■本報特約編輯 李雙雙
成功!刷新紀錄!

2022年12月15日2時25分,長征二號丁運載火箭在西昌衛星發射中心成功將遙感三十六號衛星送入預定軌道,發射任務取得圓滿成功。本次發射的遙感三十六號衛星分別由五院、八院抓總研製。

本次發射是長征二號丁運載火箭第72次發射,是八院抓總研製的長征系列運載火箭第179次發射,也是長征系列運載火箭第455次發射。

執行本次任務的長征二號丁運載火箭是由中國航太科技集團有限公司八院抓總研製的常溫液體二級運載火箭,具有「可靠性高、經濟性好、適應性強」等特點,可支援單星、多星並聯、串聯、搭載等多種形式的發射需求。其太陽同步圓軌道運載能力可達1.3噸(軌道高度700公里)。

2022年度長征二號丁運載火箭圓滿完成了15次發射任務,刷新了型號年度發射次數的新紀錄,創造了國內單一運載型號年度發射量的里程碑。自1992年8月9日成功首飛以來,長二丁火箭在30年的征程中一路穩紮穩打,取得了72次任務全勝的戰績,連續作戰、連戰連捷,成為當之無愧的「金牌火箭」。

在本次發射任務中,試驗隊發揚「嚴、慎、細、實」的工作作風,組織力量開展多項專項複查工作,包括對遙測系統裝訂資料、高空風資料、減載彈道設計及實施方案開展複查,對本年度在西昌衛星發射中心執行任務開展加注策略、成功資料包絡分析,對射前操作可靠性和安全性開展再分析再確認工作等,確保本年度收官之戰圓滿成功。

長征二號丁運載火箭

好消息不斷,近日,我國成功研製超大型盾構機用直徑8米主軸承,超大型盾構機有了「中國心」!中國智造再添風采。

超大型盾構機有了「中國心」

我國首台套直徑8米主軸承研製成功

近日,記者從中國科學院獲悉,我國成功研製超大型盾構機用直徑8米主軸承。該主軸承重達41噸,是目前我國製造的首台套直徑最大、單重最大的盾構機用主軸承。

更重要的是,該主軸承順利通過國家軸承品質檢驗檢測中心檢測和專家組評審。專家組評審意見認為,該主軸承各項技術性能指標與進口同類主軸承相當,滿足超大型盾構機裝機應用需求。

主軸承是「最後一公里」

盾構機,全名叫盾構隧道掘進機,是一種隧道掘進的專用工程機械。一般情況下,我們不會經常看到這個「大國重器」,畢竟它常年在地下工作。

它是基礎設施建設的重大裝備,承載著穿山越嶺、過江跨海的重任。「雖然我國已實現了盾構機的國產化,但其核心部件——主軸承卻依賴進口,亟須打通自主可控制造的『最後一公里』。」中國科學院金屬研究所研究員李殿中坦言。

主軸承有盾構機「心臟」之稱,是盾構機刀盤驅動系統的關鍵核心部件。盾構機掘進過程中,主軸承「手持」刀盤旋轉切削掌子麵並為刀盤提供旋轉支撐。

「直徑8米的主軸承在運轉過程中承載的最大軸向力可達10^5千牛,相當於2500頭成年亞洲象的重力。」李殿中說,為保證主軸承的高承載能力和高可靠性,製造主軸承的軸承鋼必須要高純淨、高均質、高強韌、高耐磨。這對主軸承成套設計、加工精度、潤滑油脂等提出了很高的要求。

自研超大型盾構機用直徑8米主軸承

李殿中表示,此前,我國盾構機用超大直徑主軸承一直未能攻克的主要原因在於:製造軸承的材料和大型滾子的加工精度不過關,全流程技術鏈條不貫通。

氧含量是關鍵

攻關團隊認為,要製造高純淨、高均質、高強韌、高耐磨的軸承鋼材料,一定要從源頭解決材料製造的問題,他們將目光瞄準了稀土軸承鋼。

已有大量研究表明,鋼中添加微量稀土能夠顯著提高鋼的韌塑性、耐磨性、耐熱性、耐蝕性等性能。

然而,「稀土鋼在工業化生產時遭遇兩大難題:一是工藝不順行,澆鑄時經常出現澆口堵塞的問題;二是稀土在鋼中添加後,鋼的性能劇烈波動,存在穩定性不好的問題。」李殿中指出。

通過長達十餘年的機理研究和工業實驗,中科院金屬所研究團隊發現,稀土鋼性能波動、鑄造時澆口堵塞問題的根源在於氧含量。

「我們發現,不僅鋼液中的氧含量影響稀土鋼的性能,更為重要的是,長期被學界和產業界忽視的稀土金屬中的氧含量,對稀土鋼的性能也具有十分重要的影響。」李殿中解釋道。

「通過控制氧含量,我們製備出性能優越、穩定性好的低氧稀土鋼。」李殿中說,與不加稀土的軸承鋼相比,該稀土軸承鋼拉壓疲勞壽命提高40多倍,滾動接觸疲勞壽命提升40%,有效解決了稀土鋼工業應用中的瓶頸問題。

滾子也是一道坎

除了軸承鋼,要想製造超大直徑主軸承,大型滾子加工技術也是一道邁不過去的坎。

自研超大型盾構機用直徑8米主軸承驗收會

滾子是軸承運轉時承受負荷的元件,是滾子軸承中最薄弱的零件,它的製造品質對軸承工作性能有很大的影響,是影響軸承使用壽命的主要因素。

「在主軸承研製過程中,我們發現,由於受到國外的技術限制,我國大型滾子加工精度只能達到二級,還不能實現一級精度加工。」中科院金屬所研究員胡小強直言。

為此,胡小強帶領研究團隊深入生產一線,聯合企業集智攻關,最終研製出直徑100毫米以上的一級滾子,使我國軸承行業突破了一級大型滾子精密加工技術。

「通過與洛陽新強聯股份有限公司等企業密切合作,我們實現了盾構機主軸承加工製造、裝配調試、檢測評價等全流程自主可控,同時帶動了相關國產裝備的研製。」胡小強說。

未來,新研製的主軸承將安裝在直徑16米級的超大型盾構機上,用於隧道工程挖掘。「該主軸承的研製成功,標誌著我國已掌握盾構機主軸承的自主設計、材料製備、精密加工、安裝調試和檢測評價等集成技術。」李殿中說。