大国重器上的威海印记:民营黑黄金 星辰大海梦

来源:海洋频道   发布时间:2024-03-04 17:07:42 

2023年11月29日,我国首批海事无人直升机在山东威海列编,可实现红外热成像、远距离视频实时回传、应急救援物资投送等功能,是目前我国海事系统最为先进的无人直升机,标志着我国海事救援进入了智能救援新时代。

在威海列编的我国首批海事无人直升机,采用了大量我国自主研制的碳纤维复合材料,这些材料就来自山东威海天津路130号的这家企业——光威复材。“这款飞机是AV500B型的无人直升机,从设计之初我们就参与了研发,一直到整机平台的交付都是在我们这研制出来。”说起这款飞机,威海光威复合材料科技有限公司工程技术部部长朱有欣非常自豪。

碳纤维,一种含碳量在95%以上的高强度新型纤维材料。它细如发丝,重量轻、强度高、耐腐蚀、耐高温、抗疲劳,被称为“黑黄金”、“新材料之王”。碳纤维作为增强材料与树脂、金属、陶瓷等基体复合后,形成碳纤维复合材料,在现代工业中,成为替代传统金属材料的优选,广泛应用在航天航空、工业能源等领域。大到飞机、火箭、汽车,小到鱼竿、电子器件,都有碳纤维的身影。

光威复材使用自主研制的碳纤维复合材料,为无人直升机提供了全机复合材料蒙皮、整体油箱承力结构、尾梁整体结构和层压件、封闭腔型结构件等零件的研制、生产和装配一条龙解决方案。

在无人直升机、水陆两栖飞机蛟龙AG600、运载火箭、卫星等等一系列大国重器上, 被称为“黑黄金”的碳纤维材料都发挥着重要作用。然而, 我国曾在长达40 年的时间内完全依赖进口。面对“卡脖子”难题,一个白手起家的民营企业光威集团,从一支小鱼竿起步,倾其所有,自主攻关,成为中国碳纤维领域的先驱。为什么是光威?光威凭什么能做到?

1987年,光威集团从一家濒临破产的乡镇企业起步,自主研制出了中国第一条鱼竿设备生产线,十年时间,将鱼竿这门生意做到了全球销量最大。

上世纪90年代,随着材料行业的发展,鱼竿的主要原材料不断升级,从玻璃钢鱼竿逐渐进入了碳纤维时代。然而,光威用于鱼竿生产而进行的碳纤维国际采购之路却道阻且长。“当时是‘通知性涨价,赏赐性供给’”,威海光威集团有限责任公司总经理邓向阳回忆说:“涨价不跟你商量,你愿买不买,供给是带配额的,没有讨价还价的余地,这个不是正常的市场状态。”威海拓展纤维有限公司董事长丛宗杰表示:“碳纤维作为战略新兴材料广泛应用到国防用途,国外分辨不出购买的碳纤维用在国防还是民用领域,进行一刀切,产品彻底封锁,导致很多民用领域没有原材料使用”。

“泱泱大国岂能仰人鼻息”。1998年,不甘心被“卡脖子”的光威人提出了跳出鱼竿的“院墙”,围着“院墙”转的战略规划。鱼竿生产的“院墙”之外,就是要自己搞研发,建设自己的生产线,生产鱼竿的原材料——碳纤维。

早在1962年,我国就开始研发碳纤维,和国外的碳纤维研发相比,起点并没有晚多少。然而由于种种原因,直到2001年,国家高度重视碳纤维研发项目,并成立863课题组。此时初涉碳纤维行业的光威人,几乎是从零起步。“我们老板陈光威老爷子领着团队,通过我们自己一点点研究给它做出来了”,威海光威集团有限责任公司总经理邓向阳感慨道。光威集团董事长陈亮表示:“一个碳纤维产线有4万个零部件,要解决2000个问题,装备是国外不卖给你的。我们要投入我们‘母机工程’的研发。我们对制品构件的研发,打破了产品、技术、装备三封锁”。

光威人拿出卖鱼竿的全部家当,于2002年成立威海拓展纤维有限公司,成为中国第一家从事碳纤维研发生产的民营企业。2005年, 拓展纤维承担的“CCF-1级碳纤维””项目圆满验收。从此,中国有了自己的碳纤维。

20多年不懈攻关,研发团队将国产碳纤维制备技术推进到国际先进行列,还自主研发设计碳纤维生产全套设备,实现了生产装备国产化。目前,光威自主设计制造的超高温石墨化炉温度最高可达3000摄氏度,批量稳定生产国产M55J级碳纤维,可以在航天领域批量应用,为我国高端碳纤维的自主可控做出巨大贡献。

关键核心技术是要不来买不来讨不来的,一定要牢牢掌握在自己手中。如今的光威复材已经发展成为国内碳纤维领军企业,军民双驱动并行发展。碳纤维复材应用空间非常广阔,特别是在航空航天领域的用量占比不断提升。

2020年9月,光威复材参与研制的我国首款高原无人直升机,首次在全球海拔最高的民用机场——海拔4411米的四川稻城亚丁机场成功试飞,携带80公斤载荷可飞行5小时以上。高原地区空气密度和大气压力小,对无人直升机的发动机动力影响极大。科研团队开展了高原型发动机选型、旋翼系统设计、气动外形重构、复合材料机身结构设计等核心内容研制。

2022年7月,光威复材参与研制的新型舰载无人直升机在江西鄱阳顺利首飞,各系统工作正常,状态良好。

2023年11月29日,在山东威海列编的我国首批海事无人直升机载荷达75千克,最远遥控距离150千米,最大续航里程400千米,最大飞行速度达150km/h,能在8级以下风力天气下执行任务。使用无人直升机监管的山东成山头水域,是我国重要的海上交通要道,每年约有11万艘次商船航经此地。同时这里也是重要渔场,数万艘渔船在此作业,船舶交通密集,安全风险较高。无人直升机可以对违法船只进行跟踪、监视、监测,实现快速调查取证,开展较大范围水域的搜寻救助和溢油监测,在黄渤海海域的船舶污染防治和应急搜救行动等方面发挥重要作用。朱有欣表示:“我们提供的机体结构可以装备不同载荷,用的场景很多,在海事、巡检、森林防火、消防救援、中继通讯等领域应用非常广泛”。

天道酬勤。今天的光威集团坚持实业报国的初衷信念,已经形成了以户外钓具、碳纤维及复合材料等为核心的产业集群,成为世界钓具生产领域的重要成员和碳纤维全产业链发展的综合性企业。作为我国高科技领域碳纤维主要供应商, 光威复材自主研制的碳纤维材料广泛应用于航空航天、轨道交通、海洋工程、体育休闲等领域,助力国之重器,逐梦星辰大海!

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