2015-12-22
8月2日，武船集團(tuán)承建的國(guó)家天文臺(tái)500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）反射面單元安裝工程順利完成第一塊反射面單元安裝，標(biāo)志著FAST工程施工進(jìn)入沖刺階段。
國(guó)家天文臺(tái)FAST是“十一五”國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目，坐落于貴州省黔南布依族苗族自治州平塘縣克度鎮(zhèn)金科村大窩凼洼地。FAST口徑500米，整個(gè)反射面由4450個(gè)反射面單元組成，擁有30個(gè)足球場(chǎng)大的接收面積，建成后將成為世界最大單口徑射電望遠(yuǎn)鏡，將在未來(lái)20～30年保持世界一流設(shè)備的地位。它的研究涵蓋廣泛的天文學(xué)內(nèi)容，從宇宙初始混濁、暗物質(zhì)暗能量與大尺度結(jié)構(gòu)，星系與銀河系的演化，恒星類天體，到太陽(yáng)系行星與鄰近空間事件等的觀測(cè)研究，它都具有非此莫屬的競(jìng)爭(zhēng)力。
武船集團(tuán)承擔(dān)的安裝工程包括4450塊反射面單元的安裝，以及吊裝設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)試等，主要安裝內(nèi)容是采用專用吊裝設(shè)備,將在小窩凼內(nèi)已完成拼裝檢測(cè)的反射面單元吊運(yùn)到索網(wǎng)指定位置，將反射面單元連接機(jī)構(gòu)與索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)上層盤(pán)裝配連接，形成望遠(yuǎn)鏡反射面；反射面單元安裝完成后，將吊裝設(shè)備改造成日后維護(hù)設(shè)備，留用于望遠(yuǎn)鏡反射面后續(xù)維護(hù)。
武船集團(tuán)自2013年底承接FAST反射面單元安裝工程以來(lái)，不斷優(yōu)化并形成了科學(xué)合理的工藝方案，研制了兩臺(tái)轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)車(chē)、兩臺(tái)輻射式纜索吊及兩臺(tái)隨動(dòng)小車(chē)、6套專用吊具、中心環(huán)梁等安裝設(shè)備，于今年 5月進(jìn)場(chǎng)進(jìn)行設(shè)備安裝、調(diào)試，逐步完成了空載試驗(yàn)、負(fù)載試驗(yàn)，通過(guò)了驗(yàn)收，為全面開(kāi)始反射面安裝做好了準(zhǔn)備。
此次FAST反射面單元的安裝采用了全新的輻射式纜索吊和轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)車(chē)聯(lián)合完成吊裝的方式，堪稱超級(jí)工程版的“空中接力”。先將專用吊具和反射面單元連接，用70多米高的塔吊將總重800公斤左右的專用吊具和反射面單元調(diào)至圈梁上空，使用專用吊鉤將反射面單元轉(zhuǎn)移至轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)車(chē)上，轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)車(chē)運(yùn)行到纜索吊所在位置將其轉(zhuǎn)移至纜索吊上。纜索吊運(yùn)載小車(chē)沿著纜索將反射面單元送到待安裝的指定位置，并實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)落位，安裝螺栓，將其固定到索網(wǎng)上。據(jù)介紹，在工程高峰期，兩臺(tái)纜索吊和兩臺(tái)轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)車(chē)聯(lián)合同時(shí)作業(yè)，每天將完成不少于20塊反射面單元的安裝。
據(jù)悉，要將國(guó)家天文臺(tái)FAST這一超級(jí)工程反射面單元順利安全安裝到位，主要面臨著三個(gè)難點(diǎn)。一是產(chǎn)品保護(hù)要求高。4450塊反射面單元要安裝在2000多個(gè)節(jié)點(diǎn)盤(pán)上，一一對(duì)應(yīng)，每塊擺放的角度在0度到56度之間變化，且安裝過(guò)程中不允許任何磕碰，兩塊反射面單元之間的間隙僅僅65毫米。為此，武船集團(tuán)專門(mén)設(shè)計(jì)了適應(yīng)各種規(guī)格的反射面專用吊具6套，安裝操作方便，有效控制反射面單元變形，保證了產(chǎn)品的安全。二是高空作業(yè)難度大。從圈梁頂面到FAST底部最大高度差134米、跨距250米，反射面離地最小距離5米。反射面單元安裝需在空中繞過(guò)索網(wǎng)等障礙物，并完成姿態(tài)調(diào)整等一系列工作。武船集團(tuán)采用輻射式纜索吊和轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)車(chē)聯(lián)合作業(yè)的方式，可順利完成反射面單元在空中的轉(zhuǎn)運(yùn)。同時(shí)，安裝人員通過(guò)卷?yè)P(yáng)提升吊籃上升到安裝位置，并將安全帶掛在節(jié)點(diǎn)盤(pán)附近的錨固頭上，保證了人員安全。三是落位精度要求高。要從高空將邊長(zhǎng)10米多的三角形空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的反射面單元準(zhǔn)確放置在相應(yīng)位置上，且其中0號(hào)點(diǎn)上的兩個(gè)螺栓安裝精度要求在1毫米以內(nèi)。武船集團(tuán)專門(mén)在纜索吊上集成了一套無(wú)線遙控裝置，可微調(diào)反射面單元的位置及安裝姿態(tài)，使其精準(zhǔn)安裝到指定位置。
通過(guò)承接國(guó)家天文臺(tái)FAST反射面單元安裝工程，攻克大量技術(shù)難點(diǎn)，武船集團(tuán)掌握了大跨徑空間轉(zhuǎn)移技術(shù)和空間干涉技術(shù)，進(jìn)一步增強(qiáng)了特種設(shè)備的安裝能力，為國(guó)家天文探索事業(yè)作出了新貢獻(xiàn)。
