液体火箭“心脏钻刻师”

王秦怡

何小虎

何小虎在中国航天科技集团第六研究院西安航天发动机有限公司（下简称西发公司）工作了12年，是单位里最年轻的高级技师，被称为液体火箭“心脏钻刻师”。

这个说法毫不夸张。如果说发动机是液体火箭的心脏，发动机涡轮泵、燃烧室就是心脏中的心脏——它们负责为发动机提供强大动力。而何小虎就是那个加工涡轮泵、燃烧室等关键精密部件的人。

在这个硬碰硬的行业里，何小虎默默修炼着自己的技术。在他看来，“一点点差池都可能导致火箭发射的延误甚至失败”。

“人机合一”

在航天单位做一名技师，时间仿佛被拧上了发条。遇到生产任务紧急时，随时需要技师去车间处理问题。因此，技师们基本上住得离单位很近，包括何小虎。每天7点半，他从家里走到单位，用不了10分钟。

接下来的一天，他有很多琐事要处理：准备好刀具、量具与设计图纸，在数控系统中输入切削程序;热机，如同人跑步热身一样，让机床先空运行一段时间;检查机床运行状态，把毛坯料卡入机床……机器轰鸣起来，铁屑不断飞出，一段时间后，一整块铁疙瘩变成了造型各异的发动机零件。之后，每一个零件还要经过严密的测量与清洗，确认无误再放入指定区域。

早些年当学徒时，何小虎一天要重复几百次这样的操作，但这并不意味着加工液体火箭发动机零件是一项高重复性、枯燥无味的工作。恰恰相反，随着数控机床的发展，高级技师不是只做好手头的活儿就行，还要懂设计、设备、刀具、参数等，可谓加工行业的“码农”。

“一般机床都配有一套国际通用的指令G代码，但这套指令如何去用，如何编辑，还是需要人来琢磨，才能实现不一样的切削动作。”何小虎说。他最爱对徒弟说的一个词是“人机合一”，“只有人充分地了解设备，才能挖掘它的最大潜能”。

一个简单的例子是，何小虎观察到，一台机床在老师傅那里运行四五年没问题，但转到新人手里可能就歇业了。那是因为新人还不了解设备的负载极限，刀下得太深或者切得太快，机床立马产生异响，刺啦刺啦，简直要刺穿人的耳膜。“就像一个人挑水，他只能挑50斤，你非要给他上150斤，他一下就不行了。”

长征二号F运载火箭（液体火箭）搭载神舟十三号载人飞船顺利出征，中国航天科技集团六院承担此次出征的姿轨控发动机等的研制。

近年来，我国航天事业发展迅猛，催生出不同推力、不同性能的液体火箭发动机需求，何小虎随时会遇到新加工材料、新零件造型与新精度要求。发动机部件的加工难度可能呈指数级增长。

2014年，何小虎负责研制一个发动机关键零件，第一次接触铌钨合金材料。这种材料有什么特点，适合哪种刀具，应该选择什么工艺，团队成员心里都没谱。他们只能一点一点试，一点一点分析，结果发现铌钨合金中钨元素含量太高，导致零件加工时瞬间产生高温。这是何小虎经历过的最难的一次新材料加工，反复试验一个多月后，他们才探索出新方法——掺入猪油配成冷却液，利用动物油脂降温润滑。

还有其他方面的各种难点。比如，加工不规则零件，最难的是把原坯料定位并夹紧在机床上，每次都要设计新的夹具。再比如，发动机关键零件的精度都以微米级计，允许误差常常只有几微米，相当于一根发丝的1/10，必须用特殊检测仪器检验;即使是粗加工，允许误差也不超过100微米，也就一根发丝粗细。

正是因为这些难点，何小虎解决一个问题常常要耗费很多时间。最久的一次，他耗费了两年时间，才解决一项发动机喷嘴的加工难题。但这项任务原本不该由他承担，是他“爱操心，爱管闲事”，主动找到领导，要求解决传统加工方法生产效率与合格率低的问题。

何小虎先是找了西北工业大学的教授刘维伟，尝试3D打印。“方法很好，但生产效率还是低，因为我们的生产批量实在太大了。”何小虎说。

转年，在北京国际机床展上，汇集了当时国内外最先进的机床技术。何小虎一一比较，决定采用激光加工，但还是不行——喷嘴上微小孔数量多，而激光头是一个孔一个孔烧蚀，很慢。

但激光加工激发了何小虎的灵感：孔多，就用螺旋铣的方式！他请教厂里的铣工、磨工，跨工种讨论方法的可行性，最终成功编辑出一套程序。

编辑出程序只是起点，这项产品能否攻坚成功还有一个漫长的检测流程。“它合格了以后，它的性能、创新对发动机有什么影响？能不能满足原来系统性的要求？都得用事实验证。”何小虎说，从生产出合格的喷嘴到论证成功，前后花了3个月的时间。相比论证成功的那一刻，他印象更深的是前面两年的探索，做梦都在找新工艺，“魔怔了，走路吃饭睡觉都在想”。

2020年，这项工艺成功申请了专利，并被应用于多项航天产品喷嘴的加工，让相关产品的合格率由50%左右提升到98%以上。

这些年来，何小虎还提出“极限加工稳定性控制法”“异型零件高效找正法”“微小孔高效加工法”等，极大推动了机床加工领域的技术革新。

“我能做到吗？”

“有天赋、爱动脑、勤快。”回忆学徒时期的何小虎，他的师傅董效文这样评价，“按我们这行的话说，天生就是干活的料。”

2010年，何小虎从陕西工业职业技术学院毕业，以实操第一的成绩进入西发公司。公司对技师要求严格，内部流传着一条不成文的规定：“娃娃好不好，就看頭三年。”前三年，何小虎很少上手高精度精密零件，主要修炼基本功。3F7AEB77-001D-43BA-914A-6551FB72FABB

上班第一天，何小虎就被董效文拎去磨刀片，跟着师傅在普通机床上加工。比起数控机床，董效文认为，普通机床更能练出真功夫，“人为控制手柄，手动一下，刀走多少毫米，你能直观感受到刀的承受载荷、不同刀具对材料的影响、人对精度的控制。就跟开车一样，手动挡要手心脑融为一体，如果挡没换好，就听到‘哐当一声，自动挡就是一个劲儿踩踩踩”。

2017年，何小虎在河南新乡参加第三季《中国大能手》（数控组合项目）决赛。

在董效文眼中，何小虎虽然在同期三个徒弟中年龄最小，但很有天赋。“从事制造业，悟性要高。师傅演示完，悟性差的徒弟可能只理解了30%，于是不停地问;悟性高的徒弟能马上理解80%，只问一下核心要点。”

其实董效文不知道，何小虎做学徒时特别心急。他看到师傅用上世纪六七十年代制造出来的机床加工高精尖的航天零件，忍不住问：“这能造出来吗？”董效文没说什么，当场给他演示了一遍。

在一次内部分享会上，何小虎听到全国劳动模范曹化桥的故事，为了保护视力，曹化桥几十年基本上不看電视与手机。何小虎不太相信，私下里向其他师傅求证，得到肯定的回答后，受到极大震撼。

“我能做到吗？我什么时候能像这些顶尖航天技师一样？他们这么厉害，是什么让他们坚持下来的？”

上一次产生类似的迷茫，还是何小虎上技校时。那时，他高考失利，没有大学可上，反而立志“要当最好的工人”，希望通过努力，在高职毕业时有能力选择工作。西发公司的学长来宣讲，何小虎默默记下了招聘要点，“技术水平得好，成绩不能差，还要有竞赛成绩”。

奔着这个目标，2008年、2009年，何小虎两度参加全国大学生建模竞赛，分别获得二等奖与一等奖。“这项比赛对我影响很大。我第一次认识到，只要付出120%的努力，就一定有收获。”

师傅教的某个技术，他练不好就不回家;刀磨不好，就磨一天，把一根废刀片磨完了，换一根接着磨，一天下来，他的身上落满了灰和沙;练习手柄控制，他练到一呼一吸都与手和刀的节奏保持高度一致。

三年过去了，董效文给徒弟们出了两道考题：一是给定零件的加工尺寸，让他们给出合适的进刀量，说出每一刀的切削距离以及要走多少刀;二是让三个人用相同的设备，在规定时间内加工盘类、螺纹类、精密尺寸控制类三种不同的零件。

“问题很基础，但确实很难。在我教过的徒弟里，只有两个人能达到我近乎苛刻的考核标准，就是何小虎和他的大师兄。”董效文说。

他们眼里有光

在何小虎眼中，董效文本领过硬，但不太爱说话。加工出现问题，他问师傅怎么办，师傅总是反过来问他：“你先说你怎么想？”董效文还喜欢让他们“悟”，很少骂徒弟，但徒弟做错事，他会不高兴，“脸立马吊得老长”，何小虎就心中惶惶，“哎，又做错了”。

时隔多年，提起往事，董效文笑道：“以前只带一个徒弟时，我脾气不好，爱说人;带何小虎时是同时教三个人，如果只冲一个徒弟发火，不太公平，所以脾气也收敛了。”

左图：何小虎（中）在车间指导徒弟。右图：工作中的何小虎。

如今，何小虎也成了师傅。“我容易说人。”他笑道，“我觉得悟的过程太慢，看到徒弟做错，就把他单独叫出来讲道理。”

在师徒传承的行业里，师傅对徒弟夸得少、训得多，即使心里喜欢也不轻易表露，反而要求更高。这种传统的行业文化，在今天的社会环境中，让一些“95后”“00后”的年轻人感到不适应、不舒服。

一次，一名徒弟找到董效文“告状”，说何小虎老凶他。董效文说：“我只带一个徒弟时，训得比你师傅还厉害，如果哪天师傅不训你，说明他放弃你了。批评你，是恨不得你快速成才，说明他无时无刻不关注你。”

还有一次，车间要加班，徒弟问何小虎：学徒期没有加班费，我为什么要加班？何小虎愣了一下，想了想说：“我们的工作性质和给私人老板打工不一样，我们加班是为国家、为人民创造更多价值。干航天肯定不能以个人得失、挣不挣钱、钱多钱少来思考。首先应该想到的是生产任务不交付，可能影响到航天发射任务的成败。”听完这些话，徒弟若有所思。

随着社会的发展，一些事物在变，但还有一些是始终不变的。回忆过去12年，何小虎用了两个词——奋斗与坚守，这正是一代代中国航天人不变的主题。

上世纪60年代，董效文的父母跟随七机部从北京来到陕西凤县。那个地方掩藏在秦岭山脉深处，有一条又长又深的沟，被建设者们称为“红光沟”。后来，这里成了液体火箭发动机的摇篮。

在董效文的儿时记忆中，“红光沟”住宿条件艰苦，都是简易工房，但父母好像总有使不完的劲儿。成为一名航天人的想法，在那时就种进了他的心里。

1989年，董效文成为西发公司的正式职工。这些年，他把大部分精力都放在了技术钻研上。2008年，他曾主攻早期探月着陆器关键精密零件的加工 ，将误差控制在5微米，比图纸精度、设备可支持精度还高了3微米。“要做就做到极致。”董效文说。

老师傅们的航天精神，在年轻人身上接续传承。

现在，西发公司有不少“95后”“00后”。何小虎觉得他们眼里有光，“跟我们当年一样，来到这里感觉很神圣，我能从他们眼里看到那股冲劲儿与希望”。

那束光支撑着年轻一代继续坚守。何小虎看到，一些学徒的水平很高，“他们在自己擅长的加工领域比我干得还好，我们是互相学习”。

何小虎有一名女徒弟刘庆，进单位三年，是车间里为数不多的一线操作女工。她在读技学时，何小虎进校宣讲，刘庆就坐在台下第一排正中间，看到何小虎穿的蓝色工装上印有“中国航天”四个字，闪闪发亮。刘庆心想：“好牛，我也想穿这身蓝衣服。”

成为何小虎的徒弟后，刘庆也经历了何小虎早年的焦虑。每次她把活儿干废，师傅就一遍一遍讲解，“很耐心，也很严厉”。现在，她最担心的就是活儿干不好，“就想好好学习专业知识，保证产品顺利装到发动机上”。

“每一代青年肩负的历史使命是不一样的，我们要了解或理解这个时代需要什么样的人。”何小虎说。但是，为了一个共同的飞天梦，一代代青年奉献了自己的青春与热血，他们身上有着一脉相承的航天精神。

何小虎

1986年出生于陕西延安。2010年毕业于陕西工业职业技术学院。现任中国航天科技集团第六研究院西安航天发动机有限公司高级技师，主要从事液体火箭发动机涡轮泵、燃烧室等关键精密部件的加工工作。2022年获全国五一劳动奖章。3F7AEB77-001D-43BA-914A-6551FB72FABB