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    世界最大射電望遠鏡索網完成編織 位于我國貴州平塘

    來源:中國科技網-科技日報     作者:劉志強 李大慶 高博  發布時間:2015-02-05
    4日上午,位于貴州平塘的500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)安裝了最后一根鋼索,索網制造和安裝工程結束。這意味著FAST的支撐框架建設完成,進入了反射面面板拼裝階段。

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        4日上午,位于貴州平塘的500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)安裝了最后一根鋼索,索網制造和安裝工程結束。這意味著FAST的支撐框架建設完成,進入了反射面面板拼裝階段。
     

        FAST是世界在建的最大射電望遠鏡,借助天然圓形溶巖坑建造。FAST的反射鏡邊框是1500米長的環形鋼梁,而鋼索則依托鋼梁,懸垂交錯,呈現出球形網狀結構。
     

        索網結構是FAST主動反射面的主要支撐結構,是反射面主動變位工作的關鍵點。索網制造與安裝工程也是500米口徑球面射電望遠鏡工程的主要技術難點之一,其關鍵技術問題主要包括:超大跨度索網安裝方案設計、超高疲勞性能鋼索結構研制、超高精度索結構制造工藝等。而索網工程的順利完成,意味著FAST工程已經在上述關鍵技術難點方面實現實質性突破。
     

        FAST索網結構直徑500米,采用短程線網格劃分,并采用間斷設計方式,即主索之間通過節點斷開。索網結構的一些關鍵指標遠高于國內外相關領域的規范要求:例如,主索索段控制精度須達到1毫米以內,主索節點的位置精度須達到5毫米,索構件疲勞強度不得低于500MPa。整個索網共6670根主索、2225個主索節點及相同數量的下拉索。索網總重量約為1300余噸,主索截面一共有16種規格,截面積介于280—1319平方毫米之間。由于場地條件限制,全部索結構須在高空中進行拼裝。
     

        索網采取主動變位的獨特工作方式, 即根據觀測天體的方位,利用促動器控制下拉索,在500米口徑反射面的不同區域形成直徑為300米的拋物面,以實現天體觀測。
     

        FAST索網是世界上跨度最大、精度最高的索網結構,也是世界上第一個采用變位工作方式的索網體系。其技術難度不言而喻,需要攻克的技術難題貫穿索網的設計、制造及安裝全過程。僅以高應力幅鋼索研制為例,FAST工程對拉索疲勞性能的要求相當于規范規定值的2倍,國內外均沒有可借鑒的經驗或資料作為參考。其研制工作經歷了反復的“失敗—認識—修改—完善”過程,最終歷時一年半時間才完成技術攻關。所取得的成果已經在國際專家評審會上得到國外專家組的認可,成功在FAST工程上得到應用。隨著索網諸多技術難題的不斷攻克,形成了12項自主創新性的專利成果,其中發明專利7項,這些成果對我國索結構工程水平起到了巨大的提升作用。

     

    責任編輯:何軍
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