冯凯：高端智能装备关键部件研究

本篇文章1035字，读完约3分钟

冯凯演讲照片(湖南大学新闻网)

高端轴承是机械设备不可缺少的基本部件，广泛应用于航天空、能源电力、高端制造等领域。轴承技术往往决定着主机设备的性能和寿命，具有巨大的辐射效应和强大的驱动力，对国民经济发展和国防建设有着重要的影响。特别是在航天领域，由于工作环境的限制，航天设备对功率密度、效率、使用寿命、温度、维护等都有极其严格的要求。，而轴承技术往往成为“卡颈”的关键技术问题。可以说，轴承技术对于航空航天设备的重要性不亚于电子设备的“芯片”。

湖南大学高端智能设备关键部件研究中心多年来一直专注于“高端气体悬浮技术”，努力形成独立可控的关键核心部件技术。气体悬浮技术可以根据不同的工作原理分为多种。该课题组多年来主要从事超高速、超高温动压气体轴承技术和超精密重载静压气体轴承技术的基础和应用研究。

动压空气轴承技术的基本原理有点类似于飞机起飞。当飞机相对于地面的速度达到一定水平时，飞机可以悬挂在空空中。我们的设备也是如此。当旋转设备的旋转轴达到一定的速度时，它可以悬浮在空空气中，无需外部辅助设备。我们还需要设计一些巧妙的结构来帮助空气体形成高压气体并悬挂旋转轴。动压空气轴承技术可以达到传统轴承技术无法达到的速度。此外，因为气体被用作悬浮介质并且对温度不敏感，所以动压轴承技术可以在非常宽的温度范围内使用。因此，该技术非常适合航天设备对功率密度、速度、寿命和温度的要求。我们与相关航空航天机构合作开发了转速为40，000转/分的气体悬浮高速陀螺仪，以及设计转速为100，000转/分的气体悬浮高速涡轮发电机。

另一种气体悬浮技术在航天设备中有很大的潜力。我们称之为空气静压轴承技术。其基本工作原理是将高压气体外接，将气体引入两个相对运动的物体之间，分离物体，实现非接触悬浮。我们利用航天研究所的静压气体悬浮技术模拟零重力和零摩擦的工作环境，为航天器提供地面模拟条件。我们设计并实现了几个多自由度姿态仿真平台。由于未来航天器的重量越来越大，对模拟空环境的逼真度要求越来越高，这就要求我们在润滑机理、轴承材料、结构设计和系统集成等方面进行更加系统和细致的工作。

空间科技水平是衡量一个国家综合国力的基准。中国先后发射了神舟系列飞船，完成了空站的交会对接，并启动了探月工程。作为一名普通的科学家和研究人员，作为湖南大学的一员，能够参与中国的航天建设，我感到非常荣幸。

(本文来源于湖南大学新闻网，摘自冯凯教授在2019年进入湖南大学的“中国航天日”新闻媒体上的讲话)

来源：搜狐微门户