日前,大連重工為國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)配套研制的饋源索驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)成功完成了饋源艙起艙。這套柔性饋源索驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)破解了科技難題,開創(chuàng)了大型射電望遠(yuǎn)鏡建造技術(shù)的國(guó)際先例。 FAST臺(tái)址建在貴州省黔南州一個(gè)名為"大窩凼"的天然喀斯特洼地中,口徑約500米,反射面相當(dāng)于30個(gè)足球場(chǎng)大小,是目前世界上球面口徑最大的射電望遠(yuǎn)鏡。明年建成后將在探尋宇宙起源、月球環(huán)境研究、尋找地外文明、加強(qiáng)國(guó)防建設(shè)和國(guó)家安全等方面發(fā)揮重要作用,并在未來20~30年保持世界一流地位。饋源是指望遠(yuǎn)鏡用來承受國(guó)際信號(hào)的設(shè)備體系,饋源艙用于安放這個(gè)體系。如果把FAST比作一只眼睛,那么饋源就是它的視網(wǎng)膜,一切搜集到的國(guó)際信號(hào)都要匯集到這兒,饋源艙也就相當(dāng)于這只“天眼”的“瞳孔”。 目前,全球大型射電望遠(yuǎn)鏡的饋源艙均采用鋼性支撐模式,重量和尺寸過大成為望遠(yuǎn)鏡捕捉信號(hào)的障礙。大連重工為FAST望遠(yuǎn)鏡專門研制配套了一種柔性饋源索驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),這是目前世界在建最大的索牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu),采用六根鋼索牽引重達(dá)30噸的饋源艙,在直徑200多米、高差40米的球面虛空中,多角度、大范圍、高精度空間定位運(yùn)動(dòng),快速靈活的捕捉電磁信號(hào),相當(dāng)于為饋源艙的精準(zhǔn)移動(dòng)安裝了堅(jiān)實(shí)的“肌肉”。同時(shí),作為承載信號(hào)的“神經(jīng)”,這套索驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還結(jié)合天文觀測(cè)工藝、拉力、溫度、風(fēng)載、設(shè)備固有頻率等因素,編制饋源艙位姿控制系統(tǒng),為索驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)高精度運(yùn)行發(fā)送指令。 據(jù)介紹,這套索驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),采用了光機(jī)電一體化技術(shù),集合了天文、無線電、機(jī)械、電氣、通信、測(cè)量、控制等十幾個(gè)專業(yè),具有跨度大、柔性控制精度高、調(diào)速范圍廣、工藝復(fù)雜、安裝難等技術(shù)特點(diǎn)。不僅實(shí)現(xiàn)了饋源艙輕型化的目的,而且還突破了傳統(tǒng)射電望遠(yuǎn)鏡中饋源與反射面相對(duì)固定的剛性支撐模式,極大地降低了饋源支撐結(jié)構(gòu)的重量和尺寸,減少了對(duì)射電望遠(yuǎn)鏡無線電波的遮擋,多項(xiàng)技術(shù)在大型射電望遠(yuǎn)鏡的建造上實(shí)現(xiàn)了重大突破,并成為FAST天文望遠(yuǎn)鏡工程的三大自主創(chuàng)新之一。 |
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