航天529厂产品在轨道交通领域软着陆

文章来源:中国航天网 发布时间:2013-12-18

“嫦娥”飘然落广寒,“玉兔”信步游虹湾。嫦娥三号任务圆满成功,首次实现了我国航天器在地外天体软着陆和巡视勘察。中国航天技术的飞速发展再次点燃了国人心中的自豪感,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,航天技术早已在百姓身边悄悄出现了。

作为嫦娥三号任务的抓总单位,中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院一直致力于航天技术的应用转化,而隶属于该院的北京卫星制造厂积极响应院要求,不断探索宇航制造技术服务民生的新方式。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,在轨道交通领域实现了“软着陆”。

高效集成冷冻站:节能降耗 舒适候车

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。由该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。

高效集成冷冻站是一种针对公共建筑中央空调的机房节能设备,是在设计院设计的基础上开展二次深化设计和三维仿真,以节能控制系统为核心,进行设备最优选型匹配,在工厂预制、模块运输、现场拼装的系统产品。该产品具有高效节能、预制生产、智能控制等特点。

传统的中央空调无论在任何条件下都是满负荷运行,固定的运行模式就不免会浪费能源。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,应用范围也早已从轨道交通领域扩展到所有的民用建筑领域,搭乘着全国“节能减排”的春风越飞越高。

钢铝复合轨:技术领先 安全出行

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。导电接触轨又有低碳钢导电接触轨和钢铝复合导电接触轨两种。两种接触轨相比,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。而作为一个有着55年历史的老牌国企,北京卫星制造厂这家专门做太空买卖的企业却决定做“地下”的买卖,通过转化航天器的精密成形和自动焊接技术,成功研制出了“神舟星通”钢铝复合接触轨产品。

该厂进军轨道交通领域既是看中了该领域巨大的市场前景,也是在对比分析了自身的技术优势后做出的慎重决定。

随着我国城市交通压力越来越大,不少城市提出建设轨道交通以缓解城市拥堵的方案。2012年9月,国家发改委公示了25个获批轨道交通、城际铁路类项目,已公布的投资总金额超过8000亿元。而住建部去年年底统计显示,我国已有34个城市规划了4300多公里的轨道交通线路,涉及总投资达2万亿元。

面对这块诱人的市场“蛋糕”,北京卫星制造厂并不是头脑发热冲上前去,而是经过了充分的调研分析。钢铝复合轨的技术难点在与如何将耐磨的钢带和导电性能好的铝轨无缝焊接起来,而焊接技术恰恰是该厂的强项。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,该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。例如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,并不是一件容易的事情。为确保其可靠性,北京卫星制造厂在企业的常压高低温试验室进行了零下60度到零上50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度的温差变化,用其模拟地球上的气候自然绰绰有余,而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之先河。

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,产品鉴定会在北京隆重召开,由11位轨道交通领域的顶级专家组成的评审组第一次为产品给出了“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子招牌。几乎在“神舟星通”钢铝复合接触轨通过产品鉴定的同时,该厂就签订了第一份生产合同,客户表示认准的就是航天这个品牌。

目前,“神舟星通”的产品营销人员正奔忙在全国各地,用不了多久,将会有更多城市的地铁交通用上“中国制造、航天制造”的接触轨产品,让人们在乘坐地铁便捷出行的时候,也能享受到航天技术的呵护。

全向智能移动平台车:无“微”不至 一车多能

假如在嫦娥三号部装期间,你走进北京卫星制造厂的复材产品制造中心,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。这辆车没有圆圆的轮子,却可以在任意方向上行驶,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。它就是该厂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;配上iGPS,小车就具备了在正负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,该厂发现在轨道行业这款平台车同样大有用武之地。例如高速铁路列车、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。

从2010年在市场上亮相,“神舟智通”就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。

尽管广受市场好评,该厂也清醒地认识到,不能抱着这个“金饽饽”裹足不前。因为一旦停滞,技术很容易被模仿,产品很容易被超越。他们也在积极推动项目向高精尖方向发展。一方面是重载方向,向几十吨的重载方向加快研发进度;另一方面则是开辟更加智能的“组合”平台,即更高水平、更广范围的集成化组合,提供更丰富、更智能的功能选择。如今,该厂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。

目前,北京卫星制造厂正在研制的转化自航天器热控和表面处理技术的绿色节能建筑隔热涂料和保温层材料同样可以应用于轨道交通领域。航天技术与轨道交通的“天地接轨”是一个潜力无穷的广阔市场空间,该厂正以创新的勇气为依托、精良的产品为缓冲,实现着企业在轨道交通领域“软着陆”的目标。也许在不久的将来,中国轨道交通事业的发展处处都能看到航天制造的烙印。