破解光纖陀螺光纖環(huán)的繞制及檢測(cè)工藝研發(fā)，解決“卡脖子”問題實(shí)現(xiàn)光纖陀螺用光纖環(huán)產(chǎn)業(yè)化，實(shí)現(xiàn)高精度光纖陀螺批量生產(chǎn)……從光纖環(huán)到光纖陀螺，北京星網(wǎng)宇達(dá)科技股份有限公司慣性技術(shù)中心主任李志宏用16年的理論與技能積累，在高精度光纖陀螺領(lǐng)域編織出了一個(gè)閃亮的光纖陀螺夢(mèng)，對(duì)推動(dòng)企業(yè)發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新作出了突出貢獻(xiàn)。

帶著博士課題走進(jìn)工廠 變身技術(shù)工人解決工藝難題

光纖陀螺作為軍民兩用慣性設(shè)備中不可或缺的儀器，在慣性技術(shù)市場(chǎng)中占據(jù)重要地位。2008年，國(guó)內(nèi)光纖陀螺還面臨工程化系列問題，而隨著當(dāng)時(shí)光通信行業(yè)的快速發(fā)展，光纖陀螺光學(xué)器件中，包括光源、耦合器、Y波導(dǎo)、探測(cè)器生產(chǎn)工藝和性能發(fā)展較成熟，作為光纖陀螺核心器件的光纖環(huán)由于起步晚，反而成為制約我國(guó)光纖陀螺性能的瓶頸。

當(dāng)時(shí)，李志宏正在攻讀博士學(xué)位，拜讀在光纖傳感領(lǐng)域首席科學(xué)家劉鐵根教授門下，主要從事光纖陀螺相關(guān)技術(shù)研究。通過查閱國(guó)內(nèi)外大量文獻(xiàn)，他發(fā)現(xiàn)打破國(guó)外對(duì)高精度光纖陀螺的技術(shù)封鎖，突破光纖環(huán)核心器件相關(guān)技術(shù)問題是唯一途徑。但由于當(dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)室條件及經(jīng)費(fèi)有限，李志宏對(duì)光纖環(huán)的研究?jī)H僅停留在理論研究及仿真階段，該項(xiàng)課題的研究工作推進(jìn)緩慢，乃至一度陷入僵局。

新的契機(jī)出現(xiàn)在2010年，在接觸到蘇州光環(huán)科技有限公司生產(chǎn)的光纖環(huán)產(chǎn)品，同時(shí)了解到產(chǎn)線工藝存在缺陷后，2010年9月份，李志宏帶著博士課題《三種新穎的陀螺用的光纖環(huán)檢測(cè)技術(shù)的提出和驗(yàn)證》來到該公司開展研究工作。

李志宏深入光纖環(huán)生產(chǎn)產(chǎn)線，把自己從研發(fā)人員轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)線工人，親自操作繞環(huán)機(jī)器繞制光纖環(huán)。他從一段光纖、一瓶膠水、一臺(tái)機(jī)器開始，由不懂機(jī)器操作和光纖環(huán)繞制實(shí)操，通過傾注大量心血，最終可以熟練掌握機(jī)器，并繞制出大量實(shí)驗(yàn)光纖環(huán)。在工作中，李志宏發(fā)現(xiàn)光纖環(huán)產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中容易出現(xiàn)斷纖。利用業(yè)余時(shí)間，他通過翻閱文獻(xiàn)、排查問題、總結(jié)分析，經(jīng)過3個(gè)月鍥而不舍地鉆研，確定了導(dǎo)致光纖環(huán)斷纖的原因?yàn)樗褂玫睦@制膠水問題。

“頭發(fā)絲般粗細(xì)的光纖，拉力是非常強(qiáng)韌的。在繞制過程中出現(xiàn)斷纖，在理論上講是不應(yīng)該的。”李志宏回憶，當(dāng)時(shí)的光纖成本比較高，斷纖問題一直是困擾企業(yè)的難題?！爱?dāng)時(shí)選用的是一款進(jìn)口膠水，它導(dǎo)熱率高，性能比較好，但膠水里摻雜的金屬粉末顆粒比較大，容易導(dǎo)致斷纖。”確定原因后，李志宏開始了重新選用膠水的工作。他上網(wǎng)搜索了100多款膠水，反復(fù)試驗(yàn)每一款膠水的性能，最終選取了一款國(guó)產(chǎn)膠水，并加以調(diào)制，以一款量身定制的膠水徹底解決了斷纖這個(gè)難題。

對(duì)于李志宏的博士課題研究來說，光纖環(huán)斷纖問題解決僅僅只是開端，后續(xù)還需要投入更多的時(shí)間和精力去解決更多的光纖環(huán)生產(chǎn)工藝問題，包括：適合于光纖環(huán)繞制的膠水選取問題、光纖環(huán)對(duì)稱繞制工藝的實(shí)現(xiàn)問題、光纖環(huán)繞制過程中的可視化問題、光纖環(huán)繞制過程中的張力控制問題等，而解決這些工藝問題需要一種有效可控的檢測(cè)方法。2011年5月，經(jīng)過孜孜不倦地鉆研，李志宏成功解決了制約光纖環(huán)生產(chǎn)的六大核心技術(shù)問題，極大提升了光纖環(huán)產(chǎn)品性能。他開玩笑說：“深入企業(yè)的這幾年，讓我煉成了高技能繞環(huán)工人?！?/p>

深耕光纖環(huán)產(chǎn)品工藝 解決“卡脖子”問題

2012年至2016年，在天津大學(xué)精密儀器專業(yè)從事博士后工作期間，李志宏再一次轉(zhuǎn)換身份與蘇州光環(huán)科技有限公司開展合作研究。他以項(xiàng)目負(fù)責(zé)人申請(qǐng)并完成江蘇省自然基金項(xiàng)目“光纖陀螺用光纖環(huán)檢測(cè)及繞制關(guān)鍵技術(shù)的研究”，以技術(shù)負(fù)責(zé)人參與完成國(guó)家國(guó)際科技合作專項(xiàng)“中美合作慣導(dǎo)用高品質(zhì)光纖角度傳感器研發(fā)”，提出了將偏振串?dāng)_分析檢測(cè)方法用于原料光纖性能檢測(cè)、光纖環(huán)繞制過程性能在線監(jiān)控、成品性能檢測(cè)等，解決了光纖環(huán)繞制膠水選取、光纖環(huán)繞制張力確定、光纖環(huán)繞制骨架選取及光纖環(huán)繞制工藝制定等一系列工藝問題。

在此期間，通過對(duì)大量光纖環(huán)產(chǎn)品的測(cè)試，李志宏驗(yàn)證了其就讀博士期間提出的針對(duì)光纖環(huán)溫度性能等相關(guān)等效不對(duì)稱度檢測(cè)及補(bǔ)償方法的可行性，并將該方法作為公司產(chǎn)品檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行推廣。同時(shí)，他對(duì)10余名光纖環(huán)繞制職工進(jìn)行指導(dǎo)培訓(xùn)，建立光纖環(huán)繞制產(chǎn)線，從而大大提高了光纖環(huán)核心器件的成品率。

2016年至2017年10月，李志宏將光纖環(huán)性能檢測(cè)及補(bǔ)償方法作為一項(xiàng)企業(yè)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，在公司及行業(yè)內(nèi)完成推廣。此舉大大提高了精度光纖環(huán)的成品率，有效解決了光纖環(huán)的工程化，累計(jì)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益達(dá)1億元。

從光纖環(huán)轉(zhuǎn)戰(zhàn)光纖陀螺 3個(gè)月解決產(chǎn)品工藝問題

2017年11月，李志宏入職北京星網(wǎng)宇達(dá)科技股份有限公司，負(fù)責(zé)光纖陀螺的生產(chǎn)研發(fā)。光纖陀螺是一種用于慣性導(dǎo)航的光纖傳感器，此前李志宏一直深耕研究的光纖環(huán)只是光纖陀螺里面的一個(gè)器件。從光纖環(huán)轉(zhuǎn)戰(zhàn)至光纖陀螺領(lǐng)域，這次身份轉(zhuǎn)換對(duì)于他來說是一次研發(fā)領(lǐng)域的全新升級(jí)。

李志宏入職之初，北京星網(wǎng)宇達(dá)科技股份有限公司一高精度光纖陀螺產(chǎn)品已經(jīng)小批量交付，并完成單兵作戰(zhàn)尋北系統(tǒng)的前期論證工作，即將進(jìn)入批量交付階段。李志宏通過對(duì)該型號(hào)高精度光纖陀螺產(chǎn)品批量交付時(shí)存在的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，初步定位與陀螺產(chǎn)品的裝配相關(guān)工藝需要進(jìn)一步優(yōu)化，并再一次擔(dān)起解決光纖陀螺產(chǎn)品工藝相關(guān)的問題。經(jīng)過超過3個(gè)月的高強(qiáng)度工作后，他對(duì)10余種光纖陀螺裝配膠水進(jìn)行反復(fù)試裝、測(cè)試，最終完成光纖陀螺生產(chǎn)相關(guān)工藝的優(yōu)化，并提升了光纖陀螺的裝配工藝。

推動(dòng)光纖陀螺產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)發(fā)展步履不停，李志宏帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)建立核心器件光纖環(huán)質(zhì)量檢測(cè)體系，從而確保了光纖陀螺產(chǎn)品的性能，并大大提高了光纖陀螺產(chǎn)品的成品率，實(shí)現(xiàn)了光纖陀螺產(chǎn)品的工程化。他還親自指導(dǎo)培訓(xùn)22名光纖陀螺裝配職工，并建立了光纖陀螺裝配產(chǎn)線。

組建慣性技術(shù)中心 批量生產(chǎn)高精度光纖陀螺

走進(jìn)坐落于北京西六環(huán)外的北京星網(wǎng)宇達(dá)科技股份有限公司的光纖陀螺產(chǎn)品研制生產(chǎn)基地生產(chǎn)車間，記者看到，從光纖環(huán)繞制到器件組裝，百米長(zhǎng)的生產(chǎn)線上，一款高精度陀螺正在進(jìn)行批量生產(chǎn)，它將應(yīng)用于某型偵察車車下尋北裝置。這里還生產(chǎn)高精度光纖陀螺慣性組合導(dǎo)航系統(tǒng)、光纖陀螺組合航姿系統(tǒng)，用于高空長(zhǎng)航時(shí)無人機(jī)、無人車領(lǐng)域。

據(jù)介紹，北京星網(wǎng)宇達(dá)科技股份有限公司多年來始終深耕商業(yè)航天領(lǐng)域，慣性導(dǎo)航產(chǎn)品是該領(lǐng)域的關(guān)鍵器件之一。2020年5月份，結(jié)合公司發(fā)展戰(zhàn)略，李志宏?duì)款^組建慣性技術(shù)中心，全面負(fù)責(zé)公司與慣性產(chǎn)品相關(guān)技術(shù)的研發(fā)工作，其中包括解決光纖陀螺特別是高精度光纖陀螺的批量生產(chǎn)，并使裝配水平達(dá)到國(guó)內(nèi)同行業(yè)領(lǐng)先水平。

短短的3年時(shí)間，李志宏帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性解決了光纖陀螺生產(chǎn)工藝和環(huán)境適應(yīng)性問題，公司慣性技術(shù)產(chǎn)線產(chǎn)能實(shí)現(xiàn)突破，并通過自主創(chuàng)新及研究成果完成產(chǎn)業(yè)化推廣。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于無人機(jī)、無人車、無人船等自動(dòng)駕駛，鐵路軌道智能檢測(cè)，低軌衛(wèi)星的姿態(tài)，礦山智能煤礦開采，單人飛行滑板，大氣航姿測(cè)量等領(lǐng)域，各類產(chǎn)品轉(zhuǎn)化產(chǎn)值累計(jì)超3億元。

據(jù)李志宏介紹，與機(jī)械式的傳統(tǒng)陀螺相比，光纖陀螺具有啟動(dòng)時(shí)間短、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、耐真空、抗輻照、無活動(dòng)部件等諸多優(yōu)點(diǎn)，可以說，光纖陀螺快速推動(dòng)了導(dǎo)航變革?，F(xiàn)階段，光纖陀螺系統(tǒng)正朝著小型化、高精度、高穩(wěn)定性的方向發(fā)展，已成為各種高技術(shù)現(xiàn)代化裝備制導(dǎo)和導(dǎo)航的慣性部件。

“我相信，再用一兩年的時(shí)間，光纖陀螺產(chǎn)品將逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，在行業(yè)的牽引下，以及上下游企業(yè)的共同努力下，成本也將有所降低。通過產(chǎn)品技術(shù)的迭代，精度更高、體量更小的光纖陀螺慣導(dǎo)產(chǎn)品將應(yīng)用于更廣闊的領(lǐng)域?！崩钪竞暾f。

未來的路任重而道遠(yuǎn)，李志宏深知，在科研探索的道路上解決技術(shù)核心問題永無止境，他愿深耕研發(fā)、生產(chǎn)一線，懷著追求卓越的工匠精神，為首都高精尖企業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

人物檔案

李志宏，男，1982年9月出生，天津大學(xué)光學(xué)工程博士，專注于陀螺用光纖環(huán)的繞制及檢測(cè)工藝研發(fā)。2017年至今，在北京星網(wǎng)宇達(dá)科技股份有限公司任慣性技術(shù)中心主任。2021年，被授予北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)亦麒麟領(lǐng)軍人才（高技能類）；2023年5月，被授予首都勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)隆?/p>

（勞動(dòng)午報(bào)記者 孫艷/文 彭程/攝）