界面新聞記者 | 楊舒鴻吉

在航空領域，蒙皮是決定飛機疲勞壽命的主承載零件，占機身面積80%，重量 21%。

在國產大飛機上，蒙皮已采用了輕量化高強度的鋁鋰合金新材料，最薄處僅和雞蛋殼差不多。國產大飛機能夠自主生產精度如此之高的關鍵部件，離不開一項關鍵國產設備的誕生。

2023年5月26日，2022年度上海市科學技術獎授獎揭曉。上海交大王宇晗團隊“航空航天大型曲面蒙皮/箱底雙五軸鏡像銑削技術與裝備”項目獲技術發明獎特等獎。

在傳統飛機蒙皮生產技術中，一般采用化銑方式進行加工，也帶來了精度低、污染重等問題。尤其是大尺寸大柔性超薄曲面材料生產過程中，無法采用常規機械銑削加工， 這是國際公認的制造難題。 

而隨著國產大飛機和運載火箭項目“上馬”，對于高端銑削設備的需求也更加緊迫。如何解決這一難題，當時項目團隊提出“三條”路徑來實現我國航空、航天領域的自立自強。

第一條是買世界最先進的，第二條是與國內頂尖廠商合作研發，第三條是攻堅克難實現自研。

經過兩年的努力，我國相關機構發現采購世界最先近的部件仍達不到鏡像銑性能提升要求，與國內專業廠 家的聯合研發也以廠家研發失敗而告終。擺在中國科研人面前的只有組織攻關團隊自主研發這一條道路。

此時，上海交通大學研究員、博士生導師王宇晗帶領團隊成功實現了加工壁厚的高精度控制。該技術不僅專業應用于鏡像銑加工場景，核心參數也全面領先競爭對手，還實現了零部件全國產化。

由其團隊研發的是一款“五軸鏡像銑削技術裝備”，其原理是在蒙皮材料加工過程中，在材料的正反兩面同時銑削，“相當于在一個足球場上，同時快速奔跑的兩個運動員，腳下的兩個球的運動軌跡要一模一樣。只有正反兩面的運動軌跡絲毫不差，才能保證不會銑穿薄且軟的材料，不造成材料報廢?！蓖跤铌辖忉尅?/p>

該套設備的多個參數領先于國際同類技術。

據介紹，王宇晗團隊研發的全球首臺立式雙五軸鏡像銑裝備，加工角度范圍較國際水平提高70%，滿足了新一代火箭整體箱底/大彎曲角度加工需求，且最薄壁厚僅為一張身份證的厚度，提高了火箭有效載荷。

同時，項目組還研制了全球尺寸最大的12米臥式雙五軸鏡像銑裝備，空間精度比國際水平提高1倍，解決了多種型號飛機大尺寸蒙皮精密加工難題。 

針對多類型大柔性蒙皮/變形大、壁厚難以控制等難題，項目組提出了雙五軸雙通道/狀態共享與規劃的運動控制方法，發明了異種構型、雙五軸聯動鏡 像同步控制技術、雙五軸聯動與壁厚/實時閉環控制系統，實現了任意形狀蒙皮的快速裝卡與自動化生產。零件加工精度達到國際領先水平。 

工欲善其事，必先利其器。關鍵工業設備的技術突破，讓中國航空、航天從“手搓”時代一躍進入批量生產時代。王宇晗團隊也在交大科技成果轉化模式下，成立了上海拓璞數控科技股份有限公司，相關技術正式進入產業化階段

上海拓璞提供的資料顯示，研制成功后，國內所有鏡像銑裝備均由該企業提供。上海拓璞實現了蒙皮從化銑到鏡像銑的升級換代。目前，該技術應用于我國航空航天重點企業，有力支撐了我國大飛機及運載火箭等型號的研制與批產。 

從科學家到企業家，上海拓璞數控科技股份董事長王宇晗向記者坦言，企業管理曾一度讓這家新生的科創企業折戟商場，在國內訂單紛至沓來時，臃腫的產品類別也一度讓按時交貨成為難題。好在通過及時的內部梳理，企業形成了高效的管理。

正當上海拓璞幫助國內企業擺脫國際廠商制約，實現高端“工業母機”自立自強時，來自國際競爭對手的“惡意訴訟”又打得上海拓璞措手不及?！半m然大家同為鏡像銑削設備，但是技術路線完全不同，且拓璞已有發明專利24項，軟件著作權15項，因此并不畏懼。”王宇晗表示。

國際競爭對手的打壓無法阻止中國高端制造設備進入國際市場。來自上海拓璞內部人士消息，目前上海拓璞的相關產品已有國際廠商前來洽談采購，有望進一步打入國際市場。

王宇晗團隊的科研之路，是中國高端工業母機從被“卡脖子”走向“自強”的縮影。

王宇晗同時也擔任了國家機床數控系統標準化技術委員會委員。他向界面新聞記者表示，中國高端工業母機雖然仍與國際水平存在較大差距，但是在一些具體領域已經具備“掰手腕” 的能力。國內科研技術工作者要抱有信心，憑借國內強大的工業技術優勢，加之國家的強有力支持，一定能夠最終實現突破，完成自強夢。