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氣體懸浮技術(shù)助力我國“get”航空軸承“黑科技”
發(fā)布時間:2022-04-23

科技日報長沙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,長沙,2019年“中國航天日”新聞媒體走進湖南大學(xué)集中采訪活動中,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),打破國外壟斷。目前,在超高速、超高溫動壓氣浮軸承技術(shù),和超精密重載靜壓氣浮軸承技術(shù)上,獲得新進展。

湖南大學(xué)機械與運載工程學(xué)院教授馮凱介紹,動壓氣浮軸承技術(shù)的基本原理,類似“飛機起飛”。飛機在對地速度達到一定程度后,就可“懸”在空氣中。轉(zhuǎn)動設(shè)備的轉(zhuǎn)軸達一定轉(zhuǎn)速后,在不需外部輔助設(shè)備的情況下,也能其“懸”在空氣中。因此,動壓氣浮軸承技術(shù)可實現(xiàn)常規(guī)軸承技術(shù)無法到達的轉(zhuǎn)速。同時,因使用氣體作為懸浮介質(zhì),對溫度不敏感,氣體動壓軸承技術(shù)可適應(yīng)較寬的溫度范圍,極為適于航天裝備對功率密度、轉(zhuǎn)速、壽命、溫度等的要求。截至目前,團隊與航天相關(guān)院所研制的氣懸浮高速陀螺儀,轉(zhuǎn)速可達4萬轉(zhuǎn)美分,氣體懸浮高速渦輪發(fā)電機,設(shè)計轉(zhuǎn)速可達10萬轉(zhuǎn)每分。

馮凱同時介紹了 “氣體靜壓軸承技術(shù)”。這種技術(shù)基本工作原理,是通過外接高壓氣體,將氣體引入相對運動的兩物體間,將物體隔開,實現(xiàn)非接觸懸浮。團隊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)計和實現(xiàn)了多款多自由度姿態(tài)模擬平臺。“未來,航天器重量越來越大,對模擬太空環(huán)境的逼真度也要求越來越高,對氣浮技術(shù)承載能力和精度都提出了更高要求,我們還將在潤滑機理、軸承材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計及系統(tǒng)集成等方面開展更加系統(tǒng)和詳細的工作。”

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