中国电科54所自主研发并施工
河北新闻网8月2日讯(河北日报、河北新闻网记者郭伟 通讯员庄芳)被称为中国“天眼”的世界最大单口径射电望远镜FAST,今天成功拼装首个反射面单元。自此,由中国电子科技集团公司第54研究所自主研发的445000块面板子单元将最终拼接起有30个标准足球场大的“天眼”。连同同样由该所研发的馈源舱一起,组成FAST最为主要的部分。
“铝合金面板的三个角一定不能戳到地面,否则容易卷边报废,小心!一定小心!”7月25日上午,贵州省平塘县克度镇金科村“大窝凼”洼地施工现场,在54所高级工程师、FAST工程反射面单元设计与制造项目副总设计师张万才指挥下,第一片反射面子单元结构被精准装上支架。
拆开面板包装箱,里面的100块子单元看上去都长得一模一样。“这些子单元大部分都是边长1米左右的三角形结构。相似却不相同,这100块子单元就分有7个类型。每种类型的边角和中心区域都有细微差别,最小差异只有5毫米。每块子单元上都有其唯一的编号,安装顺序和摆放位置不容有差。”FAST工程反射面设计与制造项目副总设计师王大为介绍,施工要求安装精度误差不能超过2毫米。
这一箱100块子单元将拼接成一块反射面单元,4450块反射面单元最终构成完整的FAST。更为复杂的是,反射面单元种类达484种,子单元的种类更是多达3388种,仅安装铆接部件就有140种。
“为完成这一‘超级工程’,我们从前期设计阶段就大量引入计算机辅助,用计算机为生产任务进行批量设计,组织物料、生产直至施工。”王大为还介绍,为大面积实现2毫米精度,54所还研发了自动化摄影测量系统,实时校准施工精度。这些反射面单元最终将具备主动调整姿态能力,在计算机设置下根据研究需求对不同天区聚焦观测。
“馈源舱施工也将同步进行,作为FAST核心部件,‘天眼’捕捉的信号将全部聚焦到馈源舱并由其接收。”54所高级工程师、FAST工程馈源舱系统总设计师李建军介绍,馈源舱被六根柔性支撑索悬吊于空中,精确控制其位置难度极大。“我们创新了多项精调软件和硬件,最终可以实现在风力干扰下,将馈源舱实时定位精度控制在毫米级。”此外,54所研发的馈源舱还在保证刚度基础上,取得了轻量化的突破,自重仅为13吨,大大优于现有同类产品。结合超高电磁屏蔽效能和动态测量标定技术,最终实现FAST空前的灵敏度,将在未来20至30年内保持世界一流水平。
按照施工计划,2016年9月,FAST有望投入使用。