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[經濟半小時]掘金航天科技(2010.10.18)

發佈時間:2010年10月18日 22:26 | 進入復興論壇 | 來源:CCTV-經濟半小時

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    十月九日嫦娥二號衛星成功順利進入圓形環月工作軌道之後。這幾天,它又完成了天地高速率通訊測試,衛星上搭載的六種有效載荷也已全部開機,即將陸續開展科學探測。嫦娥二號成功發射,讓人歡欣鼓舞,但很多人恐怕還不知道,除了科學上的意義,它和我們的經濟生活也有著非同尋常的聯絡

    就在嫦娥2號奔赴月球的時候,北京鐵路局豐臺車輛段列車檢驗員何雙宏還在像往常一樣,對每一輛列車進行仔細的檢查何雙宏幹列車檢驗員已經12年了,檢查車軸溫度是車輛檢查非常重要的環節之一。然而現在他發現,他已經不再需要一個轱轆一個轱轆地摸溫度了。

    北京鐵路局豐臺車輛段列車檢驗員 何雙宏:我們10個人作業,兩側的話每一軸它是有規定的,它軸在3至5秒之間,完了這樣算下來大概在10分鐘左右。

    由於軸承在列車高速運行中一旦發熱,就會發生熔斷,造成列車脫軌等事故。因此列車的軸承出現溫度異常,就要停車進行檢修。一列火車上百個車軸,而且車軸溫度升高往往發生在列車快速行進過程中,這成為鐵路上一個巨大的安全隱患,然而有了紅外探測器後,這個難題迎刃而解。

    北京鐵路局豐臺車輛段列車檢驗員 何雙宏:它探測出來呢,現在數字溫度特別精確,我們只對它預報的重點的溫度重點的東西,重點的個別軸承我們去檢查。

    在北京康拓紅外技術有限公司的公司,記者見到了和安裝在嫦娥2號衛星上一模一樣的紅外線敏感儀,如同顯微鏡鏡頭。公司總經理秦勤告訴記者,用在衛星上的儀器只是“百里挑一”。

    北京康拓紅外技術有限公司總經理 秦勤:生産是在502所,就是五院我們502所生産的。

    記者:等於你們直接拿過來的?

    北京康拓紅外技術有限公司總經理 秦勤:這個就是一部分,很小的一部分篩選完成之後用在衛星上,那麼其它的大部分都是用我們鐵路系統來應用。

    紅外線探測儀在嫦娥2號上主要用於衛星的定位。在上個世紀80年代,全世界只有美國能夠將衛星上的紅外線技術運用於檢測列車軸溫。由於航天掌握著中國最先進的紅外線技術,鐵道部門找到了當時還在航天集團502研究所第四研究室的秦勤。

    北京康拓紅外技術有限公司總經理 秦勤:就這個研究室有專門做各種紅外的敏感原件和那個地球敏感器和太陽敏感器。就他們找到了我以後,來了解這個器械,那麼我們給他們提供這個器械。

    然而嫦娥2號上攜帶的紅外線探測儀只能用做定位,不能測量溫度。經過3年的努力,秦勤和他的團隊終於研製出可以測溫的紅外線探測儀,並用10年左右的時間成功研發出無人值守的紅外線軸溫檢測站。然而令秦勤沒想到的,這些原來用於太空的儀器,剛放置在鐵路邊上的儀器沒過幾天就失效了。

    北京康拓紅外技術有限公司總經理 秦勤:因為空間本身是沒有污染,沒有灰塵的,而且它是一個非常乾淨的一個環境,但是用到地面來以後,就是我們一是環境條件比較惡劣,灰塵在鐵路兩旁,灰塵劇烈的振動,還有高低溫的變化,實際上某種意義上説比空間還要複雜,就是説我們衛星如果用在太空中,一般栽軌可能有的是一年,有的長的五年甚至十年,因為空中環境中它篩選好了以後,它基本上不會失效。但是用在鐵路這個軌邊這個環境下,尤其是振動和高低溫的情況下,實際上很多器件,就是很容易早期失效。

    要讓儀器工作時間更長,就必須讓紅外線探測頭在密封的環境下工作。2年時間裏,秦勤和他的團隊跑遍了中國的密封環廠家,終於在一個給衛星提供配套設備的軍工廠家,找到了合適的密封環,徹底解決了軸溫探測儀穩定性問題。同時研發出列車在300公路速度還能瞬間測出車軸溫度。

    北京鐵路局調度所車輛調度室副主任 馮凱:現在這都是報警的記錄,它可時時的對每一列車進行探測,如果發生熱軸判別以後,就會自動的進行報警。每天咱們的鐵路開行的列車非常多,所以呢咱們檢測站,每天要對幾十萬個軸頭進行監控,所以説人工是不可能完成的。這套系統在沿途各站,都在安裝,可以取代了這個檢查,取代了檢查人員,等於減少了作業人員。

    嫦娥2號上的技術讓何雙宏的工作變得越來越輕鬆。

    北京鐵路局豐臺車輛段列車檢驗員 何雙宏:我爭取以後努力學習,在電腦上去看車去發現故障,不用在現場,風吹雨打了,我喜歡這份工作。

    嫦娥2號衛星上一個小小的紅外熱敏元器件,給不斷提速的中國鐵路帶來了安全保障,同時每年還創造出3億元的經濟效益。和它相比,噴著長長火焰,將衛星送入太空的大推力火箭發動機,技術含量無疑還要高得多。然而,就是這個尖端科技産品,卻也走進了我們的生活。

    此次嫦娥2號發射同嫦娥1號最大的不同,就是嫦娥二號由運載火箭直接送入地月轉移軌道,這樣就需要發動機提供更大更穩定的推力。此次執行嫦娥2號任務的長三丙運載火箭就加裝了兩台助推器的發動機。長征系列一二級發動機主任設計師張金容告訴記者,要在瞬間産生如此劇烈的燃燒和推力,全靠高轉速的泵産生的巨大壓力

    長征系列一二級發動機主任設計師 張金容:我們初發轉數能達到103百轉。

    記者:每分鐘?

    長征系列一二級發動機主任設計師 張金容:每分鐘1萬轉,對。沒有足夠轉速的泵,它就達不到足夠的壓力,沒有足夠的壓力就達不到推力室的壓力要求。

    黃智勇之前是航天科技集團6院大運載火箭發動機設計室主任設計師。研究了20多年火箭發動機的他,從來沒有想到過如此高壓力高轉速的發動機,除了用於火箭還能用在其他什麼地方。直到2008年,中石化的同志找到了他們,他們才發現火箭發動機裏的泵原來有大用處。

    西安航天泵業有限公司總經理 黃智勇:人家就提出來一個具體的明確的要求,就是我們國家要搞這個…就説是上千公里,幾百公里,成品油、原油,這樣就涉及到一個核心部件,就是這種高可靠性,…的泵幾種,這樣就是需求比較明確了。

    隨著經濟的快速發展,石油用量快速增加。以往靠用火車運輸已經用於滿足不了需求,成本也高。因此中國開始大量建設長輸油管線。但要把油在管道裏傳輸上千公里,必須要有壓力足夠強的泵。黃智勇受命帶領團隊開始研髮油泵,然而很快他們發現,他們在天上的技術很先進,但同樣面臨到了地面“水土不服”的難題。火箭上的發動機壽命一般只有500秒,而他們的輸油泵卻需要在惡劣環境下運轉20年以上。如何讓這樣一個高壓高轉速的大泵保證密封,成為了擺在工程師傅強面前最大的難題