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当航空遇上基尼斯

2023-09-25 17:30 中国航空报微信公号 中国航空报 专栏

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在中国航空工业历史博物馆里,有一张大世界基尼斯世界纪录的证书,航空和基尼斯有什么联系,这要从北京中华世纪坛说起。

中华世纪坛是在北京建造的跨世纪标志性建筑物。二十多年前,以“首都各界迎接新世纪和新千年庆祝活动”的成功举办为标志,中华世纪坛成为天安门广场之外又一处举办国家级重大社会文化活动的新的政治地标。去过世纪坛的人都知道,旋转圆坛作为中华世纪坛的重要组成部分,集机械学、力学、现代控制技术、测量技术、计算机技术等于一身,将现代科技与传统文化相结合,蕴含了深厚的历史文化内涵和象征意义。

1998年4月,北京市下发了《关于成立北京市修建中华世纪墙(暂名)领导小组的通知》,成立工程领导小组,对迎接新世纪工程的设计思想、方案确定等直接予以指导,后经领导小组负责人集思广益,确定工程名称为“中华世纪坛”。

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其中,中华世纪坛旋转圆坛是整个中华世纪坛建筑工程的闪光点,也是建造技术的核心所在。旋转圆坛是外径为47米的斜截圆柱体,上台面与水平面角度为19°,坛体高端高度为18米旋转圆坛台面上装有时空探针,针尖高度为38米,坛体采用钢框架结构,外挂花岗岩,总重量约3200吨,要求实现2~56小时一圈的低速平稳旋转。

1998年7月,航空工业精密所响应航空工业总公司要求,参加中华世纪坛旋转圆坛工程投标工作,并于1998年12月31日成功中标,承接了中华世纪坛旋转圆坛的设计、制造任务。在时间紧迫、难度巨大、任务繁重的情况下,精密所成立了由所长挂帅的中华世纪坛旋转圆坛专项工程项目组,项目组全体成员开启了日夜加班模式,全方位突击,几乎每天工作到凌晨。为了彰显并激励项目组成员的敬业精神,项目组更名为“零点工程项目组”。

设计人员在收集国内大型旋转设施相关资料和检索了国内外文献资料后发现,如此大直径、大偏载、大载荷的旋转建筑物在国际上无先例、无经验可借鉴;同时必须综合解决旋转圆坛运动平稳性、旋转速度均匀性、抗震性、构思新颖性、易维修、寿命长、成本低、可用空间尽量大等各种技术难题。在大量技术参数超出技术规范无法查找的条件下,精密所冒风险、顶压力,按照“精心组织、精心设计、精心施工、质量第一”,坚毅前行。

经过一年的努力,精密所独立完成了从理论计算、关键技术试验、1/4底盘模拟试验等关键技术实验验证,设计、制造安装、机电联调到试运行的全部工作;协调组织中国建筑科学研究院、中国铁道科学研究院、北京市工业设计研究院、北京市首钢和航空工业西飞等三十多家单位,完成了旋转运动的钢结构设计制造、小转弯半径的重载轨道、大型金属全时空探针的建设任务。1999年12月31日24点,中华世纪坛旋转圆坛正式投入北京市的跨世纪庆典活动,精密所全面完成任务。

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经五名中科院和工程院院士组成的专家组鉴定,“中华世纪坛旋转圆坛成功地实现平稳转动、可靠运行,是国内外首创,其整体技术达到了国际领先水平”;中华世纪坛旋转圆坛2000年入选“大世界基尼斯之最”(编号:01115);2001年获北京市科技进步奖二等奖和中华人民共和国建设部、建筑业协会中国建筑工程鲁班奖;2002年获中国航空工业第一集团科技进步奖一等奖;其相关技术被选入2001年《中国机械设计大典》机械设计典例。

中华世纪坛旋转圆坛项目的成功实施,不仅为精密所大型工程项目实施的技术水平、组织能力、协作能力带来了质的提高,并且帮助精密所突破了大尺寸、大质量、大偏载旋转体总体设计技术、多点同步轮轨驱动和控制技术。

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日出日落,旋转着的圆坛记录着时间的流逝。距离世纪坛20公里外的精密所也在时光中不断发展壮大,当年用于中华世纪坛旋转圆坛上的相关技术已进一步应用于航空航天的卫星和飞机整机测试,研究所拥有了在超精密/精密制造、惯导测试与仿真、精密测量技术研究及其设备的研制开发能力,相继承担了国防科技工业多项攻关任务,在满足国家重大装备需求方面发挥着重要的作用。

责任编辑:助理编辑