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氣體懸浮技術(shù)助力我國(guó)航空軸承“黑科技”
來(lái)源:科技日?qǐng)?bào) 2019-04-24 15:03:02

科技日?qǐng)?bào)長(zhǎng)沙4月23日電(記者俞慧友 通訊員蔣鼎邦 戚家坦)軸承技術(shù)之于航天裝備的重要性,等同“芯片”之于電子裝備的重要性。23日,長(zhǎng)沙,2019年“中國(guó)航天日”新聞媒體走進(jìn)湖南大學(xué)集中采訪活動(dòng)中,記者獲悉,該校高端智能裝備關(guān)鍵部件研究中心,多年來(lái)聚焦“高端氣體懸浮技術(shù)”,著力形成自主可控的關(guān)鍵核心零部件技術(shù),打破國(guó)外壟斷。目前,在超高速、超高溫動(dòng)壓氣浮軸承技術(shù)和超精密重載靜壓氣浮軸承技術(shù)上,獲得新進(jìn)展。

湖南大學(xué)機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院教授馮凱介紹,動(dòng)壓氣浮軸承技術(shù)的基本原理,類(lèi)似“飛機(jī)起飛”。飛機(jī)在對(duì)地速度達(dá)到一定程度后,就可“懸”在空氣中。轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的轉(zhuǎn)軸達(dá)一定轉(zhuǎn)速后,在不需外部輔助設(shè)備的情況下,也能“懸”在空氣中。因此,動(dòng)壓氣浮軸承技術(shù)可實(shí)現(xiàn)常規(guī)軸承技術(shù)無(wú)法到達(dá)的轉(zhuǎn)速。同時(shí),因使用氣體作為懸浮介質(zhì),對(duì)溫度不敏感,氣體動(dòng)壓軸承技術(shù)可適應(yīng)較寬的溫度范圍,極為適于航天裝備對(duì)功率密度、轉(zhuǎn)速、壽命、溫度等的要求。截至目前,團(tuán)隊(duì)與航天相關(guān)院所研制了氣懸浮高速陀螺儀、氣體懸浮高速渦輪發(fā)電機(jī)等超高速設(shè)備。

馮凱同時(shí)介紹了“氣體靜壓軸承技術(shù)”。這種技術(shù)基本工作原理,是通過(guò)外接高壓氣體,將氣體引入相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩物體間,將物體隔開(kāi),實(shí)現(xiàn)非接觸懸浮。團(tuán)隊(duì)和航天院所采用靜壓氣體懸浮技術(shù),模擬了太空微小重力和無(wú)摩擦的工作環(huán)境,為航天器提供地面模擬仿真條件。先后設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了多款多自由度姿態(tài)模擬平臺(tái)。“未來(lái),航天器重量越來(lái)越大,對(duì)模擬太空環(huán)境的逼真度也要求越來(lái)越高,對(duì)氣浮技術(shù)承載能力和精度都提出了更高要求,我們還將在潤(rùn)滑機(jī)理、軸承材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及系統(tǒng)集成等方面開(kāi)展更加系統(tǒng)和詳細(xì)的工作。”

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