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王启明:与“天眼”结缘18年

2019-03-01 09:54:10

  2000年到2018年,王启明在FAST这条路上走过了18年,风风雨雨、苦辣酸甜,从39岁到57岁,他把人生最有精力的时光都投入在这项大国重器的建设中。

  从教授到总工艺师

  王启明研究员现任FAST工程总工艺师兼主动反射面系统总工,自2000年以来一直从事“中国天眼”FAST望远镜的预研、立项及建设等工作。此前他在大学任教18年,积累了深厚的专业知识和科研经验,是一个典型的从教授走向工程师的人物。

  2001年初,王启明建造了首台FAST馈源精调Stewart平台试验样机。该样机参加了国家“863”十五周年成果展。2002年起他主持FAST主动反射面系统工作。2005年驻密云观测站十个月,完成了建造FAST 50米整体模型工作。该模型开创了一种大射电望远镜结构的新模式,验证了望远镜索网结构的可行性,为FAST成功立项奠定了重要基础。

  望远镜建设前,王启明带领团队常年致力于反射面设备的研制及性能测试工作。他联合国内天线制造企业,主持研制了8种结构的反射面单元全尺寸样机,利用他深厚的专业知识研制了大量的测试工装和设备,带领团队成员使用自研的工装设备及手拉葫芦、拔杆等对试制的诸多反射面样机进行了模拟风载荷、倾斜姿态和温度变化等多因素的试验工作,最终依据试验数据提出了适合贵州多雨潮湿环境、易于运输和现场施工的全铝三角锥空间网架反射面单元结构,该结构已获多项国家发明专利授权,并为FAST望远镜所采用。

  解决FAST建设难题

  索网结构是FAST望远镜的一大创新。索结构工作应力幅的设计值为500Mpa,是国家规范的2.5倍,当时国内外没有任何一种产品能满足这个要求。王启明即时启动了这种索结构的研制工作,走访了国内著名高校、研究院、钢丝和钢索生产企业数十家,与国内外行业专家面对面请教,最终经两年多的努力及近百次试验,研制出满足FAST要求的钢索,为实现FAST索网结构奠定了技术可行。该索结构可满足500Mpa应力幅200万次疲劳工况,可应用在摩天轮轮辐索等大应力幅需求场合,填补了国内外高应力幅索结构技术空白。

  此外,王启明提出的“大射电天文望远镜共驱动并联阵列机构”、“一种液压式地锚疲劳特性测试装置”和“用于FAST反射面单元吊装的吊点装置”等多项发明专利都已得到授权,这些专利在望远镜设计或建设阶段得到应用。

  主持FAST重要课题

  王启明针对FAST望远镜项目先后主持了三项国家自然科学基金课题。2007年FAST预研究阶段,王启明主持了“大射电望远镜主动反射面控制策略与拟合精度研究”项目,该基金对FAST主动反射面的控制策略和精度问题进行了深入的理论研究,为后续望远镜的可研和初步设计提供了参考。2012年,他主持的“大型天文望远镜状态监控与故障诊断技术研究”基金对FAST望远镜的反射面健康监测系统提出了初步设计,并在FAST 50米整体模型上布置了简单健康监测诊断系统,进行系统试验测试研究,其结果为后续望远镜反射面系统健康监测系统的设计和建造奠定了基础。2017年FAST 望远镜已经建造完成,王启明针对望远镜中数量最多的运动部件——2225台主动反射面系统的促动器装置,申请并获批了国家自然科学基金“FAST液压促动器群系统寿命预测与可靠性增长研究”项目,该基金已经针对FAST应用的2225台液压促动器装置进行零部件磨损情况采样,以建立寿命预测模型,为后续促动器零部件备份和设备的优化升级设计做理论和实验资料准备。 

  FAST望远镜自2011年开始建造。2012年设备开始进场以来,王启明一直长期坚守的望远镜台址贵州黔南地区的大窝凼洼地,负责现场数十家施工单位的材料运输、施工组织、协调等工作,以及负责多单位多系统之间的技术接口、试验测试等。在工程建设期间,每年节假日他都是在施工现场度过,春节前也是最后一个离开现场。

  从39岁参加中国天眼FAST望远镜的研究工作,至今历时18年一直坚守在工作岗位上,王启明将人生最有精力的年华奉献给了美丽的中国天眼。

来源:中工网
编辑:姚怡梦

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