编者按
近年来，湖南扎实抓好科技成果转化关键一环，加快出台《湖南省加快高等院校科技成果转化的若干措施》，大力推动科技成果向现实生产力转化，一批优质科技成果加速涌现，助推新质生产力加快形成。“科技湖南”精心策划推出“走上生产线的好成果”专栏，讲述湖南省优秀科技成果转化项目的落地应用故事，看实验室里的好成果，如何走上生产线，走向“货架”，走进广阔市场。
今年9月，酒泉卫星发射中心，力箭一号遥四运载火箭成功发射，将云遥一号21星、云遥一号22星等5颗卫星顺利送入预定轨道。
在更早的1月，引力一号运载火箭在山东海阳附近海域升空，将云遥一号18-20星等3颗卫星顺利送入预定轨道，这枚火箭创下了多项新纪录：全球运力最大固体运载火箭、全球起飞推力最大固体运载火箭。
两枚火箭成功发射的背后，离不开国内多家企业的协力支持，在这些企业中，一家来自湖南的企业——湖南中创空天新材料股份有限公司扮演了至关重要的角色：他们研发生产的铝合金整体锻环和多个规格、品种的高品质锻件产品为保障火箭运力提供了强有力的支撑。
锻造重型运载火箭“关键一环”
铝是地壳中含量最多的金属元素，凭借轻而坚韧的特性，铝合金被广泛用于航空航天、轨道交通等领域，成为火箭、飞机、高铁等“大家伙”减重的关键材料。
数据显示，航天运载器每减轻1kg，其发射费用可节省约2万美元。上世纪90年代，美国航天飞机超轻贮箱使用2195铝锂合金替代2219合金实现减重3.4吨，使发射成本减少了6800万美元。
过去，由于铝工业起步较晚，我国铝合金加工技术技术相对落后，用于航空航天等领域的高端铝材难以自主生产，且长期依赖进口。
航空航天是国家安全的坚强基石，是不能被“卡脖子”的关键领域。
2010年前后，我国开始推动重型运载火箭的论证与研制工作，决心研制出箭体直径达到10米级，起飞质量超过3000吨，近地轨道的运载能力高达140吨的大型运载火箭。
对于重型运载火箭来说，影响火箭运力的主要因素之一就是壳体的重量，要想装得足够多且飞得足够高，强度高、质量轻的铝合金是最佳材料。
2014年，中国工程院院士、中南大学教授钟掘和团队接到了长征九号10米级贮箱整体过渡环研制任务。
过渡环是火箭贮箱复杂受力的关键结构，也是变形协调的核心部件。此前，直径10米级超大过渡环整体制造尚无先例，成形制造面临巨大挑战。
对于当时的科研团队来说，要想锻造“大环”，一方面要解决外形上的“极大尺寸”难题，确保“大环”整体结构足够大；另一方面，要在“极微尺度”的材料微结构上下功夫，确保材料冶金组织细腻、连续、均匀，整体强度可靠，这对装备条件、材料品质、人员素养、工艺技术提出了极高的要求。
为了实现“从无到有”的突破，钟掘院士率领团队扎根实验室，不断突破新原理、新技术、新工艺，进行了数百次模拟件的工艺试验、十多件环件的工业化试制，攻克了一系列技术难题。2017年，直径10米级世界最大的铝合金整体环件研制成功，力学性能超过了美国宇航标准，这一成果后来入选了2020年度“中国高等学校十大科技进展”。
打造轻型铝合金制造“单项冠军”
随着钟掘院士和团队在铝合金材料与构件制造技术上的不断突破，轻型铝合金材料工程化产业化的脚步也日益加快。
2016年，湖南省首次发布产业链技术创新路线图，着力通过产业链创新，整体提升产业竞争力、抢占制高点，首发的三个产业链技术创新路线图中，新型铝轻合金材料排名第一。2018年，国家统计局公布《战略性新兴产业分类》2018版，新增了新型铝合金制造、高品质铝铸件、铝锻件和铝型材制造类目，将新型轻合金材料制造上升到了更高的高度。
在大环境的支持下，掌握着轻型铝合金材料制造关键技术的钟掘院士团队也开始积极推动科技成果转化和产业化，着力将校内小规模生产的重型运载火箭贮箱用过渡环等产品带上更大的生产线。
2019年，在湖南省委、省政府的领导和组织下，依托中南大学钟掘院士团队多年积累的自主创新的科研成果，中南大学、岳阳市政府、航天一院及湖南高新创业投资集团举行“四方签约”，中南大学以6件高价值专利作价2亿元入股，并奖励钟掘院士团队14%的股份，合力组建湖南中创空天新材料股份有限公司，共同推进高性能先进轻合金材料产业化。
随后的五年，在湖南北部的岳阳临港高新区，高性能铝合金熔铸生产线、铝锂合金熔铸生产线、万吨级锻压生产线与十米级环轧生产线、大型高精度薄壁件生产线、大规格复杂断面型材挤压生产线等6条具有世界先进水平的智能化生产线先后落地、投产，中创空天逐渐形成了集材料制备、构件制造为一体的数字化、智能化制造体系，钟掘院士团队的新型材料及构件专利技术不仅在航空航天领域实现了规模化运用，还向轨道交通、工程机械等产业不断拓展，实现了多领域广泛应用。
2023年，中创空天实现营收12.09亿元，成功入围2023年“科创中国”新锐企业榜。
塑造轻型铝合金重要创新力量
科技创新离不开老中青科技工作者间的“传帮带”，只有步履不停，一茬接着一茬干，才能不断催生出新的高质量科技成果。
在企业成立之初，中南大学与中创空天便将人才培养放在重要位置，推动企业与中南大学轻合金研究院联合创建中创研究院，以研究院为载体搭建校企深度合作平台，推动协同创新、人才培养与成果转化。
如今，中创研究院已集聚起60多名教授、博士，形成了以钟掘院士为首席科学家，多位业内高水平教授为中坚力量，一众35周岁以下青年科技工作者为生力军的强劲科研力量。在团队的带动下，年轻一代在参与国家重大工程的科研攻关中得到充分历练和快速成长，成为攻关轻型铝合金材料制造新技术的新生力量。
同时，在科研基础设施上，研究院引入了国际先进检验检测仪器设备，建成了具有国际先进的材料与构件物理、化学、力学、机械性能检测平台以及从宏观到微观多尺度材料分析系统的实验室，为技术攻关提供了有力保障。
中创空天负责人介绍，下一步，企业将重点围绕超大型铝合金环件制造技术、高强高韧铝合金环件制造技术、高精度近净成形异形环件制造技术展开成果转化应用研究，同时持续推进与中南大学的成果转化工作，将市场需求、技术进步和产业发展高度融合，不断攀登极端制造高峰，支撑我国重型运载火箭、商业航天等领域装备的升级换代。
1.中共中央关于进一步全面深化改革 推进中国式现代化的决定
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5.全省科技大会暨科学技术奖励大会召开
来源：科技成果转化促进处
编辑：省科技事务中心
审核：省科技厅办公室
