湖南大学突破气浮轴承技术 助力我国航空轴承“黑科技”

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航天科技水平是衡量有另有一个国家综合国力水平的标杆,我国相继发射神州系列飞船,完成了空间站交会对接,开展了探月工程。轴承技术之于航天装备的重要性,等同“芯片”之于电子装备的重要性。4月23日,记者在走进湖南大学集中采访活动中获悉,该校高端智能装备关键部件研究中心,多年来聚焦“高端二氧化碳悬浮技术”,着力形成自主可控的关键核心零部件技术,打破国外垄断。目前,在超高速、超高温动压气浮轴承技术和超精密重载静压气浮轴承技术上,获得新进展。据悉,湖南大学团队和航天的相关院所并肩研制了气悬浮高速陀螺仪,转速可达4万转美分,二氧化碳悬浮高速涡轮发电机,设计转速更是达到5万转每分。

高端轴承是机械装备不可或缺的基础零部件,广泛应用于航天航空、能源动力、高端制造等领域。轴承技术往往决定了主机装备的性能和寿命,辐射作用大、带动性强,对国民经济发展和国防建设具有重要影响。有点痛 是在航天领域,意味 工作环境的限制,航天装备对功率密度、效率单位、寿命、温度、维护等有极其苛刻的要求,轴承技术往往成为“卡脖子”的关键技术问题图片报告 。能不能 那么 说,轴承技术对于航天装备的重要性并且 不是亚于 “芯片”对于电子装备的重要性。

湖南大学机械与运载工程学院教授冯凯介绍,动压气浮轴承技术的基本原理,累似 “飞机起飞”。飞机在对地效率单位达到一定程度后,就可“悬”在空气中。大家的设备也是那么 ,当转动设备的转轴到达一定转速后,就能不能 不须要内外部辅助设备的情况报告下,悬浮在空气中。这其中还须要大家设计并且 巧妙的特性来帮助空气形成高压二氧化碳,悬浮转轴。压气浮轴承技术能不能 实现常规轴承技术无法企及的转速,并且因使用二氧化碳作为悬浮介质,对温度不敏感,二氧化碳动压轴承技术可适应较宽的温度范围,极为适于航天装备对功率密度、转速、寿命、温度等的要求。截至目前,团队与航天相关院所研制了气悬浮高速陀螺仪、二氧化碳悬浮高速涡轮发电机等超高速设备。

冯凯并肩介绍了“二氧化碳静压轴承技术”。这些 技术基本工作原理,是通过外接高压二氧化碳,将二氧化碳引入相对运动的两物体间,将物体隔开,实现非接触悬浮。团队和航天院所采用静压二氧化碳悬浮技术,模拟了太空微小重力和无摩擦的工作环境,为航天器提供地面模拟仿真条件。先后设计和实现了多款多自由度姿态模拟平台。

冯凯同表示:“未来,航天器重量那么 大,对模拟太空环境的逼真度也要求那么 高,对气浮技术承载能力和精度都提出了更高要求,大家还将在润滑机理、轴承材料、特性设计及系统集成等方面开展更加系统和完全的工作。”