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王启明同志荣获2018年度中国科学院“十佳科苑名匠”称号

发表日期:2019-01-23来源:放大 缩小

  为深入学习习近平总书记新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,积极响应中华全国总工会“大国工匠”品牌建设,充分发挥先进模范人物的示范引领作用,大力弘扬劳模精神和工匠精神,院工会在全院范围组织“中国科学院工匠”评选活动。经过数月层层选拔,王启明同志当选为首届中国科学院“十佳科苑名匠”称号,并由中科院副秘书长、直属机关党委常务副书记李和风于121日下午,在国家图书馆艺术中心予以发布。 

  王启明研究员现任FAST工程总工艺师兼主动反射面系统总工,自2000年以来一直从事“中国天眼”——500米口径球面射电望远镜FAST的预研、立项及建设工作。 

  王启明同志20013月建造了首台望远镜馈源精调Stewart平台试验样机并成功地参加了国家“863”十五周年成果展。2002年起主持FAST主动反射面系统工作,开展了促动器样机、反射面单元机构学和索网结构分型等方面的研究与试验;通过对主动反射面系统的整体结构优化设计,于2005年在国家天文台密云观测站负责建造了FAST 50米整体模型,该模型开创了一种大射电望远镜结构的新模式;在50米的模型上验证了望远镜索网结构的可行性,为FAST立项奠定了基础。 

  FAST望远镜于2007年获批国家十一五重大科技基础设施,当时王明作为主动反射面系统总工带领团队开展了主动反射面系统的设备研制工作。他经常走访在国内促动器、钢索和天线设计和制造企业,主持研制了采用钢或铝材料组成的空间网架结构、弦支机构、单层及双层结构等共8种结构的反射面单元全尺寸样机,并对这些种类的样机进行了大量的试验工作,最终提出了适合贵州多雨潮湿环境、易于运输和现场施工的全铝三角锥空间网架反射面单元结构,该结构最终为FAST望远镜所采用。 

  索网结构是FAST望远镜的最重要的创新结构,因主动反射面变形的需求,主索应力幅的设计值超出国家规范的2.5倍,当时国内外没有任何一种产品能满足这个要求。王启明在2009年启动了这种索结构的研制工作,走访了国内著名高校、研究院、钢丝和钢索生产企业数十家;经过两年多的努力工作及近百次试验,终于研制出满足FAST要求的钢索,为实现FAST索网结构奠定了基础。该索结构可工作在500MPA高应力幅条件下达到200万次疲劳性能工况,可应用在摩天轮轮辐索等大应力幅需求场合,填补了国内外的空白。 

  反射面面板最边缘一圈是由150块形状各异的不规则四边形单元组成,这150块面板要同时与运动的索网结构和静止的圈梁结构连接;王启明多次组织面板的设计和制造单位讨论连接方案,并提出了最终采用的自适应连接关节结构,目前该设备已运行2年多,150套连接机构运行状况良好。 

  他根据多年的研究成果提出“大射电天文望远镜共驱动并联阵列机构”、“一种液压式地锚疲劳特性测试装置”和“用于FAST反射面单元吊装的吊点装置”等多项发明专利都已得到授权,这些专利在望远镜设计或建设阶段得到应用。如:在2010FAST台址进行几十根地锚锚杆疲劳试验中,试验设备全部使用了按其专利研制的液压式地锚疲劳特性测试装置,在历时数月试验中装置运行良好,保证了疲劳试验的完成。 

  王启明针对FAST望远镜项目先后主持了三项国家自然科学基金课题,首先在2007FAST预研究阶段主持了“大射电望远镜主动反射面控制策略与拟合精度研究”项目,该基金对FAST主动反射面的控制策略和精度问题进行了深入的理论研究,为后续望远镜的可研和初步设计提供了参考。于2012年主持的“大型天文望远镜状态监控与故障诊断技术研究”基金对FAST望远镜的反射面系统的健康监测系统提出了初步设计,并在FAST 50米整体模型上布置了简单健康监测诊断系统,进行系统试验测试研究;其结果为后续望远镜反射面系统健康监测系统的设计和建造奠定了基础。2017FAST 望远镜已经建造完成,王启明针对望远镜中数量最多的运动部件——2225台主动反射面系统的促动器装置,申请并获批了国家自然科学基金“FAST液压促动器群系统寿命预测与可靠性增长研究”项目,该基金已经针对FAST应用的2225台液压促动器装置进行零部件磨损情况采样,以建立寿命预测模型,为后续促动器零部件备份和设备的优化升级设计做理论和实验资料准备。  

  FAST望远镜自2011年开始建造,自2012年设备开始进场以来,王启明一直长期坚守的望远镜台址贵州黔南地区的大窝凼洼地,负责现场数十家施工单位的材料运输、施工组织、协调等工作,以及负责多单位多系统之间的技术接口、试验测试等。在工程建设最紧张的几年里,每年春节都是最后一个离开现场。 

  王启明从39岁参加中国天眼FAST望远镜的研究工作,至今历时十八年一直坚守在工作岗位上,将人生最有精力的年华奉献给了美丽的中国天眼! 

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