中国天眼 x 北科大,两个大科学装置梦幻联动!
【编者按】在中国共产党北京科技大学第十三次党员代表大会即将胜利召开之际,学校特别推出党代会系列报道之《鼎新·奋进》专题。今日推出专题报道第二篇,讲述国家材料服役安全科学中心团队服务国家重大战略需求,助力“中国天眼”索驱动钢丝绳国产化的报国奋进故事。
3轮迭代
6.2万次弯曲疲劳试验
20万次脉冲疲劳试验
在过去的1000多个日夜里
北科大国家材料服役安全科学中心
与牵头单位中国科学院国家天文台
及各参研单位并肩攻
坚
为“中国天眼”共同捻制一根国产钢丝绳
从专属特种钢材到专用检测试验设备
国产钢丝绳的每一步都是充满挑战
经历“九九八十一难”
终于牵起“中国天眼”的“瞳孔”
这是“中国天眼”索驱动钢丝绳
首次摆脱对进口的依赖
全面换上国产绳
造一根绳,到底有多难?
一次次极限试验数据的背后
又藏着怎样惊心动魄的故事?
今天,我们一起来聆听这份大国重器的匠心坚守
一根国产绳:牵起大国重器的“明眸”
在重峦叠嶂的喀斯特群山之间,被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜,正凭借6根巨型钢丝绳牵引着30吨重的馈源舱,在140米高空、206米尺度范围内实现实时定位。
从2016年落成启用至今,“中国天眼”索驱动钢丝绳一直依赖进口,供应链安全与核心技术自主可控的隐患如影随形。2023年1月,自主研发的号角正式吹响。由中国科学院国家天文台牵头,北京科技大学国
家材料服役安全科学中心作为核心参研单位之一全程参与,携手踏上了从零开始的攻坚之路,历经1000多个日夜,终于为“中国天眼”量身打造一根真正的“国产绳”。
从97分到100分:没有差不多,必须拿满分
“中国天眼”国产钢丝绳的使用环境比较特殊,其工况对钢丝绳的疲劳寿命提出了极高要求,日均承受近百次弯曲和脉冲载荷。
国家材料服役安全科学中心依托国家重大科技基础设施——“重大工程材料服役安全研究评价设施”,凭借在极端工况材料服役性能评价领域的深厚积累,主动承担了国产钢丝绳研发中的全尺寸钢丝绳服役性能试验及评价研究的关键任务。在两年半的研发过程中,研发团队突破了原有只进行脉冲和弯曲疲劳简单评价模式,自主设计研制了模拟真实服役工况的钢丝绳脉冲-弯曲复合疲劳试验系统。
2026年1月,在前期试验效果良好的基础上,原本以为是交付前的最后一次检验,谁都没想到,经过疲劳试验后的钢丝绳破断力竟然卡在了1754千牛,比预定指标1800千牛只差了46千牛,算是拿到了97分。但整个研发团队坚持标准就是铁律,即使是1799kN都不行,技术指标不能做任何折减。
该任务先后开展了3轮迭代,完成了近百根样绳的试验测试和分析研究工作,经历了无数次“断了再来”的循环。成功从来不是一蹴而就,这次国产钢丝绳的研发也是正是如此。
“硬核”答卷:这是大国担当,这是中国力量
2026年4月,在国家材料服役安全科学中心钢丝绳破断试验现场,气氛凝重又期待。随着一声响亮的破断声,经过疲劳试验后国产钢丝绳的破断力数值定格在了1968千牛。这比要求数值高出了168千牛——换算一下,仅是这高出来的余量,就足以同时吊起11辆家用轿车。这是国产钢丝绳在交付前最后一次检测交出的成绩单,一份满分的答卷。
一根钢索,吊起的不仅是仰望星空的30吨馈源舱,更是一场关于钢丝绳全产业链的技术突围,这就是大国重器的力量。此项测试研究任务负责人、国家材料服役安全科学中心力学与结构工程实验站主任任学冲研究员对此深有感触:“通过实验室大量的检测数据,最近这几年体会特别深刻的是,我们国家在科技的自立自强、赶超国际先进水平方面,有着非常大的进步。”
国家材料服役安全科学中心
“国家材料服役安全科学中心”(National Center for Materials Service Safety,缩写NCMS)是2008年12月由国家发展和改革委员会批复、由北京科技大学牵头组建成立,肩负着对国家重大科技基础设施“重大工程材料服役安全研究评价设施(Materials Service Safety Assessment Facilities,缩写MSAF)”项目的建设、运行、管理与发展任务,是首个由教育部直属高校牵头承建的国家科学中心。国家材料服役安全科学中心持续聚焦国民经济主战场,多次服务国家重大战略,如国产世界最大的风电机组、重型燃气轮机、冬奥会主场馆、国产高铁轮轴和万米级科探深井等。
2026年5月1日
“中国天眼”启动馈源驱动钢丝绳更换工作
6根国产钢丝绳已运抵现场
更换工作预计持续至6月下旬
此次国产化替代
不仅筑牢“中国天眼”
长期稳定运行的安全底座
更构建起从特种材料、制绳工艺到
性能检测的完整自主技术体系
为其他重大科技基础设施的国产化
提供了可复制的经验
“中国天眼”正以硬核自立姿态
持续奔赴宇宙深空的星辰之约
北科大正以科技报国担当
在关键核心技术国产化道路上勇毅前行
北京科技大学 | USTB
出品:新媒体中心
来源:国家材料服役安全科学中心
素材:新华社、新华视界
北京科协、贵州电视台等
编辑:郭朗卓、王沐菁
校审:林冠群
责编:杨美偲
来源:北京号
作者: 北京科技大学
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