长征十号乙首飞后，这家杭企收到了来自海南的感谢信

近日，运载火箭长征十号乙成功首飞，并首次实现了我国运载火箭一子级可控回收。

惊喜的背后，有着浙江三方控制阀股份有限公司（以下简称“三方控制阀”）的身影。这家位于杭州富阳的企业，承担了火箭发射低温加注系统中控制阀的供应，包括气动真空(发泡)绝热低温调节阀等50多台套设备。

火箭成功发射后，三方控制阀就收到了海南国际商业航天发射有限公司发来的感谢信——“海南商业航天发射场从规划立项、工程建设到运营发射的全周期，贵单位始终立足国家航天发展战略大局，提供全方位、深层次、精准化的支持帮助。”信中写道。

低温真空调节阀是什么？杭企凭什么跻身中国最先进运载火箭的供应链？记者走进三方控制阀的生产车间，一探火箭发射幕后的故事。

感谢信。图片由企业提供。

火箭加注燃料“关键一环”

走进车间，记者立刻注意到了一人多高的低温真空调节阀。它的“头顶”，一片橙色格外醒目，“橙色是我们的标志。在酒泉、太原、西昌和文昌这四大发射场，都能看到‘这抹橙’。”三方控制阀副总经理赵培信说。

这些阀门“工作地”，位于地面的低温加注系统。“火箭燃料箱在进入发射场前是空的。发射前需要通过这套系统，为火箭注入燃料。”赵培信告诉记者，这就好比给一辆巨大的汽车加油，但火箭“喝”的不是汽油，而是液氧、液氢、甲烷等低温燃料。

地面低温加注系统被业内称为火箭燃料供给的“生命线”，而低温真空调节阀则是这条“生命线”上“关键一环”。与汽车在常温状态下加油不同，火箭燃料温度极低。如液氧、液氢的温度分别只有-183℃和-253℃。同时，作为控制燃料输送的“关口”，低温真空调节阀还要面对材料收缩等考验，这就对阀门的绝热性能、密封可靠性及调节精度提出了极高要求。

低温真空调节阀。图片由企业提供。

记者在现场看到，整套阀门主要包括上端的气动执行器、中部的阀盖、阀杆、阀芯，以及下端的阀体等器件。输送燃料时，气动执行机构推着阀杆上下运动，带动阀芯调整开合度，让燃料在阀体中流动。“火箭需要多少燃料，就输送多少燃料。通过不断调节，确保阀门完成精确开闭。”赵培信说。

低温真空调节阀中，还特别设置了真空绝热夹层。那是因为，火箭燃料在输送途中一旦碰到空气，能量就会损耗。通过真空绝热技术，三方控制阀可以实现阀门夹层中的真空度来到1.33×10^-3Pa。这是什么概念呢？以地球表面平均约10万Pa的标准大气压相比，阀门夹层中的空气稀薄程度只有约7600万分之一。

火箭燃料加注也是件“技术活”，既要在规定时间内完成，又要保证燃料足量且不泄漏。加注的流量要由小变大，让发动机充分“预冷”，加注快完成时再慢慢减小。此外，低温真空调节阀必须确保五年内与无数次极端冷热交替的低温加注工作后，阀门真空腔还能保持常温不大于15Pa的严苛标准要求。

“迄今为止，我们已经参与了超过20个国家级航天项目，低温真空调节阀的稳定运行率是100%。”赵培信自豪地说，三方控制阀的阀门先后已保障长征七号、长征五号首飞、长征八号首飞，天宫二号、神舟十一号的载人飞行任务，以及长征十二号乙、朱雀三号、力箭二号等火箭的成功首发任务。

跨界航天，最难在“止漏”

三方控制阀的前身是杭州富阳自动化仪表厂，一家精密仪器起家的工厂，是如何从“民用”转向“航天”的呢？

公司项目部经理徐福康1996年来到公司。这位“老兵”说，他们的低温调节阀产品其实从1990年已开始应用于空气分离领域，如工业和医用制氧、制氮等设备上，在阀门技术上积累了10多年经验。2006年恰逢航天产业设备国产化转型，三方控制阀通过反复测试论证，终于进入了“国家队”的序列。

不过，层级的跃升意味着挑战的加剧。徐福康说，对于产品而言，低温真空调节阀的最大挑战来自“外漏”和“内漏”两个方面的控制。

“外漏”，是指燃料从阀杆与阀体的缝隙中跑到外面来。“比如，-253℃的液氢一旦泄漏到空气中，周围会瞬间结冰，瘫痪整个低温加注系统，后果不堪设想。徐福康说，为了严防“外漏”，低温真空调节阀采用“波纹管+柔性填料”的“软硬”双重密封结构。如果燃料想“逃跑”，首先会碰到阀体上方的“硬”材料——波纹管。这款壁厚0.15-0.25毫米的高规格不锈钢呈波纹状，既方便阀杆上下运动，又能最大程度阻隔燃料与外部接触。万一波纹管泄漏，还有一道“保险”——位于其上方的柔性石墨或聚四氟乙烯等“软”材料，起到双重密封的效果。

图片由企业提供。

而“内漏”，则是指阀门关闭后，火箭燃料仍然从阀门中阀芯和阀座之间的缝隙渗过去。怎么防？三方控制阀的方案重点是：人工。老师傅们用手工精密研磨阀芯和阀座接触的两个金属面，直到它们严丝合缝。

记者也见证了精密研磨。工人师傅们的身边，都放着一组颜色各异的研磨膏，每一种都是师傅们自己调制的，以“目”的数量区别。“目”数越高，代表颗粒越细。

“精密研磨必须遵循严格的工艺顺序，从粗到细逐级进行。比如先用320目的研磨砂粗磨，擦洗干净后再换600目，然后800目、1000目、1200目逐渐精细。”三方控制阀生产制造部部长陈立民说，如果中间跳级，比如600目磨完直接用1000目，哪怕有一点粗砂残留，都会在密封面上划出深痕。“精密研磨比耐心，更比手艺。这里师傅大多拥有十年以上生产经验，他们的手感，没有任何机器能代替得了。”

正是这样一道道科技与匠心的工序，保证了三方控制阀的优异质量。陈立民举例，依据气动控制阀的国家标准，直径65毫米的发泡调节阀，低温泄漏量要在每分钟800毫升以内，而三方控制阀能做到每分钟小于80毫升甚至更低，是国家航天标准的十分之一。

航天“反哺”民用

目前，三方控制阀的产品已应用于航天、核电和民生领域。而在三方控制阀的业务版图中，核电已成为公司的营收主力，占比约60%，民用和航天领域各占约20%。

“航天业务营收占比从十年前约10%提升至现在约20%。” 徐福康认为，随着国家队和商业航天需求增加，航天业务营收预计将持续增长。

同时，航天业务的价值远超数字本身。“航天领域锤炼出的‘零缺陷’质量意识和严格的制造标准，已内化为三方控制阀的制造基因，并‘溢出’到更多领域。”徐福康说。

例如在核电领域，公司已将航天阀门的精密加工技术应用于核反应堆的关键阀门上。

三方控制阀。图片由企业提供。

而在民用领域，航天技术同样实现了“反哺”。以公司起家的空气分离领域为例，使用了严密封高可靠性的三方控制阀提取的液氮、液氧的纯度可达99.9999%以上，大大高于行业平均水平。“正把航天领域验证过的阀门结构形式和密封工艺又使用到空气分离装置配套的阀门产品上，密封性更好了，整套设备系统运行的产能和产品质量自然就提升了。”徐福康表示

目前，三方控制阀已形成80余个系列、7000余个品种规格的产品、3.5万台套年生产加工规模。从空气分离起步，到航天淬炼，再反哺核电与民用，这家杭州企业用40多年时间，将航天级的精密制造能力，注入到了中国制造的更广阔版图中。

责任编辑：丁珊