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“嫦娥三号”高科技就在身边:已应用于北京地铁
  2013年12月15日15:18    来源:北京晚报    
 
原标题:“嫦娥三号”高科技就在身边:已应用于北京地铁

9号线郭公庄站中央空调系统采用了航天高科技:“神舟北极”高效集成冷冻站

  根据未来航天器发展趋势研制出的高精度装配定位用智能移动设备——“神舟智通”全向智能移动平台车

  地铁导电接触轨——钢铝复合轨的生产技术长期由国外公司控制,而中国航天技术的应用打破了国外公司控制

  “嫦娥三号”昨夜轻盈地在月球上实现了“软着陆”,中国航天技术再次点燃国人心中的自豪感,也再次让世界惊叹。在很多人眼中,能“上九天揽月”的航天技术是遥远的,高不可攀的,其实不然,航天技术包括“嫦娥三号”上的高科技,早已在百姓身边悄悄出现了。

  作为“嫦娥三号”的参研单位和宇航产品制造企业,隶属于中国空间技术研究院的北京卫星制造厂一直致力于航天技术的应用转化。如今,该厂由航天技术转化而成的三种产品已经形成一个系统,在包括北京地铁在内的轨道交通领域实现了“软着陆”。

  9号线郭公庄站:

  “嫦三”热控技术提高空调效率

  现在的北京已经进入冬季,当你由寒冷的户外进入北京地铁9号线郭公庄站时,会感受到阵阵怡人的暖意。而郭公庄站的中央空调系统采用的,正是北京卫星制造厂的“神舟北极”高效集成冷冻站产品。

  航天制造和中央空调看似不相关,实际上在技术上有很多共通之处。以“嫦娥三号”为例,月球上昼夜间的温差达到几百摄氏度,要保证“嫦娥三号”搭载的各种仪器设备正常工作,就必须依靠强大的热控系统。北京卫星制造厂研制的两相流体回路就是热控系统的组成部分之一,发挥着与中央空调一样的作用,帮助“嫦娥三号”度过酷热的月昼和极寒的月夜。正是在航天热控技术的基础上,该厂通过转化形成了自己的“神舟北极”高效集成冷冻站产品。

  与市场上其他的中央空调产品相比,“神舟北极”的节能效果非常突出。传统的中央空调无论在任何条件下都是满负荷运行,固定的运行模式不免会浪费能源。高效集成冷冻站则可以实时调整各设备运行状态,使其运行在最佳的效率曲线,同时通过控制系统的关联控制实现各设备的变频协同运行。与传统冷冻站相比,“神舟北极”运用了“系统集成专项技术”和“前馈关联控制技术”,年均运行效率可提高20%到50%,占地面积至少节省1/3,现场建设周期缩短4/5,且维修运输方便,使用寿命延长,可大幅降低系统运行、维护难度和费用,充分体现建筑节能。2012年,“神舟北极”高效集成冷冻站产品荣获了“2012节能中国十大应用新技术”大奖。

  目前,“神舟北极”高效集成冷冻站及其节能信息化服务平台已成为北京卫星制造厂最为成熟的航天技术应用产品,凭借着“高效节能”、“节省空间”、“缩短周期”、“智能控制”四大优势,已在全国二十多个省市自治区得到推广应用,应用范围也从轨道交通领域扩展到所有的民用建筑领域。

  全向智能移动平台车:

  “嫦三”部装智能车驶进轨道交通

  在“嫦娥三号”部装期间,走进北京卫星制造厂的复材产品制造中心,你会看到有工人遥控着一辆半米多高、四四方方的“运输车”,载着部装工作需要的各种零部件在厂房内运行。这辆车能够以零回转半径原地旋转,实现平面360度任意方向上行驶,直行、横移、斜跑、原地转圈,全都不在话下。再微小曲折的角落,只要宽度跟车等宽,它都能畅通无阻。它就是根据未来航天器发展趋势研制出的高精度装配定位用智能移动设备——“神舟智通”全向智能移动平台车。

  这是一款完全由航天装备制造需求牵引而来的产品,从名字中,人们基本也能“顺藤摸瓜”,想象出它大概长什么模样来。

  首先是它的全向性。一方面,这款平台车可以实现平面360度任意方向的移动。另一方面,平台车能够以零回转半径的方式原地旋转任意角度,可以沿平面上任意连续轨迹走到指定的位置,运动非常灵活并且可以实现精确定位和高精度轨迹控制。

  再就是它的智能化和平台性。平台车有一颗高智慧的“大脑”,在它的支配下,整车的功能延展性很好,配上升降台,小车就具备了空间全方位运动、高精度灵活运动的能力;小车还具备在正负0.1毫米的精度误差内进行指令操作的能力……

  它可以是个搬运平台,也可以是个精确装配平台,还可以是个检修平台。在开拓轨道交通领域的过程中,北京卫星制造厂发现,这款平台车在轨道行业同样大有用武之地。高速铁路列车、地下铁路列车检修时,车体与车体下部各个大型部件的精确拆除、装配和搬运,一直是困扰行业的难题,而平台车正是破解这个难题的一剂良方。

  “神舟智通”已成为轨道交通领域的“明星”。上海申通地铁集团、龙铁纵横(北京)轨道交通设备有限公司、中国南车青岛四方车辆厂、广州高速铁路集团公司、成都轨道交通有限公司等轨道交通领域的企业纷纷找上门来寻求合作。除此之外,该产品在航天、航空、电力、物流等领域也打开了突破口,并呈现出广阔的市场前景。如今,已经能够根据客户的不同需求,推出定制服务,为用户设计不同大小、不同载重量、搭载不同设备的专用平台车,真正实现了一车多能。

  地铁导电接触轨:

  “嫦三”焊接技术打破国外垄断

  地铁运行一般需要三条轨道,除了底下的两条铁轨外,还有一条导电接触轨,以给列车提供能源。导电接触轨分低碳钢导电接触轨和钢铝复合导电接触轨两种。钢铝复合接触轨具有改善受流条件、减小机械磨损和电腐蚀、提高经济效应等优点,因此,钢铝复合接触轨完全取代传统的低碳钢接触轨,已成为行业发展的必然趋势。

  导电接触轨看起来很普通,但是其生产技术一直被国外公司控制着,国内的生产厂商要么是外国独资,要么是中外合资。为此,拥有航天技术的北京卫星制造厂决定做“地下”的买卖,打破国外公司的技术垄断。通过转化航天器的精密成形和自动焊接技术,北京卫星制造厂成功研制出了“神舟星通”钢铝复合接触轨产品。

  钢铝复合轨的技术难点在于如何将耐磨的钢带和导电性能好的铝轨无缝焊接起来,而焊接技术恰恰是北京卫星制造厂的强项。无论是“神舟”飞船、“天宫一号”还是“嫦娥三号”,都需要焊接技术,而航天产品对焊接精度的要求远非民用产品能比。果然,仅仅经过半年左右的研发,北京卫星制造厂就攻克了钢铝复合轨的关键技术,并自主设计了一条钢铝复合轨的生产线。

  此外,轨道交通是一个追求高可靠性、高安全性的领域,产品要进入市场,必须经过各种试验。而拥有高精尖的试验设备正是航天的优势之一。膨胀接头是钢铝复合接触轨中的重要配件,它在轨道中间起着连接作用。如何设计出一个合理的尺寸,使它在热胀冷缩的时候不会危及行车安全,不是一件容易的事情。为确保其可靠性,北京卫星制造厂在其常压高低温试验室进行了零下60摄氏度到零上50摄氏度的20年老化试验。常压高低温试验室能够模拟太空中几百摄氏度的温差变化,用其模拟地球上的气候自然绰绰有余。这样的试验条件在行业内绝无仅有,这种强度的老化试验也开了行业先河。

  领先的技术、严苛的试验造就了产品非凡的品质。在各项试验中,“神舟星通”的技术指标均优于国内同类产品。2013年6月,产品鉴定会在北京召开,由11位轨道交通领域的顶级专家组成的评审组给出了“国际先进、国内领先”的评语。

  航天品牌和信誉也成为产品的金字招牌。几乎在“神舟星通”钢铝复合接触轨通过产品鉴定的同时,北京卫星制造厂就签订了第一份生产合同,客户表示:认的就是航天这个品牌。

  本版文字 薛飞J177 本版底图为“嫦娥三号”着陆器地形地貌相机拍摄的月面图像(摄于北京飞控中心大屏幕)。 新华社发
本文转自人民网:http://politics.people.com.cn/n/2013/1215/c70731-23844472.html