陳南梁：被航天人認可的紡織人

2018年

中國迎來了改革開放40周年

中紡聯會刊《紡織服裝周刊》、《中國紡織》

聯合啟動了

「改變?崛起?提升」

——中國紡織服裝改革開放40年系列宣傳報道

推出「領軍40人」欄目

特邀請在改革開放過程中

為中國紡織業做出突出貢獻的精英代表人物

暢談回顧40年來的探索實踐，並展望美好未來

東華大學教授

陳 南 梁

從助力「天宮一號」、「天宮二號」成功飛天的太陽能帆板「玻璃翅膀」，到研發北斗導航、「鵲橋」中繼衛星的「星載天線金屬網」，再到致力於服務「天舟」貨運飛船，陳南梁領導的科研團隊一直堅守著紡織人的「初心」，接下了一個個航天項目，為國家重大戰略推進貢獻了紡織人的力量。

提起陳南梁，業內的人總會聯想到航天。作為東華大學的教授，陳南梁與祖國的航天事業結下了不解之緣。從助力「天宮一號」、「天宮二號」成功飛天的太陽能帆板「玻璃翅膀」，到研發北斗導航、「鵲橋」中繼衛星的「星載天線金屬網」，再到致力於服務「天舟」貨運飛船，陳南梁領導的科研團隊一直堅守著紡織人的「初心」，接下了一個個航天項目，為國家重大戰略推進貢獻了紡織人的力量。

目前，航天器電池基板附著材料領域的研究技術已比較成熟，相關成果在我國航天領域的應用服務也進入了穩定供給期，一次次飛天夢想的實現，不僅刷新著中國人的飛天高度，也在太空中記載了紡織高科技為解決航天難題所做的貢獻。如今，航天人遇到一些難題，都會想到東華大學教授陳南梁。

開啟產業用新領域

上世紀60年代，陳南梁出生在上海奉賢南橋。南橋古時曾叫「南梁」，父親給他起名「南梁」，希望孩子長大後能成為祖國的棟樑之才。

陳南梁從小就天資聰穎，一雙大眼睛很討人喜歡，全家人都寵著他。「小時候，外婆不讓我出去玩，我把她的衣服咬了個洞。」如今已經50餘歲的陳南梁依然記得當時的情景。倔強好勝的陳南梁，既有兒童頑皮好動的個性，也顯露出沉著穩重的氣質。家人的呵護，讓他在學業上很順利，上海市恢復重點高中後，作為奉賢中學的第一批畢業生，1980年他參加了高考。當時上海的父母大多不希望孩子到外地讀書，這樣畢業後能留在大城市工作。在父母的勸導之下，他以優異的成績報考了華東紡織工學院（現東華大學），朦朦朧朧中進入了針織工程專業學習，從此踏入了針織行業。

上世紀80年代初，我國正處在改革開放起步階段，在紡織行業，國際各種先進的技術和設備不斷湧入國內。正是在這樣的國情及行業背景下，陳南梁努力鑽研學科知識，從一無所知，到逐漸喜歡。陳南梁說：「那時產業正是需要知識和技術的時代，因此也給了我許多鍛煉、摸索、成長的機會。」1984年，他以優異成績畢業並留校任教，此後又獲得該校紡織材料專業碩士、紡織工程專業博士學位，就這樣奠定了行業基礎。

陳南梁曾到上海紡織控股投資發展部掛職鍛煉半年，那時上海紡織業正在進行體制變革，也在思考著中國紡織業未來的發展之路。陳南梁為此赴美國調研，令他驚奇的是，當時紡織業在美國是僅次於汽車業的第二大支柱產業，其應用最多的領域是汽車用、醫療衛生用等產業用紡織品，「人造血管」、「火星車囊體」、「艙外宇航服」等竟然用的都是紡織材料。

陳南梁又去了當時作為歐洲人造血管研究基地的一家捷克研究所，回國後他走訪醫院、企業，卻發現當時市場根本沒有這個需求。後來，他又去了汽車業發達的德國，學習複合材料加工技術，當時德國紡織業為寶馬、賓士汽車配套，產業用紡織材料加工技術頗為發達。

幾次出國的經歷，讓陳南梁感觸頗深，產業用紡織品一定是未來中國紡織業結構調整的方向。可是90年代的中國，人們對產業用紡織品這個辭彙還很陌生，社會上根本不知道產業用紡織品為何物，陳南梁敏銳地看到了紡織業未來的發展方向，他決定從自己熟悉的針織專業和產品著手，研究開發多軸向經編織物。

多軸向經編技術在國際上從80年代開始出現，可以加工出立體織物替代傳統增強材料，廣泛應用於風電、軍事領域。1995年，陳南梁和他領導的團隊與德國利巴公司合作成立研發中心，對方無償提供原材料，東華大學負責理論研究。經過三年的研究，雙軸向、多軸向經編技術應用在國內取得了重大突破。1998年，東華大學與海寧經編企業合作，率先大批量引進和研發雙軸向經編機及其產品。之後又與常州宏發複合材料有限公司合作引進並開發多軸向經編機及產品，使我國成為世界上少數能生產多軸向經編織物的國家。2003年開始，由我國自己生產的多軸向經編增強材料廣泛應用於風電葉片領域，目前，世界近70%的風電葉片增強材料都由我國生產，是紡織業高利潤的領域之一。「多軸向經編增強材料每年在風電葉片領域就有數十億的市場規模，這對紡織業很有意義。而且，我國完全掌握了生產玻纖和碳纖多軸向經編機的先進技術並出口發達國家。」就這樣，陳南梁和他的團隊開啟了產業用紡織品應用新領域。

紡織與航天器對接

風電葉片的成功讓陳南梁增強了拓展產業用紡織品應用領域的信心，他潛心研究玻璃纖維編織技術，並在國內外相繼發表了多篇論文。機會總是青睞那些有準備的人，2004年，我國航天人開始了太空飛船的研製，作為提供飛行動力的關鍵設備，電源系統被譽為航天飛行器的「心臟」， 其中半剛性電池帆板我國還無法生產。「從俄羅斯進口這麼一塊板要人民幣1億元，這個時候，航天人找到了我。」陳南梁所說的「找」，其實是航天專家通過各種渠道及上網搜索，發現有這麼個人在研究玻璃纖維及紡織產品。

以往的航天器大多使用較重的金屬材質的全剛性電池帆板，而且不耐原子氧。因此，讓電池帆板「瘦身減重」，使「天宮一號」飛得更輕盈且長壽，這就是對低軌道衛星電池帆板的要求，用玻璃纖維做「天宮一號」電池板的附著物是最好的選擇。

當拿到樣品的時候，陳南梁感覺很難。當時，一般國產玻璃纖維細度在20μm左右，完全不能經編織造，況且織物密度非常高。陳南梁看到航天人渴求和期盼的目光，下決心攻克難關。他找到合作廠家，硬是靠螞蟻啃骨頭的毅力研製出超細、高強度、低延伸度、高柔軟性的特種玻璃纖維及其專用浸潤劑，並設計製造出專用整經和經編裝備，2006年拿出了產品。歷經5年的高可靠性測試，2011年，「天宮一號」終於在太空展開了雙翼——新型太陽能電池帆板。「當在電視中看到『天宮一號』發射成功，自己參與研製的新型太陽能帆板順利展開時，特別是解說員說到『這次的太陽能帆板是用類似於漁網的新型材料製作的』時，以前付出的萬般辛苦都化成了激動和自豪！」陳南梁激動地說。

今年4月2日8時15分左右，「天宮一號」飛行器圓滿完成飛行使命，墜入大氣層。在6年多超設計壽命時間內，由陳南梁領銜團隊開發研製的「半剛性電池基板玻璃纖維網格」功不可沒，為「天宮一號」編織了提供能源動力的「美麗翅膀」。陳南梁深有感觸地說：「這是我們團隊服務國家重大戰略發展的起點，有著里程碑式的意義。」

「航天人有個特點，只要你做成功一次，人家就認為你什麼都行。」陳南梁詼諧地說道。事實上，「天宮一號」的成功讓航天人認可了陳南梁和他的團隊。「天宮二號」、航天飛船、北斗衛星的項目相繼而來。

2008年，陳南梁團隊又主持承擔了國家重大需求的大型星載可展開天線金屬網材料項目的研究。走進東華大學「產業用紡織品教育部工程研究中心」實驗室，有一把特別的傘，傘骨上鋪了一層薄薄的黃色金屬網，既不擋雨也不遮陽，但就是這「星載天線金屬網」在我國北斗導航、「鵲橋」號中繼衛星、移動通訊衛星等多個系列衛星中發揮了至關重要作用，不僅開創了中國衛星採用自主研發金屬網天線的歷史，還為柔性天線關鍵產品的國產化進程、在軌順利應用奠定了里程碑式的基礎。

以前的星載天線直徑大多只有1米多，由於採用鋼性材料，不可能做得很大，而衛星與地面的通信愈發頻繁，小天線遠遠不能適應現實的需要。「人家美國的天線直徑做得很大，用傳統材料是不可能的。」反覆試驗中，陳南梁團隊發現鍍金鉬絲能夠讓衛星天線既輕便又性能穩定。該材料具有高強度、低熱膨脹係數、不易斷、反射率高等特性，是用於製造空間可展開網狀天線反射體的絕佳「物選」。但要把它做成金屬網卻不簡單，既要強韌，受得住發射飛行外力「折騰」，還要柔軟可編，易在太空中收納展開。既然要「剛柔並濟」，就要用到陳南梁最擅長的經編技術。

紡織通常是經緯線十字交叉，而經編則是像織毛衣一樣將紗線彎曲成圈相互穿套形成織物。在生產網眼織物時，與其他生產技術相比，經編技術更實用。生產的網眼織物可以有不同的大小和形狀，並且不需要經過任何特殊整理，單靠自身結構就能使織物形狀穩定、牢固。這對於在太空惡劣環境下「生存」的衛星來說是再好不過的了。

經過長期不懈的科研攻關，陳南梁團隊採用極細金屬絲合股及經編技術，實現了把只有頭髮絲四分之一細的極細鍍金鉬絲纖維合股加捻的技術突破，還創新設計製造出專用的併線、整經和經編設備及全套生產工藝。據介紹，這一系列的技術和工藝突破，不僅順利實現了衛星天線金屬網「剛柔並濟」，同時還讓這把「大傘」的重量較前減少了90%以上，更便於攜帶和做大尺寸，北斗導航衛星、移動通訊衛星、「鵲橋」號中繼衛星的大功率通訊都得益於此。經過陳南梁團隊的不懈努力，一張織出來的小小金屬網就能大大地助力中國航天事業的發展。

贏得航天人信任最重要

當人們津津樂道航天器遨遊太空的時候，一般人很難想像背後科技工作者的付出。多年來，陳南梁從沒有停止過奔波的腳步，他出現在實驗室，出現在課堂，也出現在工廠車間。很多時候，創新都是摸著石頭過河，用他們自己的話說，「失敗是再正常不過的事了」。有一次，國家航天有關部門第二天就要來驗收樣品了，而前一天，由於鉬絲太細，肉眼很難察覺，擋車工在操作時一不小心把絲線弄斷了。這可急壞了陳南梁，於是他的團隊全體上陣，通宵趕工，終於，樣品在驗收開始前一個小時，擺在了驗收代表面前。那一時刻讓陳南梁深感自豪，前面的辛苦終於沒有白費，「我興奮得整個晚上都睡不著覺。」陳南梁回憶說。

自那以後，北斗星載天線金屬網相關難題被攻克了，移動通訊衛星的「大單」也隨之而來，研發衛星天線金屬網開啟了規模化生產的進程。目前課題組已建成了國內唯一一個年產值達2億多元人民幣的金屬網生產車間。

在談及多年與航天人打交道的體會時，陳南梁認為，「一個人的發展30%是靠專業知識的積累，70%要靠人際關係。」他解釋道，人際關係不是投機取巧，而是要學會建立互相信任的關係。這就要求教師教書育人時，要教學生如何做人，如何與人合作。與航天人合作最大的體會就是除了過硬的專業知識和廣闊的閱歷，還要建立起誠信關係。做出了承諾就要百分之百地去努力實現，讓航天人信任你至關重要。在近期的一次航天技術交流會上，一位曾經的合作夥伴、現在是登月項目的負責人向在座各位介紹說「陳教授是我們信賴的合作夥伴」，這句話讓陳南梁感到無比自豪。

陳南梁的背後是一個個能打硬仗的團隊，有教師、博士生、碩士生，還有企業外聘技術人員。「項目都由項目組完成，我只是負責對外聯絡。」陳南梁謙遜地說。近期，陳南梁科研團隊正在緊鑼密鼓地進行「低PIM金屬網天線」、「充氣式球型天線」、「對流層、平流層」飛艇囊體材料、「零膨脹係數膜結構材料」等航天項目的研發工作。

除了航天，在陳南梁眼裡，生物醫學領域也是座大金礦，他率領著科研人員正在生物醫用紡織品領域進行著深入的研究，「可降解縫合線」、「人體內補片材料」、「人體神經再生導管」、「人工韌帶」、「人造血管」等已經有所突破，一些項目成果有望進入臨床應用。

在行業科研的道路上，陳南梁耕耘了30多年，收穫頗豐，今年10月，他又獲得了「2018中國紡織學術大獎」。這些成就讓他聲名鵲起，也讓他更加忙碌。陳南梁深有體會地說：「我們必須虛心進取，要做的事太多了，我們的原材料和國際先進水平相比還有差距。但只要我們看準技術前景，持續深入地做下去，終究會有突破。」

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