“点睛”中国“天眼” 54所为FAST工程研制安装两大关键系统
作为电子信息领域的国家队,中国电科54所承载了FAST工程反射面板和馈源舱两大重要系统的研制和安装。FAST反射面由4450个单元构成,每个单元又由100个子单元拼装而成,总面积达25万平方米,有30个足球场那么大。
据中国电科54所负责反射面研制的总设计师郑元鹏介绍,利用贵州天然的喀斯特地貌,在群山环绕中建设500米口径射电望远镜,本身就是一大创举,54所能够参与这个大工程,并承担了其中最为核心的两大系统――反射面和馈源舱及舱停靠平台的研制任务,其间克服了诸多困难,无一不体现了技术创新的力量以及中国智造的水平。
据中国电科54所负责反射面研制的副总设计师张万才介绍,FAST天线共由445000块面板子单元组成,而这种单元由三根檩条和1mm厚的冲孔铝板铆接而成,结构看似非常简单,但根据设计要求这种单元的平面度小于1.5mm,经过力学分析,这种薄壳型结构,其自身重力变形就达到了1.4mm,也就是说留给制造的变形余量仅为0.1mm。中国电科54所通过施加压力的方式使冲孔板表面形成一定的拉应力,在这种状态下进行铆接,完成后松开压板,由于残留拉应力的存在,可大大减小重力变形。
根据施工总体进度要求,FAST反射面单元的安装效率为每天不少于20件,每件单元的安装周期由网架安装、面板安装、精度测量组成,在网架和面板安装时间一定的情况下,如何提高测量效率是关键所在,如果采用常规的人工测量效率很低,而且高空作业存在安全风险。为了解决这个问题,中国电科54所设计了自动化测量系统,通过高精度的控制安装在行车上的相机运行轨迹、曝光时间、测量角度等参数,实现了反射面单元的一键式自动化测量,大大提高了测量效率,消除了安全隐患,为工程顺利完成提供了有力保障。