中国天眼FAST完成了一项关键更换:6根馈源舱牵引钢丝绳全面国产化,并已开始新一轮观测。

这套钢丝绳直接拖动30吨重的信号接收舱,是天眼能否精准跟踪天体的关键驱动部件,被称为“眼部肌肉”。

打开网易新闻 查看精彩图片

天眼馈源舱重30吨,需在140米高空、206米直径范围内移动,定位精度达毫米级。

六根钢丝绳并联驱动,既是承重件也是操控件。要在承载30吨的同时做到高精度定位,对材料和制造的要求每一项都相互冲突。

强度必须足够高,至少每平方毫米承受196公斤拉力(1960兆帕级),绳子才不会在拉拽和风力冲击下拉长或断裂。单根绳接近4000米,最长工作段约600米,光自重就超6吨。

打开网易新闻 查看精彩图片

更关键的是抗疲劳。钢丝绳一天要反复弯曲几百次,需通过20万次拉伸疲劳测试且不断一根丝,还要通过6.2万次绕滑轮弯曲疲劳测试。

六根绳子在任何情况下长度变化必须高度同步。600米尺度上,材料性能或几何尺寸的微小偏差,都会放大成馈源舱的定位误差。

当初能满足全部要求的,全球只有一家德国企业。德国在特种钢丝绳领域有从钢种设计到捻绳预张拉的完整闭环工艺。

鞍钢集团钢铁研究院等单位针对天眼需求独立研制专用钢种,定型为ZY80-4。关键不是单纯追求更高强度,而是要在强度、疲劳寿命、长尺度均匀性三个维度上同时突破。

成分设计精准添加微量元素,对残余元素和夹杂物做极严格控制的钢丝,减少疲劳裂纹源头。多道次拉拔配合在线热处理,确保从表层到芯部性能均匀。

打开网易新闻 查看精彩图片

经过1000天攻关,实测抗拉强度达每平方毫米210公斤(2100兆帕级),比要求还高14公斤。在达到2100兆帕级的同时,钢丝全部通过疲劳测试,长尺度均匀性完全满足六索并联驱动的定位要求。

将钢丝捻制成最终绳同样不易,要保证每一根的拉伸性能百分百一致。

如今国产钢丝绳已投入实际观测,意味着在特种钢丝绳领域,中国从完全依赖德国转向自己掌握,关键指标还做到了领先。

打开网易新闻 查看精彩图片

在此之前,这类钢丝绳长期进口。供货周期数月,对方不提供核心技术参数和全周期运维支持,一旦封锁断供,FAST将直接停止观测。

国产化后,供应链完全握在自己手里。截至2026年,FAST已发现超1200颗脉冲星,远超同期国际其他望远镜总和。核心部件自主可控,长期研究规划不再受外部干扰。

价格只有进口的一半,响应时间从数月缩短到数周,停机窗口可灵活安排,有效观测时长增加,科学发现也会更多。

打开网易新闻 查看精彩图片

这项技术还可延伸到矿山深井提升绳、桥梁主缆、深海油气等领域。全球工业钢丝绳市场规模约72亿美元,高端特种占比三成,长期集中在德国、英国、日本企业手里。

中国已是全球最大钢丝绳生产国,产能占近四成。2100兆帕级技术突破后,形成了从1770到2100兆帕级的完整产品矩阵,具备跟德国企业正面竞争的实力。

综合成本比同类进口产品低两到三成,加上国内超级工程的验证背书,中国高端钢丝绳出海的核心竞争力不是低价,而是技术迭代、工程验证和产业链协同的综合优势。