歐維姆：技術創新助力“天眼”靈眸察秋毫

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“在‘中國天眼’（簡稱FAST）建設過程中，南（仁東）老師不止一次說過，‘索網疲勞是最讓我睡不好覺的問題’。”近日，新春走基層（廣西行）活動采訪團一行來到柳州，在和記者的交談中，柳州歐維姆機械股份有限公司（簡稱歐維姆）纜索技術研究所所長、高級工程師雷歡回憶起參與FAST索網建設的經歷仍面帶虔敬，“在與南老師、東南大學郭（郭正興）教授接觸過程中，我們學習到作為一名工程師，對科學研究要有嚴謹、執著、求實的精神。”

歐維姆纜索應用于國內首座車行碳纖維拉索斜拉橋（徒駭河大橋）。受訪者供圖

FAST開創了多項自主創新技術，其中一項重要創新是反射面主動變位，即要求反射面在觀測過程中可以實現由球面到拋物面的連續變位。反射面主動變位技術不僅可以大幅提升望遠鏡的天空覆蓋范圍，接收到更多射電信號，還能通過改變指向，實現對天體的跟蹤觀測。

“主動變位可以簡單理解為望遠鏡反射面在促動器作用下，使索網變形為不同方向的拋物面，即拋物面焦點可移動。這對纜索的要求一下高了很多。”雷歡說。

FAST的索網結構由6670根主索和2225個節點及下拉索組成。變位導致拉索的疲勞應力幅（纜索最大應力值與最小應力值之差）達到500兆帕，而當時橋梁纜索的最高疲勞應力幅是250兆帕。

在此之前，FAST團隊先后在全國各地的鋼索廠尋找材料，并進行了兩年實驗研究，但纜索技術指標和目標值相差巨大，無法滿足索網要求。

在一次學術會議上，時任FAST工程總工藝師兼主動反射面系統總工王啟明偶然了解到，歐維姆在纜索方面有深厚的積淀，很多錨固技術由歐維姆率先研制出來，并主編和參與相關的國標、行業標準。于是他慕名而來，希望能試試歐維姆的技術水平。

除疲勞應力幅外，FAST拉索的應力循環也要求達到30萬次。應力循環次數是拉索使用壽命的關鍵影響因素，提高應力循環次數能節省FAST運行后更換纜索和維護成本。

剛開始，歐維姆用成熟的產品進行改進實驗，應力循環就達到18萬次，遠遠高出同行的指標，讓天眼團隊看到了成功的可能。

“這就引起FAST團隊很大興趣，邀請我們一起研發纜索。”雷歡補充說，“通過近一年時間的聯合攻關，我們達到30萬次的要求。”

盡管應力循環已達到30萬次，但合作雙方判斷，可以努努力，將應力循環次數提升到200萬次。合作團隊又經過兩年多研發，終于達到疲勞應力幅500兆帕，應力循環200萬次的理想目標。 

“很多創新‘天眼’團隊心里有底，他們知道通過什么渠道、用什么方法去攻關解決，但索網的要求太高了，遠超當時全行業的技術能力，所以讓南老師睡不好覺。”雷歡補充說，“‘天眼’的技術指標到目前為止仍然是全球最高的。”

據了解，柳州歐維姆機械股份有限公司是預應力行業同時擁有“國家企業技術中心”“院士工作站”“博士后科研工作站”“廣西預應力機具工程技術研究中心”等研發平臺的國有企業。近兩年授權專利188項，發布國家標準1項，團體標準1項。共獲省部級獎勵17項，中國專利優秀獎2項。2022年獲第七批國家級制造業單項冠軍示范企業，2023 年入選“世界一流專精特新示范企業”。目前，在預應力相關產品領域，該公司銷售規模已居于全球前列。

春節前夕，在纜索領域“孤獨求敗”的歐維姆團隊又開始了新征程，目前正在進行新能源光伏領域和碳纖維纜索攻關。

“我們的特點是面向重大工程，針對工程項目中出現的難題進行技術攻關。”雷歡說，“進軍新能源領域可以為‘雙碳’目標的盡早實現貢獻力量。”

當前的剛性光伏結構體系對土地、生態存在一定影響，并且適應性不強，歐維姆正嘗試開發大跨度柔性光伏體系來解決這些問題。但柔性光伏體系跨度增加后，需要解決風穩定性問題。