如何用一張薄板直接成形出直徑3米級火箭燃料貯箱整體箱底？哈工大材料學院苑世劍教授團隊從根本上攻克了大尺寸薄壁曲面構件整體成形中起皺和開裂并存的國際性難題，使我國火箭結構制造關鍵技術實現跨越式發展。

10月13日，由哈爾濱工業大學和中國航天科技集團有限公司八院149廠等聯合打造的，國內首條運載火箭3米級箱底批量產線，實現了第100件充液拉深整體箱底下線，相比國外第一代技術，此次雙方自主研制的流體高壓成形第二代技術，在高質量、高可靠、低成本方面優勢顯著。

破解國際題摘下火箭上的“皇冠”

運載火箭是國之重器，運載能力有多大，航天的舞臺就有多大。

燃料貯箱是火箭的主體結構，占火箭結構干重的80%。貯箱的箱底承受內壓、軸壓、振動和沖擊等復雜載荷聯合作用，是關系火箭整體可靠性的核心關鍵構件，被譽為火箭上的“皇冠”。

2012年以來，苑世劍帶領流體高壓成形技術研究所團隊，另辟蹊徑，提出板材成形失穩起皺流體均布加載應力場調控理論，發明可控加壓板坯流體成形工藝，用“以柔克剛”“如影隨形”的方式，讓無形的液體聽得懂“指令”，從根本上解決了薄壁結構整體成形發生起皺國際難題。

為將新理論和工藝物化到裝備中形成現實生產力，2018年，苑世劍帶領團隊研制出大型板材流體高壓成形裝備，攻克了10余項工藝核心關鍵技術，首次采用超薄板材直接成形出直徑3米級火箭整體箱底并成功批產，摘下火箭上的這一技術“皇冠”，大幅提升箭體結構承載能力和可靠性，使我國火箭結構制造關鍵技術實現跨越式發展。

解決“卡脖子”難題練就“專啃硬骨頭”的作風

上世紀90年代，優勢明顯的流體高壓成形技術在國外開始應用。但在國內，這一技術的研發還是道阻且長的“冷板凳”。哈工大苑世劍團隊毅然選擇這一“冷板凳”，一坐就是三十年。

多年來，苑世劍帶領團隊引領流體成形技術從簡單形狀到三維復雜構型、從常溫成形到高溫成形的跨越發展，研究出殼坯、管坯、板坯和難變形合金薄殼四類整體構件流體成形技術及裝備，取得理論突破、技術創新、裝備研制一體化的系統成果，推動我國金屬薄壁構件整體成形技術進入國際領先行列，形成中國獨有的流體壓力成形技術體系。

“苑老師確定科研方向有個不變的標準，就是必須有理論突破和應用價值，要能解決真問題！這也練就了團隊‘專啃硬骨頭’的作風。”團隊成員劉鋼說。

運載火箭“長七”的高可靠性，對整體結構五通件要求極高。苑世劍帶領團隊迎難而上，大膽提出制造整體結構五通件的全新技術：利用流體介質以柔克剛、如影隨形的特點，把簡單的一張平板坯料成形為整體結構五通件，成功助力“長七”火箭一飛沖天。

一汽集團某自主品牌轎車底盤構件內高壓成形技術遇到難題。苑世劍帶領團隊攻堅八年，不斷摸索，實現了國產轎車底盤構件向高強度、輕量化和整體結構的換代發展。

苑世劍的“定力”對團隊成員影響很大：“苑老師不允許我們跟風，做科研就要深挖，做頂尖水平，手上要有‘絕活’。”這種“一錐子扎到底”的勁頭，在長期積累中不斷鞭策年輕人成長，團隊踏實務實、敢打硬仗的作風愈發鮮明。

“我們團隊核心成員只有十多位，但每一位都能負責一個子方向，有所成就和作為。”苑世劍評價。

多年來，該團隊科研成果獲得兩項國家科技進步獎二等獎、兩項目國家技術發明獎二等獎。

“交鑰匙工程”確保科研成果轉化落地

實驗取得成功，苑世劍便把目光投向成果轉化。他帶領團隊將工藝技術物化到裝備上，以“交鑰匙工程”形式，確保企業能夠拿到直接發揮效用的設備。

2008年底，苑世劍教授團隊首次實現了汽車關鍵件的批量生產，內高壓零件比傳統零件減重顯著，材料利用率明顯提高，廣泛應用于一汽、上汽等30多個自主品牌車型，為我國汽車工業化走自主創新道路作出了重要貢獻。

苑世劍說，“好多人問我把握住技術發展方向的訣竅是什么？那就是生產一線。只有在生產一線及時發現技術瓶頸和產業需求，才能掌握一手信息把握好科研方向。”

苑世劍對產學研結合培養“實用型人才”格外重視。“不能只滿足發表幾篇論文，我們的工業級用戶是零件不是材料，從材料變成零件、產品，要有工藝、設備等。所以，我們堅持材料-工藝-裝備一體化解決國家重大需求。”

在車間現場指導學生實驗是團隊教授劉偉的習慣。“苑老師要求，學生進入車間進行實驗初期，指導老師要親自到場指導實驗細節。他經常‘抽查’我們是否清楚學生的實驗細節，這也是團隊教師的一個準則，要不斷促進學生應用實踐能力的提升。”

團隊教授王小松從1999年開始跟隨苑世劍學習、工作。“苑老師要求我們做科研要抓住兩頭，一頭是基礎理論和規律，絕不能含糊。另一頭就要抓應用，現在很多企業的研發能力還十分有限，高校尤其是工科院校責無旁貸，這是國家需要。”

功夫到家的老師才能培養出能打硬仗的學生

做個好老師，一直是苑世劍的理想。

多年來，苑世劍始終用哈工大“規格嚴格，功夫到家”的校訓教書育人。他認為，學生基礎理論知識必須扎實，“規格嚴格”就是教師對學生的要求。

苑世劍對團隊成員有個要求：做任何實驗前，要做詳盡的實驗規劃方案和理論推導，實驗后要把所有實驗數據分析透徹，3天內提交實驗報告。

“苑老師的要求雖然很嚴，但卻讓大家受益匪淺。”哈工大2018級博士生莫琛說，“我們漸漸發現，養成這個習慣會把問題分析得更透、考慮得更全面。這種方法已成為團隊科研過程中長期秉承的思想。”

苑世劍對學生論文也有要求。“論文要在團隊內部認真修改多次，達到團隊認可水平才可以外送，這樣的論文質量更有保證。”哈工大2021級博士生孫文笑言：“我們團隊的論文是絕不可能‘水’的。”

哈工大歷史上有教師要過“教學關、科研關、水平關”三關的傳統。直到現在，苑世劍還將此作為標準，經常問自己和團隊教師，“這‘三關’你都過了嗎？還有沒有不足？”苑世劍說，“‘功夫到家’不是一種結果，而是一種過程和狀態，始終保持這種狀態才能培養出真正高水平的人才。”

苑世劍大力弘揚教育家精神，不斷把科研成果總結形成新知識融入課堂教學，再傳授給學生們，讓老課常新，讓學生開眼界、有視野、有啟發。

多年來，苑世劍獲授權發明專利806項，出版專著4部，發表學術論文190余篇，并獲得全國創新爭先獎狀。

“只要國家有需要、產業有需求，我們的硬仗就還要繼續打，硬骨頭就還要繼續啃，這是高校科研工作者的使命，也是一代代哈工大人的傳承。”苑世劍說。