• 航天科技助力“超級高鐵”在高真空環境下運行 “上海造”高速分子泵亮相工博會
    ( 2018年9月23日 10 : 09 )

    來源:解放日報


    “上海造”高速分子泵亮相工博會
    “上海造”智能化高速分子泵。

      相信大家對于“超級高鐵”早已不再陌生。早在2013年,美國SpaceX創始人埃隆·馬斯克就曾提出“超級高鐵”概念,并付諸試驗。而在今年7月,中國第一條超級高鐵項目在貴州銅仁啟動研究。簡單來說,與普通高鐵在正常的大氣壓下運行不同的是,超級高鐵以磁懸浮技術為驅動,在真空環境下運行,具有超高速、高安全、低能耗、噪聲小、污染小等特點。世界上第一個商業超級高鐵將于2020年在阿聯酋的阿布扎比運行,速度可達1200公里/小時。

      對于超級高鐵來說,實現真空環境運行是關鍵所在。正在上海舉行的工博會上,上海航天衛星裝備所展出了其軍民融合團隊自主研制的高真空環境獲得裝備——智能化高速分子泵,有望成為實現超級高鐵真空運行的“利器”。

      衛星裝備所是我國兩大衛星研制基地之一,我國航天領域知名的“空間環境模擬試驗基地”,在多年的太空真空環境模擬試驗中積累了豐厚經驗,風云衛星、天宮、神舟飛船等航天器都曾在這里完成試驗飛向太空。近年來,衛星裝備所依托核心的真空設計技術、智能化測控技術,致力于軍轉民技術應用、民品技術開發,先后研發了以分子泵為代表的各類高端真空應用裝備。

      “在真空技術領域,分子泵作為關鍵核心部件,其性能的好壞是基礎性和先導性的條件,對航天器的發展也有著重要的意義。”衛星裝備所副所長齊曉軍告訴記者,長期以來,他們通過真空獲得技術能夠精確模擬出衛星所處的超高真空環境。

      “我們這支造衛星出身的隊伍能不能自己搞?”衛星裝備所所長姜健的想法把年輕人的斗志激發起來。設計師黃濤過去在做試驗時就對它產生了興趣。分子泵看似不大,但內里“五臟俱全”,十分復雜。國內最大的分子泵企業通過與高校合作,花了近10年的時間才研發出第一臺分子泵。“光是其中葉片的設計就覆蓋到了稀薄氣體動力學、轉子動力學、材料學等多個學科,要同時滿足抽氣性能、轉子強度和旋轉穩定性等多項要求。”齊曉軍說,由于每一臺泵的配平質量加載位置都不一樣,這也使很多想進入分子泵行業的廠家止步。

      瞄準“高速”和“智能化自主管控”這兩大特點,衛星裝備所團隊終于摸準了竅門。“我們利用高速旋轉的動葉輪和靜止的靜葉片,將氣體分子從稀薄的高真空區域逐級‘驅趕’至稠密的低真空區域,最后由前級泵排至大氣,實現了具備抽真空功能的高速回轉。繼而將智能化控制技術與分子泵結合在一起,成功做到讓分子泵兼具智能化故障自診斷、故障自動保護、遠程監控、手機監控、短信報警和數據云端存儲等功能。”齊曉軍說。


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