為什麼中國固體火箭發動機要依賴手工雕刻葯柱？

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幾米直徑的大固推葯柱要手工雕刻修整到零點幾毫米的精度，閱兵上不少導彈出自主角之手。不僅大固推要手工雕刻，神舟逃逸塔和不大的發動機也手工雕刻，還劇毒和極易摩擦起火。

這真的如文章所說是世界性難題？
藝術品一樣的工匠手工雕刻能達到工業量產需求嗎？

【大國工匠】雕刻火藥為國鑄劍的軍工匠人——徐立平

固體燃料發動機是戰略戰術導彈裝備的心臟，也是發射載人飛船火箭的關鍵部件,它的製造有上千道工序，要求最高的工序之一就是發動機固體燃料的微整形。雕刻固體燃料，也就是火藥，極其危險，稍有不慎蹭出火花，就會引起燃燒，甚至爆炸。而徐立平就是這樣天天與火藥打交道的人。0.5毫米，是固體發動機葯面精度的最大誤差；而徐立平雕刻的精度不超過0.2毫米，還沒有兩張A4紙厚，堪稱完美。

微整形，是徐立平的職業。不過，他不在時尚領域，雕刻的也不是工藝品，而是難度更大的導彈發動機火藥。葯面精度是否貼合設計形狀和尺寸,直接決定導彈能否在預定軌道達到精準射程。在今年93閱兵中，不少導彈發動機火藥就是徐立平親手雕刻的。現在他又為神舟系列火藥微整形忙碌著。

中國航天科技集團公司第四研究院7416廠徐立平：這個火藥的表面很粗糙，顆粒感特彆強，不同於光滑的東西。而且每一種的韌性都不一樣。
由於火藥有很強韌性，再加上含有粗糙的顆粒，用刀的力道很難把握。一刀切下去，葯面很難保持平整。火藥整形不可逆，一旦切多了，或者留下刀痕，葯面精度與設計不符，發動機點火之後，火藥不能按照預定走向燃燒，發動機就很可能偏離軌道，甚至爆炸。而雕刻火藥最大的難點還不只這些。

中國航天科技集團公司第四研究院7416廠徐立平：瞬間的摩擦如果過大會引燃這個東西，如果在整形在切削過程中碰到了金屬殼體、產生火星，肯定會引起燃燒爆炸。快到你根本就沒法去反應，跑都跑不及。

目前，火藥整形無法完全用機械來代替手工操作，這在世界上都是一個難題。火藥的威力不允許整形師出現任何紕漏，葯面平不平，一刀下去切多少，都要依靠徐立平自己的判斷。
徐立平：要靠手摸，要練到一次就要把它摸出來，為什麼呢再摸，因為它比較粗，可能手的感覺就不一樣了。
僅僅摸一次，就能雕刻出設計要求的葯面，徐立平沒有誇張。0.5毫米，0.3毫米，0.2毫米，他手裡的刀會切下預期厚度的火藥。這個絕活兒讓他的師傅都望塵莫及。
徐立平的師傅王安民：他是最好的一個徒弟，我是最滿意的一個。他現在達到最高水平，比我都強，超過我了。
王師傅佩服自己的徒弟徐立平，他更佩服徐立平的母親。徐立平的母親，是中國航天固體火箭發動機生產基地整形車間最早的員工，上世紀60年代，響應國家三線建設的號召，徐立平的母親和同事們一起，先後在四川、內蒙古幾地輾轉，最終來到了秦嶺大山深處。

1987年，不到19歲的徐立平技校畢業。儘管深知雕刻火藥的危險，母親還是建議他選擇到自己工作過的車間。
徐立平的母親溫榮書：我剛上班沒多久就出一次事故，同事手都燒了，整個手指都燒掉了，耳朵也燒掉了，面目全非。那個時候我們都年輕，剛上班，才19歲。這些年輕人全都是這樣，都願意到最危險的崗位上去，我想他們年輕人肯定也是想這樣的。
雖然心裡做足了準備，但進廠第一課，還是讓徐立平吃了一驚。

徐立平：我師傅帶我去看了一個點火試驗，現場的轟鳴聲、轟鳴的那種火苗、騰起的那種蘑菇雲，當時確實把我看呆了，確實看呆了，因為我真的沒有想到它會這麼危險。
這堂課給徐立平留下了一輩子的記憶，從那時起，他就暗暗告訴自己，要規避危險，唯有膽大心細，練好手中這把刀。一刀一刀的勤學苦練，用壞的刀超過30多把，徐立平的手終於有了感覺。葯面的平整度越來越高。
1989年，我國重點型號發動機研製進入攻堅階段，一台即將試車的發動機火藥出現裂紋，為了不影響後續的研製進度，同時為不可逆的發動機裝葯探索補救方式，專家組決定，首次探索就地挖葯。這就意味著，整形師要鑽進翻個身都很難的發動機狹小的葯柱里，一點一點挖開填注好的火藥，尋找問題部位。工作不到三年的徐立平，憑著精湛的技術和膽量，和師傅們一起加入了挖葯突擊隊。

徐立平：完全把生命就交給了我們手裡的這把整形刀上，因為這個刀一旦挖得不好，摩擦過度或者碰到哪個地方，一旦發生燃燒事故，可以說你連逃的一丁點機會都沒有。除了鏟葯的那個沙沙的聲音，都能聽見自己的心跳聲，就是這麼緊張。
帶有毒性的火藥發出刺鼻的氣味，再加上精神高度集中，每個人在裡面只能幹十分鐘。徐立平為了讓大家多歇一會兒，每次挖葯總要多幹上五、六分鐘才出來。歷經了兩個多月的艱難挖葯，發動機故障成功排除，為國家重點型號發動機研製爭取出寶貴時間。沒想到的是，長時間在密閉空間里接觸火藥，火藥的毒性發作了。
徐立平的母親溫榮書：那時候挺嚴重的。他完全走不了路，上個廁所都要有兩個男同志幫他扶著。沒辦法，接回家來，強迫他什麼都要自己做，上廁所就自己扶著門框，一步一步地自己去上。要不然癱了可怎麼辦。
大強度的物理訓練，徐立平的雙腿逐漸恢復了知覺，這次經歷讓他對火藥整形的危險有了更深的認識。能否有更便捷的刀具，來提高挖藥效率。從那兒開始，徐立平針對不同類型發動機葯面，研製相應刀具。
2005年，廠里的一次意外事故，讓徐立平的這個想法更為迫切。
徐立平：一個同事就是在工作過程中碰到殼子，一下點燃了發動機、不大的一個發動機，就去世了，留下母子兩個人。這個事對我觸動非常大，我當時就是下決心，假如我還在那個崗位的話，我一定要把安全事故控制住。

如今，徐立平發明設計的發動機葯面整形刀具已經有二十多種，有兩種獲得國家專利，一種還被單位命名為「立平刀」。
徐立平：這個刀刃旋轉的範圍是一定的，這樣就不會撞擊金屬產生火花了，就可以完全杜絕安全隱患。
長年一個姿勢雕刻火藥，再加上之前的火藥中毒後遺症，徐立平的身體變得向一側傾斜，雙腿也一粗一細，頭髮更是掉了一大半。除了擔心他崗位的危險，家人更多的是心疼。
徐立平的妻子梁遠珍：我說你這麼辛苦，為了我和你兒子，也把自己放到安全點的地方去，對不對。他好像不太捨得這裡的東西。他每次都是說，等我把這塊的活兒幹完再說吧。
這一干，徐立平堅持了28年。與徐立平一樣，妻子也是航天二代。全家11口人，除了三個正在上學的孩子，8口人都是航天人。

搞航天的答一下，確實是手工，因為沒有大數量的需求。研發一條生產線可能需要短期投入的資本是幾億甚至幾十億，對生產線的密保要投入幾千萬保證每個環節都是保密的，產能過剩了國家就要貼錢，產能不足只能等。生產出了事故，幾千萬的設備就報銷了。最重要的還是一旦工藝改革，幾千萬的設備就只能銷毀（國安）。

養活幾十個工人只要幾千萬，部分資金可以分攤到社保系統，還不是立即投入。機密崗保密費每人一個月四百。產能過剩了可以「被下崗」，帶薪休假、停薪留職、離崗待命，產能不足可以加班「實現人生價值」。出了事故時，保險拿大頭，單位給個幾萬慰問金還是全體職工捐的。工藝改革，拉工人開個學習班就ok。

廠裡面的工人，資料室搞複印的都看不起，但是他們卻是把圖紙落實到位的最重要的一環，他們創造出新方法、新技術、新工藝、新工具，拿的航天部底層的工資，干保家衛國的工作，吃下去的是草，擠出來的是血。說他們是藝術家我都感覺對不起他們。我們這些所里的說嫁給了畫家書法家，都還覺得挺浪漫，說嫁給廠里的工人了，或者娶了個廠里的，背後都受人議論。

航天人，尤其是工人就這麼苦，還有一群享受著戰略威懾下和平的廢物，整天鼓吹削減國防預算。國家一說給航天撥款，山區突然就有兒童失學了。你老闆給你發工資的時候怎麼山區就沒兒童失學呢？發現沒生產線w了又要噴噴：你他媽竟然靠手工？

一分錢一分貨，別說航天部技術落後。某火箭發動機研究所窮的時候要把發動機技術用到熱水器上，造民用產品，賺錢養活自己，你們以為呢。更何況我們不是設計落後、生產落後，而是整個產業鏈落後。今年給各院漲漲工資好么，雖然我不幹了。

=GV=

ps：絕大多數是可以實現機械化生產的，但是機械化生產完全沒必要，看了說什麼「產量低沒必要」、「技術難度高會發生變形」等等..說白了：不是做不到，經濟效益而已。

以上是建議國家加大投入改善基層的待遇，合理制度促進積極性。

某些神秘神奇的讀者，別老覺得我在抱怨工資低，我已然不幹了。我說的很清楚。

手工不丟人，丟人的是對手工技師這個群體待遇的微薄。
這群人比神馬壽司之神之流更體現真正的「工匠精神」。

你家吃餃子還要買自動化速凍水餃生產線嗎？

航天精神就是為祖國獻青春，獻完青春獻子孫。我以前晚上在四院操場跑步，每天看著操場牆上這標語。
四院確實窮，很多人工作就是在奉獻。04年前很多廠房沒有防爆空調，因為太貴。05年蓋小區一厘米高度都要扣，因為要省錢。12年夏天去7416廠食堂吃飯，空調風扇都不開，要節能。六個人上了四盤菜，饅頭也是定數量的，吃飯不能浪費。
另外，固體污染就是大，附近村裡洗衣服不放洗衣粉就有泡沫。不過政府也重視了，近幾年政府還很貼心的修了直通唐都醫院的公交，出行也方便了。

哭了，為什麼在日本手工製造就代表兢兢業業、高品質、匠人精神。在中國手工製造就是不顧工人安危、生產能力底下………

你火箭一年才發射多少枚……在這個量下人工比自動化更便宜，僅此而已。

緊扣提問，就事論事。

本答案涉及知識均來源於公開資料，大部分可參考《固體推進劑技術及納米材料的應用》（李鳳生等著）、《低特徵信號固體推進劑技術》（李上文,趙鳳起,徐雨著）

「固體發動機火藥的人工雕刻」，其實就是發動機固體燃料的微整形，簡稱整形。
這個過程的本質是：固體推進劑通常採用澆注固化成型，固化完成後要切去多餘部位，消除毛刺，使之達到設計的尺寸要求。所謂的人工雕刻只是一種藝術性的說法。

下面具體說說固體推進劑及其澆築成型過程。
大部分固體火箭發動機可以簡單看作：一個圓柱殼子，裡邊填滿推進劑，一端封閉、一端安裝噴嘴（噴管）。點火後，固體推進劑就在殼子里劇烈燃燒、蔓延，同時反衝推進，一旦燒完就工作結束了。

固體推進劑在發動機裡邊為葯柱狀（機械性能類似軟輪胎），一般不是實心的，會有中心孔道（如下圖所示）。中心孔不同，其燃燒行為不一樣，設計時根據具體需要選擇。這裡需要強調的是，中心孔不是整形（所謂的人工雕刻）加工出來的，而是在澆築過程中模具插芯，固化後抽芯得到。

（@李白，圖片雷同，百度搜得，若有冒犯還請見諒）

固體推進劑固化前，為漿狀物料，由80%以上的固體組分（可簡單認為是粉末狀的炸藥）加上液態的黏合劑、增塑劑等均勻混合而成。
成型過程，就是在筒狀的發動機殼子兩端裝上簡單的模具，插入芯棒，然後把漿狀物料澆注到發動機殼子裡邊，最後固化。此過程要保證澆注均勻，沒有氣泡。

類似混凝土澆築，固體推進劑料漿採用重力澆注，依賴自流平性，其最終澆注面無論是形貌還是尺寸都不可能控制的非常精確，遠達不到精確的設計尺寸要求，所以澆注、固化後要修整到設計尺寸。
同時，固體推進劑有自己的特殊性，其為熱固性材料，倘若固化後發現推進劑量過少或尺寸不足，不可以添加料漿再次固化。因為推進劑有力學性能、燃燒性等方面的苛刻要求，此外為保證可靠性也不允許這樣做。實際澆築過程中會過量的澆注，固化後切除多餘部位修整到精確尺寸。要是澆築固化後發現量不足，沒有補救措施，只能報廢。所以，每一發固體火箭發動機的成型，都有切除多餘部位的整形過程。

最後說說整形的過程：
國內外基本都離不開手工。
對於大型固體發動機，當推進劑敏感性較低時，可以用數控機床緩慢切去大部分多餘部位。但是！，貼近金屬殼體的部位，必須採用人工小心切除，通常採用非金屬手工刀。因為床刀碰到金屬殼體摩擦生熱會點燃推進劑。
此外對於一些毛刺、及特殊部位的修理，也無法做到機械化。
總之，機械化最大的問題還是固體推進劑太敏感，太危險。
固體推進劑點燃後沒有任何方法可以滅火，溫度極高，產生的氣體通常也是有一定毒性和腐蝕性。

來源我的另一個答案：
鏈接：為什麼固體發動機火藥要由人工雕刻？ - Wills 的回答

看了半天我還是決定答這個題。

我的祖父，父親，母親都為航天工作，也許我祖父還在的話說不定也能露個臉。然而我並沒有榮幸再去為航天工作了，但是我盡量會讓我的後代去為航天工作。這是信仰，與其他無關！

首先，表達對於大師的崇高敬意。火工品可不是鬧著玩的！家父單位之前就有一個在安裝爆炸螺栓過程中被打穿喉嚨去世的同事，當場跪了，北理的高材生。默哀。。。

有的東西真的不是機器可以完成的。再說了，火箭一年才打多少枚，為此設計生產線，不值得。而且我需要多大的生產線，中國的火箭發射場又有好幾個，為此準備這麼多生產線不值得。功利的說，培養一個技術人員更容易。
而且有些東西並不是機器就可以掌握的，有的東西真的要實地的觀察，還有些東西還真的要點手感？姑且就用手感這個詞吧。有的時候也要點直覺！
俗話說就是手上有活，有的時候做個東西，現代方法可能要計算，做模擬，也許幾十台計算機模擬了幾天也許只是真實情況的幾秒。但是老師傅上去，看似蠻幹的做法，做出來的東西卻堪用！這才是手藝人值得敬佩的地方！

舉個例子，蔡司在製作特種鏡頭的時候也是人工磨製。難道蔡司沒有那個能力？而是這個模具或者說生產線以後就再也用不上了。(就是中東王子訂製的那個鏡頭)

航天的工資只是溫飽有餘。我爸單位里新來的都是哈工大，哈工程，西工大，上交，北理，北航，南航，清華，北大，海外的博士，碩士，有些還不給戶口？這些年輕人那個不優秀嗎？你可以說功利，他們為了戶口或者怎樣。
但是所有航天人有自己的榮耀，掙得錢遠抵不上付出，或者說我的父親拼死拼活，十一還要加三天班，為的只是那份榮譽，可能也只是一份虛榮。現在有無數人試圖挖角家父，但是家父還在為了這份感情也罷，榮譽也好，努力著。
李頤黎，錢學森四大弟子，作為星際彈道領域的泰斗，現在還在為航天工作著，老人用的錢包只是一個三元牛奶的牛奶袋。

最後，為了星辰大海！

抱歉，我可能有些激動，說了些廢話。。。

這貨又沒辦法沒必要大批量生成，火藥柱都是擠壓或者澆注出來的，精度不算好，還有就是因為火藥有彈性等等，就算澆注出來了，會有一些變形……後期修正是必須的……

用手工可以做到很高的精度，用手工很正常……最牛逼的鏡頭都是手工打磨的，因為精度高啊……

長期貯存的固體火箭，需要不時翻個身，防止火藥柱向一個方向變形……爭取變形也要變的均勻些……這個得人工控制的……
為了防止澆注的時候，出現氣泡，還要保持均勻，還要輕微的抖動……這個也是人工控制的……
固體蛋蛋，雖說反應速度快了，但是比液體蛋蛋的生產保養什麼的要麻煩不少——

誒，對了，下面這些業務，幾乎都是手工的……

專業核彈頭翻新,改裝,潛艇拋光,噴漆.回收二手航母,大修核反應堆,拆洗導彈發動機、清洗
航母油槽、太空梭保養換三濾.高空作業擦洗衛星表面除塵.（下面業務未知，尚不知是否是手工）星球設計，全球海洋保養及維護，南極冰川修復,地球形狀改造及時空改變顛倒業務，並批發殲
10，F22 F35 B2轟炸機，各類氫/核彈頭。量大從優！有正規發票。

以後還有人搞航天么？這麼厲害的人，過著這樣的日子。。。還有那個磨精密零件的高手，也是。這樣以後，有能力的，都干金融搞互聯網去了（雖然現在也都去的差不多了）

三個答案把中國互聯網眾生相深刻的演繹了出來。

我找到了一個NASA製作固推的過程，全程機械澆注，只有最後人工掛掉頂端有氣泡的部分。
NASA某固推火箭箭體試車全過程

不得不說到目前為止這世上很多工作還就是人做機器替代不了的記得大國工匠里講過一個女焊工做的工作機器替代不了的當然了造火箭的整套程序里肯定也會涉及到很多利益關係吧打算未來入坑的准航天民工只能想到這些。。。。

機械加工的精度是會逐級下降的。低精度機床是中精度機床製造出來的，中精度機床是由高精度機床加工出來的，而高精度機床則是由人手工製造出來的。
手工加工並不可恥，火箭一年能發射幾枚？還沒法拉利手工限量版超跑多吧，又不是流水線上的手機，當然要精益求精。
我覺得並無任何不妥。

楊利偉要是見過2F的零件是神馬環境下怎麼干出來的，怕是打死都不肯坐了。。

航天口的產品都是非批量生產線的，產能不足都是作坊式生產的，要想改善，只能靠發現外星人以後大量投資才能改變了。

火箭啥時候工業量產了？

不說一年產量幾千幾萬，一年能有一百條么？

題主先把鉗工純機械化了再說。。。

往往對國家貢獻大的人，越享受不到好的生活。

超跑發動機都是機師手動調校的。

你問我為什麼要依賴手工？

手工成本比非手工（產業鏈）要低，前面的前輩已經講的挺好了~

呵呵。但是，對於做超跑的和買超跑，他們會在乎錢？

絕不！

老子就要好東西，老子不在乎錢，怎麼搞得好怎麼來。

啊？機器做好了需要調校是吧？手工調校的機器品質好？

那就來這個。