26 “自力—2、自力—4膠”研制背后的故事

20世紀60年代，我國殲擊機采用的是有孔蜂窩結構。由于有孔蜂窩結構在應用中暴露出開膠、進水、增重等質量問題，20世紀60年代后期，我國開展了第二代蜂窩結構——無孔蜂窩結構的研究。1968年底至1969年初，保定550廠工程技術人員梅賽亞為了解決直升機尾槳粘接問題，帶領工人一起研制成功環氧-丁腈-間苯二胺體系結構膠，并命名為自力-1膠黏劑，意思是突破西方技術封鎖、消除中蘇關系惡化的影響，自力更生研制出的膠黏劑，但該膠性能不夠理想。為了進一步解決有關技術問題，梅賽亞來到航空部621所（北京航空材料研究所）尋求合作，促成了621所、550廠和北京航空學院三個單位的協作（研制新型航空結構膠）。項目主要負責人是621所鄭瑞琪和550廠梅賽亞，參加人員有621所賴士洪、北京航空學院李鳳德等。研制過程中，鄭瑞琪提出了采用二氰二胺潛伏固化劑代替自力-1膠的間苯二胺固化劑，原環氧-丁腈體系不變，并且進行了溫濕疲勞、濕熱老化等全面性能試驗。經過反復試驗，環氧-丁腈-二氰二胺體系結構膠研制成功，命名為“自力-2膠”。由于研制成的“自力-2膠”是一種環氧-丁腈-雙氰胺型結構膠黏劑，固化時環氧加聚反應無低分子物析出，這種膠黏劑揮發物少，固化后膠層致密無氣泡，適用于制造無孔蜂窩結構旋翼，成為我國第一個實用的無孔蜂窩結構膠。

1970年初，鄭瑞琪（圖片中右者）去了“五七干校”，“自力-2膠”的試產和推廣工作落到了621所賴士洪（圖片中左者）等人頭上。賴士洪首先和550廠梅賽亞、陳義及北京航空學院李鳳德到哈爾濱122廠，開展自力-2膠的生產制膜工藝及應用研究工作。試驗中，賴士洪發現原來確定的由兩個單組分膠黏劑做成復合膠膜的配方和制膜工藝有不少缺陷，膠膜性能偏低，且不穩定，膠膜自黏性大，生產工藝復雜，不易控制，無法滿足實際生產要求。在哈爾濱油漆廠轉廠生產時，賴士洪對膠膜配方和制膜工藝進行了大膽的改進。當時從122廠到哈爾濱油漆廠交通極其不便，為了盡早解決膠膜技術問題，賴士洪、陳義吃住在油漆廠。他們的工作熱情換來了油漆廠負責人畢吉才和呂寶華的信任，于是把原先堆放雜物的倉庫安排給賴士洪與550廠陳義住宿，還把實驗室的鑰匙交給他們。雖然這里條件很差，沒有像樣的床鋪，晚上還要受到不計其數臭蟲的攻擊，但住宿于此節省了往返兩廠之間的時間，還可以日夜堅守在實驗室開展試驗。賴士洪從配方設計、膠液配制、膠接試片表面處理、試樣制備到固化及性能測試均親自動手。由于技術路線正確，時間也抓得緊，經過一個多月的奮戰，終于研制出性能優良，可以一次流延成型制膜的自力-2膠膜。賴士洪最后編制出自力-2膠膜生產工藝說明書，該膠膜在哈爾濱油漆廠正式生產，膠膜提供給122廠開展膠接無孔蜂窩工藝試驗以及直升機旋翼大梁和梳形接頭粘接試驗。

在122廠，為了促進自力-2膠粘接“直-5”飛機旋翼梳形接頭的大梁接頭能早日開展疲勞振動試驗，賴士洪和陳義親自抬著100多千克重的膠接大梁，從粘接車間送到幾百米遠的鉚接車間廠房振動試驗臺上，使得試驗能如期進行，贏得時間。試驗結果表明，采用自力-2膠粘接和螺栓連接的旋翼梳形接頭，不但膠層致密，氣密性好，而且具有更高的振動疲勞性能。因此，用自力-2膠取代原來有問題的膠粘接旋翼梳形接頭就順理成章了。用自力-2膠粘接的800架“直-5”飛機旋翼比原產品可延壽一年（200飛行小時）。之后，賴士洪又協助122廠在“水轟-5”機上采用自力-2膠開展全膠接試驗工作。經過各方面的努力還在運輸機上和水上飛機上獲得推廣應用。全膠接包括運輸機機身壁板、地板和整體油箱等的膠接，僅整體油箱一項可減重30kg。

1971年，課題負責人鄭瑞琪從“五七干校”回所，繼續帶領那萬才、盧華、蕭靜芝等從事自力-2膠的推廣應用工作，解決了膠黏劑生產中出現的凝膠問題。1972年自力-2膠通過部級鑒定，三機部、石化部和六院聯合批復了鑒定書和技術條件。第一副無孔蜂窩旋翼在2964部隊通過了全科目飛行試驗。自力-2膠在1978年獲得全國科學技術大會的表揚。之后，該項成果應用于近千架直升機、運輸機等五個機種并獲得適航性認證。

在完成了自力-2膠研制和推廣應用研究的先期工作以后，賴士洪1971年參加了“150℃無孔蜂窩結構膠黏劑研制”的探索性試驗。1972年，賴士洪任課題負責人，當時膠黏劑專業組大部分同志都參與了項目的研制。1973年，賴士洪又開展了適合高溫膠性能要求的潛伏固化劑研制工作。他查閱了大量資料，組織人力分頭進行幾種固化劑合成及相應的配方試驗，但未收到預期的綜合效果。1974年，通過調研和對有關專利資料進行分析對比，賴士洪確定并具體負責了環氧-聚砜-二氰二胺體系的研究路線，唐發倫和陳倩一起參加了這方面的試驗工作。1976年，賴士洪帶領課題組完成了自力-4膠實驗室階段研究工作，并組織編寫了研制總結，同時制定了技術條件、編寫了使用工藝說明書和配制工藝說明書。自力-4膠黏劑是國內第一個不需要浸膠瘤的無孔蜂窩面板膠，簡化了蜂窩結構件的生產工序，可顯著提高生產效率，避免了大量溶劑的污染，改善了生產條件，并可減輕結構質量。之后，在航空部主持下由601所、621所、625所和沈陽112廠共同組成了“殲-8”飛機無孔蜂窩膠接結構的研究與應用課題組。經過三年的刻苦攻關，賴士洪、唐發倫和鄒賢武等在625所進行了三次基本性能和工藝性能的對比試驗。最后終于選定了自力-4膠黏劑首先用于“殲-8”飛機副翼無孔蜂窩結構粘接。在此期間，七機部選用了自力-4膠粘接導彈體口蓋和彈翼。

1978年，賴士洪負責自力-4膠推廣應用研究，重點解決膠黏劑的韌性和制膜方法。之前采用的溶液流延法制備膠膜的工藝方法落后，存在生產效率低、消耗大量溶劑、污染環境和膠膜性能不穩定等問題。為此，他除了查閱大量國內外資料，反復探討研制方案，還到許多生產塑料薄膜和橡膠制品的工廠及研究所進行深入調研。通過調研和對膠料混合工藝方法的探索試驗，已經對擠出制膜方案有了較清晰的思路：①通過溶液共混和減壓蒸餾制得無溶劑環氧-聚砜共混物，避免了熱熔共混帶來的物料不均勻性和燒焦問題；②采用橡膠的混煉工藝解決了堅韌固體共混物與潛伏固化劑的混合問題，克服了在反應釜制備無溶劑膠料易引起爆聚現象；③采用擠出工藝制備膠膜具有生產效率高，膠膜厚度隨時可調，產品質量穩定的特點。經過艱苦的摸索，1978年下半年自力-4膠（聚砜改性環氧樹脂膠膜，后來改稱SY-14膠）研制成功，這是國內第一個采用無溶劑擠出機連續制膜的工藝方法。為膠黏劑在“殲-8”飛機上的推廣應用打下了堅實的基礎。1979年初，自力-4膠還用于長征三號運載火箭尾翼壁板的蜂窩結構粘接。

1979年，航空部召開選膠會，經過與會各方理性討論，最終決定選用“自力-4膠”作為“殲-8”飛機無孔蜂窩結構用膠。“自力-4膠”擠出膠膜生產線于20世紀80年代初建成投產，之后賴士洪協助沈陽112廠開展無孔蜂窩結構部件的試制工作，使得無孔蜂窩結構副翼、襟翼、平尾和方向舵部件通過了試飛要求。1984年8月，航空部主持召開了“‘殲-8’飛機無孔蜂窩膠接結構的研究及應用”的鑒定會。“自力-4膠”（SY-14膠）在“殲-8”飛機無孔蜂窩結構上的應用，由于蜂窩芯不用浸膠瘤，單機節省工時172h，直接減重5.85kg，全機減重收益達20kg。這是國內首次采用“自力-4膠”（SY-14膠）成功解決了在高空高速殲擊機各個活動舵面上制造無孔蜂窩結構部件的應用問題，達到了國內先進水平。1985年，“自力-4膠”（SY-14膠）榮獲航空部科技進步獎二等獎。