【大国工匠】周永和:巧手拼就世界最大“天眼”

来源:央视新闻客户端
2016-10-04 15:37:26
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几天前,世界上口径最大,灵敏度最高的射电望远镜FAST在我国贵州落成启用。

【大国工匠】周永和:巧手拼就世界最大“天眼”

FAST被称为世界天眼,是用40多万块反射面板,在离地一百多米的高空中拼接而成。面板之间吻合误差要以毫米计算,安装难度可以说是前所未有,超乎想象。

这个重任就落在中船重工武船集团起重工周永和所在的吊装团队身上。

从业十八年,周永和曾经参与过诸多国家重点工程,经验丰富。但第一次面对这个世界级的大镜子,他也深感无从下手。

【大国工匠】周永和:巧手拼就世界最大“天眼”

FAST反射面单元吊装工程现场生产主管周永和:它是国家大科学工程,也是世界第一的工程,直径是最大的,面板又多,我们就是如何考虑把这每一块面板,能够顺利,准确,安全的安装到位。

FAST工程的主体部分是一个口径500米的球面反射镜,总面积达到25万平方米,相当于30个足球场的大小。而此前世界上最大的射电望远镜美国阿雷西博射电望远镜直径只有350米,是由3万多块小金属反射面板拼接而成,历时11年才修建完成。FAST射电望远镜的反射面板多达40多万块,留给周永和的拼接工期只有不到一年的时间。

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周永和团队先把40万多块小反射面板组装成规格不一的4450块大反射面板,这些由“小镜片”组合的曲面,单片最大面积约120平方米,最大重量超过1吨,形状各异,容易变形。把它们一个个起吊数百米,下落安装,吻合误差不能超过两毫米,这简直是一个前人从未领教过的挑战。

经过反复讨论试验,周永和选择用圆规模式进行吊装。他们决定,以FAST大球面的中心为圆心,在离地面50米的高空中,用现代机械架起圆规吊运系统。

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FAST反射面单元吊装工程现场生产主管周永和:就是从中间牵一根线,然后沿着这个半径,250米的这个半径,画一个圆,这样的话,就能够把我这4450块面板准确的送到位,能够全覆盖的送到位。

他们在FAST圆心的馈源舱位置修建一个环梁,作为圆规的中心支撑点,在这只巨碗的碗边架设起一圈钢梁轨道,在轨道上运动的机车成为第二个支撑点,两个支撑点之间由两根粗钢缆连接。安装的时候,反射面板首先被吊装到圈梁轨道上,然后机车在圈梁轨道上转动,把面板运送到预定位置的缆索吊上,由缆索吊沿钢缆吊装到指定位置。

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历时270多天,90%的反射面板安装完毕。但是位于球面中心位置的吊装成了新难题。

FAST反射面单元吊装工程现场生产主管周永和:圆心那个位置,几乎就是我半跨径一个盲区了,它那个位置覆盖不到,所以我必须把半跨径改成全跨径。

【大国工匠】周永和:巧手拼就世界最大“天眼”

这是一次全新而大胆的探索,离地100多米的高空中,他们在500米的球面上牵引一条全跨径钢缆,利用钢缆的自然下垂,让反射面板顺势而下,到达指定位置。这对安装团队的操作精度要求更为苛刻,因为一旦出现失误,钢缆上吊着的面板就会与已经安装完的球面镜产生剧烈碰撞,导致前功尽弃。

【大国工匠】周永和:巧手拼就世界最大“天眼”

山谷里的风变化无常,这是下垂吊装的最大干扰。工匠们无法左右风,只能找准自己的位置,顺势而为。

FAST反射面单元吊装工程现场生产主管周永和:因为上面人员的视线,受到一定阻碍,距离又远,所以他只能看到面板的上表面,要达到精准的定位,必须得到下面的点连接。

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2016年7月3日,位于中国贵州省平塘县大窝凼洼地的世界最大单口径射电望远镜FAST完成最后一块反射面板的吊装,并于9月25号落成启用。FAST属于国家九大科技基础设施之一,是世界射电天文科技领域的巅峰之作,它能够以目前世界上最高的灵敏度,开展从宇宙起源到星际物质结构的探寻。甚至还可能用于搜寻地外文明的通讯信号,寻找外星人。

【大国工匠】周永和:巧手拼就世界最大“天眼”

FAST反射面单元吊装工程现场生产主管周永和:FAST本身,就是为了开发太空,探索宇宙奥妙,对于我自己而言,也就是探索我自己的过程。当困难一次一次的扑面而来的时候,我认为对我自己也是一个个的机会,一个提升我自己的机会。

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