脸”之类的组织很不均匀的关键问题已很好地得到解决,高低温交替锻造工艺用于工程化生产获得了成功。
紧接着,这一批饼(环)坯被运至安大厂。全厂上下争分夺秒地投入战斗,饼(环)坯一到哪里,哪里就通行无阻地大开绿灯。在先锋批盘模锻件的研制中,该厂已积累了经验,因此,很快就完成了5台份涡喷13发动机第三至第八级压气机盘模锻件的研制任务。金相组织、力学性能和超声波无损检验的结果均相当理想,其中一些关键力学性能(高温蠕变抗力、热稳定性等)还超过了国外同类产品的水平。英国罗罗公司的专家看到盘模锻件径向剖面的低倍金相组织是如此均匀细小时,曾伸出大拇指给予好评。
这一科研成果不仅在技术上达到了国际先进水平,而且创造了重大的社会效益和经济效益。
从上海钢铁五厂投料熔炼开始到锻出钛盘,实际上只用了一年左右的时间。当420厂正在为TC11钛盘紧急缺料,眼看就要延误涡喷13发动机总计划进度而万分焦急时,联合课题组夜以继日研制出来的5台份钛盘锻件像及时雨似的送到了他们面前。该厂领导激动地说:“你们真是雪中送炭啊!解决了军机研制的急需。”在得知课题组同志们一年来马不停蹄、日夜奋战的艰辛历程后,厂领导感动地说:“你们辛苦了,太感谢你们了。”
由于课题组及时送上了涡喷13发动机的关键部件,使该发动机按计划顺利地通过了长期试车,并为其后不久的歼8Ⅱ和另一新型歼击机的首飞成功做出了重要贡献。
由于TC11钛合金具有优良的综合性能和工程化生产应用方面的成熟性,自研发成功至今的20多年中,不仅大批量地应用于涡喷13发动机,而且推广应用到昆仑、涡扇9等发动机,成为我国军工系统用量最大的一种钛合金。
我国钛的矿藏量相当丰富,约占世界的一半。该成果对这一宝贵资源的充分开发、利用,对国防建设和经济建设,无疑是大有裨益的。
这一成果还对我国钛合金航空锻件出口至欧美等国起到了积极的促进作用。例如,红原铸锻厂曾向波音公司出口飞机用钛合金锻件,安大厂也已成为英国罗罗公司、美国GE公司等世界级航空发动机制造商的钛合金锻件供应商。
由于课题及时解决了国产涡喷13系列发动机的急需,国家准备用于向国外购买同类产品的500万美元外汇被节省了下来。另外,原来准备用于新建一条生产线的621万元国内投资,由于挖掘了现有工厂的设备潜力已不再需要。1981~1985年期间,航空部内锻造厂钛件的产值就增加了3000万元,新增利税240多万元。
由于该课题的先进技术水平和工艺上的重大突破,特别是高低温交替热变形技术的创立,解决了两种新型航空发动机的急需,为两种新型歼击机的首飞成功立下了汗马功劳,为空军装备的更新换代做出了重要贡献。在技术上,推动了钛合金领域科技的进步,提高了我国在钛合金方面的国际地位,令国外同行刮目相看。
由于上述重大的社会效益和经济效益,该课题以高低温交替热变形工艺为核心技术的创新性成果,获得1987年度国家科技进步一等奖,曹春晓为第一完成人。
另外,TC11课题还相应地制定了成套的具有先进性、合理性、可行性的三份技术标准。其中两个最关键的质控标准(金相和探伤标准)与国际先进水平相当。特别是低倍(1倍)和高倍(500倍)金相组织标准,是在积累大量试验数据和实践经验的基础上制定出来的具有我国特色的创新性标准。该成套标准得到了有关专家和技术人员的充分肯定,获得了航空工业部重大科技一等奖。
可信赖的“法官”