氣體懸浮技術助力我國航空軸承“黑科技” 為航天器提供地面模擬仿真條件

軸承技術之于航天裝備的重要性，等同“芯片”之于電子裝備的重要性。23日，長沙，2019年“中國航天日”新聞媒體走進湖南大學集中采訪活動中，記者獲悉，該校高端智能裝備關鍵部件研究中心，多年來聚焦“高端氣體懸浮技術”，著力形成自主可控的關鍵核心零部件技術，打破國外壟斷。目前，在超高速、超高溫動壓氣浮軸承技術和超精密重載靜壓氣浮軸承技術上，獲得新進展。

湖南大學機械與運載工程學院教授馮凱介紹，動壓氣浮軸承技術的基本原理，類似“飛機起飛”。飛機在對地速度達到一定程度后，就可“懸”在空氣中。轉動設備的轉軸達一定轉速后，在不需外部輔助設備的情況下，也能“懸”在空氣中。因此，動壓氣浮軸承技術可實現常規軸承技術無法到達的轉速。同時，因使用氣體作為懸浮介質，對溫度不敏感，氣體動壓軸承技術可適應較寬的溫度范圍，極為適于航天裝備對功率密度、轉速、壽命、溫度等的要求。截至目前，團隊與航天相關院所研制了氣懸浮高速陀螺儀、氣體懸浮高速渦輪發電機等超高速設備。

馮凱同時介紹了“氣體靜壓軸承技術”。這種技術基本工作原理，是通過外接高壓氣體，將氣體引入相對運動的兩物體間，將物體隔開，實現非接觸懸浮。團隊和航天院所采用靜壓氣體懸浮技術，模擬了太空微小重力和無摩擦的工作環境，為航天器提供地面模擬仿真條件。先后設計和實現了多款多自由度姿態模擬平臺。“未來，航天器重量越來越大，對模擬太空環境的逼真度也要求越來越高，對氣浮技術承載能力和精度都提出了更高要求，我們還將在潤滑機理、軸承材料、結構設計及系統集成等方面開展更加系統和詳細的工作。”