4月10日,科学家公布了人类首次捕捉到的黑洞照片,揭开了人类探索宇宙的新篇章。为捕捉这张照片,世界各国的天文学家调集了分布于全球各地的共计8台射电望远镜进行观测。隔周,荷兰Airborne公司于官网发文庆贺,对参与这项伟大工程、并通过德国Vertex Antennentechnik公司为其中位于智利的ALMA望远镜和位于南极的SPT望远镜提供复合材料结构件表示荣幸。

Airborne公司CFRP镜面支撑结构助力天文学家捕捉人类首张黑洞照片-复合材料网

Airborne还宣布将继续深化与Vertex Antennentechnik GmbH公司的合作,为两台新的望远镜CCAT-prime和SOLAT设计并生产镜面支撑结构。因为采用了创新的光学设计和极高的镜面精确度,这两台望远镜被科学家寄予厚望。

作为Vertex Antennentechnik GmbH公司的一级供应商,Airborne将为后者生产碳纤维复合材料结构件,用以支撑望远镜的主镜面和副镜面。据了解,CCAT-prime和SOLAT均为直径6米的天文望远镜,可探测介于亚毫米和毫米级别之间的波长信号。

在先前的项目中,智利ALMA望远镜的设计曲面误差大概在25微米左右,但此次CCAT-prime和SOLAT望远镜所要求的曲面误差必须控制在10微米以内。这意味着在望远镜转动的过程中,镜面所产生的形变必须小于10微米。为达成此目标,必须保证支撑结构具备较高的刚度和热稳定性。碳纤维复合材料正是满足这些条件的最佳选择。

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高端复合材料的自动化生产

Airborne公司首席执行官Arno van Mourik表示说:“传统材料在温变条件下会产生较大形变,这是设计镜面支撑结构时的大忌。我们必须找到不产生形变的新型材料,以保证结构的稳定性,这正是复合材料所具备的优势。同时,为了压低成本,采用自动化生产技术势在必行。”

Vertex Antennentechnik GmbH总经理Peter Fasel表示说:“探索黑洞是人类伟大的工程,科学家们为此建造了八台天文望远镜。能够参与其中五台望远镜建设工作,我和我的团队都感到非常自豪。Airborne公司作为重要的供应伙伴,为我们提供了高精度的CFRP结构件,这是我们成功的重要因素。

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为实现项目目标,Airborne采用了旗下的自动化解决方案(ALC)。这套方案包含了自动铺带、自动剪裁、自动拾取和自动堆放等工作单元,具备高度的灵活性,一台机器人能完成传统生产线上三台机器人的工作任务,大大降低了固定资产投资额。

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拓展合作领域

Airborne公司和Vertex公司通过结合彼此的技术优势,共同完成了望远镜镜面支撑结构件的设计开发工作。双方计划于2019年四季度在Airborne荷兰Ypenburg工厂开始新结构件的生产工作。

Airborne公司首席执行官Arno van Mourik表示说:“基于此前在ALMA和SPT项目上的合作,我们和Vertex Antennentechnik GmbH公司建立了良好的合作互信关系。这种关系又由于CCAT-prime和SOLAT项目的出现而得以延续。我们共同拓宽了CFRP技术的可能性,带动了整个材料供应链和产品的提升。”

随着CCAT-prime和SOLAT项目的进行,科学界对Airborne所设计并生产的CFRP结构件产生了浓厚的兴趣,提出了希望Airborne可以帮助设计类似结构件的意愿。