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气体悬浮技术助力我国航空轴承“黑科技”

2019-04-24 08:40
智造大视野
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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。据科技日报报道,湖南大学高端智能装备关键部件研究中心,多年来聚焦“高端气体悬浮技术”,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。

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,类似“飞机起飞”。飞机在对地速度达到一定程度后,就可“悬”在空气中。转动设备的转轴达一定转速后,在不需外部辅助设备的情况下,也能“悬”在空气中。因此,动压气浮轴承技术可实现常规轴承技术无法到达的转速。同时,因使用气体作为悬浮介质,对温度不敏感,气体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、气体悬浮高速涡轮发电机等超高速设备。

冯凯同时介绍了“气体静压轴承技术”。这种技术基本工作原理,是通过外接高压气体,将气体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气体悬浮技术,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。“未来,航天器重量越来越大,对模拟太空环境的逼真度也要求越来越高,对气浮技术承载能力和精度都提出了更高要求,我们还将在润滑机理、轴承材料、结构设计及系统集成等方面开展更加系统和详细的工作。”

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