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朱万旭:他为“天眼”织索网
广西文明网  2017-11-03

  他为“天眼”织索网

  ——记广西特聘专家、桂林理工大学教授朱万旭

  一年前,被称为“中国天眼”的世界最大单口径射电望远镜——500米口径球面射电望远镜(简称FAST)在贵州省平塘县克度镇的洼坑中落成启用,全球瞩目。但很多人并不知道,索网制造与安装工程是“中国天眼”工程的主要技术难点之一,它既是目前世界上跨度最大、精度最高的索网结构,也是世界上第一个采用变位工作方式的索网体系,工程的关键指标远远高于国内外相关领域的规范要求,在世界范围内没有可借鉴的经验或资料。

  面对须在高空中进行拼装的“索网绣球”,一位广西工程师凭着超人的想象力、敢创一流的毅力,带领技术团队成功完成了这个“不可能的任务”。他,就是桂林理工大学土木工程与建筑学院教授级高级工程师朱万旭——一位勇于攀登世界科技高峰的专家。

  攻克“中国天眼”索网难关

  “中国天眼”的设计目标,是把覆盖30个足球场的信号聚集在药片大小的空间里,才有可能监听到宇宙中微弱的射电信号。500米口径的结构,要实现毫米级精度,是天文学家从未做过的。比起德国100米口径的“埃菲尔斯伯格”望远镜,“中国天眼”的灵敏度要高10倍。这意味着,远在百亿光年外的射电信号,“中国天眼”也有可能听到。

  在工程设计方案中,“中国天眼”的框架、索网、接收器等每一部分的位移都要控制在毫米级,这样才能正常工作。其中的关键一环即是索网——“中国天眼”的天线锅,这个锅在工作时会不断变形,联系着边框以及2000多个天坑地表面上的小电机,整个变形过程,由激光定位系统校准。

  “中国天眼”索网的技术难度不言而喻,需要攻克的技术难题贯穿索网的设计、制造及安装全过程,其关键技术问题主要包括:超大跨度索网安装方案设计、超高疲劳性能钢索结构研制、超高精度索结构制造工艺等。仅以高应力幅钢索研制为例,“中国天眼”工程对拉索疲劳性能的要求相当于规范规定值的2倍,国内外均没有可借鉴的经验或资料作为参考。此前,国内多个知名研究院所、工厂几经试验,均不能达到国家天文台的设计要求。

  两年前,时任柳州欧维姆机械股份有限公司副总工程师的朱万旭得知情况后,毅然扛起这“烫手重担”,他的理由是:“中国人有信心建造‘中国天眼’。”

  原来,朱万旭长期从事锚固结构研究,多次斩获国家级和省级科技进步奖。凭着自己掌握的尖端技术,他勇挑“中国天眼”索网重担,带着新组建的科研团队与国家天文台密切协作,强力攻关。

  索网的研制经历了“失败-认识-修改-完善”的过程,前后历时一年半,最终成功研发,使“中国天眼”工程避免采用造价高达6亿多元的日本碳纤维拉索,为国家节约至少4.8亿元,并解决了FAST建造的关键技术难题,使得我国射电天文研究领域具有了世界领先的观测设备;形成12项专利成果,获得国外专家高度认可。

  朱万旭回忆起索网研制和建设过程,感慨地说:“有志者事竟成,我们团队历尽艰辛终于建成500米口径的索网,我松了一口气,也对这个大家伙充满期待,希望它能早日有重大发现。”

  因参与“500米口径球面射电望远镜超大空间结构工程创新与实践”项目的设计和施工研究,攻克“中国天眼”500兆帕超高疲劳应力幅拉索系统难题,朱万旭获得2015年中国钢结构协会科学技术特等奖(排名第三)、2016年北京市科学技术一等奖(排名第三),2016年获广西技术发明一等奖(排名第一)。

  学术作风严谨且平易近人

  今年45岁的朱万旭是玉林市兴业县人,本科就读于哈尔滨工业大学,清华大学硕士毕业后回到广西,长期在柳州欧维姆机械股份有限公司工作,系广西第一批、第五批特聘专家,2013年被评为广西优秀专家。

  在工地奔忙了近20年,他于2015年来到桂林理工大学土木工程与建筑学院执教,主要开设土木工程试验与检测、土木工程事故分析与处理等课程。在“象牙塔”中,他边传道授业,边静心思考,一心要为研发新的工程设计与施工方式找到创新的突破口,并实现产学研的深度融合。

  今年6月,在学校的大力支持下,他带领科研团队创立汉西鸣科技有限责任公司,主攻拉索、预应力锚具和支座等结构连接件的智能监控方向。这是一项前景广阔的新技术,就是要在拉索、索网等结构关键承力部位上安装“神经系统”,感知工程结构状态,科学指导桥梁、大型空间结构等基础设施的施工和管养,延长其使用寿命。

  在同事和学生的眼中,他“治学态度和学术作风严谨,具备敏锐的眼光,洞察行业的发展趋势和发展方向,有自己准确而独到的见解,而生活中又平易近人”。

  团队成员覃荷瑛老师对头儿痴迷的科研精神深有感触:“朱教授背包中总带着笔记本,候机(车)室、机(车)上随时都是他的工作地点,但凡有一点零星时间,他就逮住处理事情。他满脑装着他的研究内容,但凡与此无关的事情,他视而不见,听而不闻……”

  “在平常的科研中,朱教授是一位真正的引路人,鼓励我们开拓思维,按自己的想法去探索,不要在科研上畏手畏脚。”该校2015级硕士研究生郑德康这般评价恩师。

  面对初入师门的学生,朱万旭总是勉励其要更好地规划自己的未来:“人外有人,山外有山,我这里不是你的终点。”

  严师出高徒。他带领的科研团队参加第六届中国创新创业大赛广西赛区暨2017年广西创新创业大赛,获得该组别唯一的一等奖。他指导本科生、研究生组队参加“全国大学生科技创新大赛”获得广西金奖,并获全国决赛铜奖。

  为实现中国梦贡献智慧

  “除了涉猎本专业的知识和研究外,我还喜欢看点历史故事和武侠、科幻小说。”朱万旭接受记者采访时,并不避讳其业余爱好。

  纵论古今中外,他最敬仰的科学家有爱因斯坦、钱学森等。“我敬仰他们在科技上富有想象力和远见卓识,科技贡献巨大;学习他们的开拓进取精神,勇攀科技高峰。钱学森爱国、敬业,克服重重困难归国,为中国航天事业做出重大贡献的故事深深感染了我。”他说。

  党的十九大报告提出,要“坚定实施科教兴国战略、人才强国战略”。这让朱万旭感到兴奋:“党和国家对科技创新越来越重视了,十九大报告提出‘培养造就一大批具有国际水平的战略科技人才、科技领军人才、青年科技人才和高水平创新团队’,鼓舞人心。”他表示,在今后的产学研中,将带领团队集聚研发土木工程结构的连接与锚固新材料、新系统并实现智能化,发展工程结构安全的云评估、诊断技术等国际前沿新科技。

  广西人社厅、科技厅近年来也相继出台各种配套政策,使各类人才创业有机会、干事有平台、发展有希望。这让朱万旭等科技专家更有信心为中华民族的伟大复兴贡献智慧和力量。

  “雄关漫道真如铁,而今迈步从头越”。对于朱万旭和他的科研团队而言,今后更多与世界科技高峰的较量,尚在征途之路上……(广西日报记者 余 锋 通讯员 叶 昊)

 

责任编辑:杨立君

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