近日,河南空管分局技術保障部完成了一項看似微小卻意義深遠的維修任務——利用3D打印技術,成功復刻并更換了北場監雷達波導裂縫天線側邊保護罩。這一舉措不僅及時消除了設備隱患,更打破了國外廠家長期形成的專用配件壟斷,為空管設備自主維修探索出一條低成本、強安全、可推廣的創新路徑。在空管系統持續強化自主保障能力、推動科技賦能安全的背景下,河南空管分局的這一實踐,提供了來自基層的創新樣本。
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河南空管分局技術骨干對受損保護罩進行精密測繪
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專用配件遇“卡脖子”難題
每年春夏之交,氣溫回升,晝夜溫差加大,風沙、雷雨也輪番上陣。那些長期在戶外運行的空管設備,很容易出現材料老化、部件開裂、性能波動等問題。
對河南空管分局技術保障部(以下簡稱“技術保障部”)來說,換季維護就像一次例行的體檢和調理。團隊按部就班推進設備檢查、參數核對、隱患整改和性能提升等系列工作,一切都是為了夯實安全這塊基石。
在今年4月的一次換季維護中,技術保障部裝備維護室的技術人員在例行查看北場監雷達時,發現天線側邊保護罩出現了明顯裂縫。北場監雷達是鄭州新鄭國際機場場面監視的核心設備,機場內飛機、車輛的一舉一動,跑道上每一刻的運行態勢,都靠它盯著。長年累月暴露在室外,紫外線曬、雨水淋、溫差大等影響,讓很多零部件都“吃不消”。那個裂開的保護罩看著不起眼,卻像北場監雷達的一層皮膚——一旦破損,雨水和灰塵就能慢慢侵入內部結構,影響設備穩定運行,埋下安全隱患。
“這部件看起來不大,可少了它,天線的防護就沒了底”。技術人員解釋說,這種保護罩屬于國外廠家專供配件,壞了通常只能等原廠供貨。可原廠供貨動輒幾個月,價格還很高。如果干等著,設備可靠性下降不說,萬一引發更嚴重的二次損壞,代價就更大了。
其實,這樣的困境在空管保障一線并不少見。很多進口設備上的專用件、小批量件、易損件,長期被國外廠家“卡”著——采購周期長、議價空間小、供應鏈不穩定。這也是一線日常維護中最讓人頭疼的“卡脖子”難題。
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在摸清原件所有細節之后,工作人員開始進行數字化建模(河南空管分局供圖)
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能不能用3D打印技術自己復刻?
面對這個“卡脖子”的零部件,技術團隊沒有選擇被動等待。
近年來,河南空管分局一直在推動微創新項目建設并明確提出,微創新不怕小,怕的是不能消除一線真正的痛點。只要能增強保障能力、降低運行成本、提升管理效能,哪怕只是一顆螺絲釘的改進,也值得做。這句話落在了技術團隊成員的心坎上。他們開始認真琢磨:能不能用3D打印技術,把這個國外專供的保護罩自己復刻出來?
相關技術人員表示,3D打印在工業制造、醫療、航空等領域已經不算新鮮事,并且得到了廣泛應用。但要用在空管設備的現場維修上,挑戰是全方位的。既要把原件的結構尺寸、安裝適配性還原得分毫不差,確保高安全性,還要讓打印出來的材料扛得住風吹日曬、溫差以及時間考驗。
說干就干。技術保障部第一時間組織技術骨干對受損保護罩進行精密測繪和結構分析,關鍵尺寸、連接方式、安裝位置、受力特征、材料參數……每一個細節都被仔細記錄。技術團隊成員還進一步對損壞部位的老化成因、外部環境影響因素進行綜合研判。在摸清原件所有底細之后,團隊開始了數字化重建。建模、比對、修正,一遍又一遍,直到模型與原版結構高度一致。
材料選擇則是另一道坎。在戶外環境中,新保護罩必須抗紫外線、抗老化、耐溫差、抗沖擊。技術人員圍繞材料種類、打印精度、結構強度、耐候性能反復測試論證,不僅讓新保護罩外形“長得像”,更要安全“靠得住”。
進入具體制作階段后,技術人員配合廠家,把3D打印與傳統維修工藝結合起來,先后完成三維建模、材料適配、精密打印、表面修整、裝配試驗等多個環節。由于保護罩結構復雜,安裝精度要求極高,打印過程中參數要不斷優化,細微偏差要及時校正。經過多次試制和驗證,一個與原版高度一致的天線側邊保護罩終于穩穩地擺在了工作臺上。
安裝測試同樣一絲不茍。技術人員按照設備維護規程,小心翼翼地裝上新保護罩,調試、觀察、反復檢查——貼合度夠不夠高?結構穩不穩?防護性能恢復了嗎?測試結果令人踏實:各項指標都滿足運行要求,天線系統那道裂開的“傷口”被嚴嚴實實地補上了,保障設備恢復了安全穩定運行。
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思維方式的轉變更具長遠意義
效果很快就顯現出來,而且遠不止“修好了一個零部件”這么簡單。
在時間上,與傳統外購模式相比,3D打印保護罩大幅縮短了等待時間,避免了設備長期帶傷運行的風險,保障了機場場面監視不間斷。在成本上,3D打印復刻的成本僅為原廠配件的幾十分之一,大幅減少了維修支出,省下來的錢是“真金白銀”。
更重要的是,這一實踐打破了國外廠家在專用配件供應上的單一壟斷格局。河南空管分局的這次探索,為行業內其他單位解決類似問題提供了可復制的技術路徑和工作方法。
這次成功不是靈光一現,而是有“土壤”的。近年來,河南空管分局持續落實微創新機制,不求“大而全”,只看“小切口、實效果”。從發現問題到推廣應用,實現了一套完整的閉環管理。技術保障部的這次實踐正是從“紙面構想”走到“現場應用”的生動寫照。有技術人員感慨:“以前遇到這類問題,第一反應是找廠家、等供貨。現在有了微創新的平臺和氛圍,很多被動問題都能主動解決了。”這種思維方式的轉變,比單純的技術突破更具長遠意義。
此外,這次實踐還給空管系統探索自主保障能力提升提供了重要啟示:基層單位完全有能力在技術創新中扮演更主動的角色。正如技術人員所說:“技術保障不能只停留在修好設備上,更要琢磨怎么修得更快、修得更省、修得更好。”
創新的價值往往就是這樣:從一個不起眼的現場問題入手,一點點積累,一次次優化,最終推動整體保障模式悄然升級。下一步,河南空管分局將以這次實踐為起點,進一步拓展3D打印等新技術在設備維護中的應用場景,用科技持續為空管安全運行賦能,為民航高質量發展貢獻更多河南空管智慧與河南空管方案。(中國民航報 記者馮智君 通訊員陳帥明、沈超航)
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(本文刊載于中國民航報2026年6月3日8版)
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