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毕业被“忽悠”进FAST,山沟里一蹲8年,创3项世界第一!
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这个“大科学工程”,确实是挺大的。
姜鹏说,“如果把FAST比喻成盛满了水的一口锅,我们全世界每个人都可以分4瓶,够大家所有人喝一天的。”
它的反射面则像是天眼的视网膜。姜鹏牢牢记着和它相关的那些数字,“它是一个500米口径的钢梁,架在50根巨大的钢柱子上,670根钢索编成的索网挂于横梁,上铺4450块反射面单元,下设2225根下拉索,固定在地面上的触动器上。”
望远镜的“视网膜”
“触动器拽动下拉索,就能控制索网的形状,一会儿是球面,一会儿是抛面,以进行天文信号的收集和观测。”姜鹏补充说。
这样大的射电望远镜,首先要做的是结构设计。人类所知道的最多正面体只有正二十面体,于是项目团队不得不为4000多块反射面单元设计出380多个种类。
在连接方式上,传统结构中藐视一切的“温度缝”被一票否决,他们只能设置滑移支座,来释放热胀冷缩产生的钢梁变形。
(结构设计优化)
技术难题每时每刻都在降临。
我要是用一句话来形容这个索网结构,那就是它是世界上跨度最大、精度最高、工作方式最特殊的一个索网工程。一般一项工程有一项世界第一就已经很难了,但是这个索网却集了三项世界第一,你可以想象它的难度有多大。
FAST的索网要求变形,钢索更像是弹簧,对疲劳性能的要求极高。姜鹏和同事们对十余根钢索结构进行疲劳实验,没有一例能满足要求的,这打击大了。
时间紧迫,刻不容缓。谈到当时的情况,姜鹏还说道,“当时我们的总工程师南仁东,经常在办公室里隔三差五找我去讨论技术问题,每次见到他,他头发都是立着的,天天在焦虑,手足无措,不知道该怎么解决。”
到底需要采用什么样性能的疲劳性能钢索?
望远镜的运行轨迹如何?每根索在未来30年承受的应力如何?观测年限要设计成多少年?设备故障怎么办?
(经历的破坏和困难)
国家天文台用一次次的失败实验试图解答。
“我们几乎经历了所有可能的破坏形式——铆柱的损伤破坏、单丝的磨损破坏,所有可能的我们都经历了。”姜鹏说。一根索的加工失误,都有可能导致整个索网无法精确成形。
把1600根钢索全部返厂重新加工、用力传感器实现挂索网的精确定位、索结构的重新安装……虽然“忽悠人”的项目里充满了无穷无尽的大麻烦,开会就像开玩笑,但总有一个声音呐喊着:搞定它!
“欢迎你把孤独的他们带走”
6000多根索,2000多个节盘,上万个关节轴承。不管是炎炎的烈日,还是冬天,工人们天天吊在几十米的高空上,一个个散拼,才终于把索装上合拢。
反射面的安装也一样特殊。从拼装场地吊起来到空中,顺着篮索溜。好几个工人在高空等待,从四米到几十米,一颗颗地将4450块反射面单元安装完毕。
艰难的索结构安装过程,由东南大学的郭振兴团队主动请缨接手。他们非常擅于做这个,研究后给出了这样好的方案。
你也许能想象到,这要经历多么长的一段时间。
从始至终,这个团队已经坚持了22年。
他们之中,多得是意气风发的年轻人。他们和FAST共同成长,在项目中度过的日日夜夜几乎就是他们的整个青春年华。
他们简单而善良,一心向科学,却常常孤独,以宠物为伴。
- 原标题:毕业被“忽悠”进FAST,山沟里一蹲8年,创3项世界第一! 本文仅代表作者个人观点。
- 责任编辑:孙武
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