BIM-проектирование самого крупного сферического радиотелескопа

Запуск в Китае самого крупного сферического радиотелескопа FASТ, вызвал интерес к проектной стадии создания этого грандиозного сооружения из алюминия и стали. Особый интерес вызывает несущая вантовая структура, которая сама по себе не является уникальным конструктивным решением и была заимствована у ранее построенных сферических радиотелескопов. Интересно главным образом то, что китайским инженерам удалось значительно оптимизировать несущую систему благодаря применению современных САПР. Только оптимизация узлов примыкания отражателей к вантовой сетке, привели к экономии в 600 000 USD и это далеко не единственная статья оптимизации несущей системы FASТ.

Начнём с истории проекта FAST (кит. 五百米口径球面射电望远镜, англ. Five hundred meter Aperture Spherical Telescope, Радиотелескоп с пятисотметровой апертурой):

• В июле 1994 года началась разработка концепции радиотелескопа.
• В октябре 2008 года, китайские учёные и инженеры приступили к проектированию FASТ.
• В начале 2011 года, учёных, инженеров и строителей, участвующих в проекте, временно поселили в непосредственной близости от места строительства, в провинции Гуйчжоу. После чего началось строительство радиотелескопа.
• В начале 2015 года закончили монтаж несущих систем.
• В июле 2015 года начали монтаж отражающих элементов.
• 3 июля 2016 года был закреплён последний из 4450 алюминиевых отражателей.
• 25 сентября 2016 года, радиотелескоп FASТ начал свою работу.

Предположительная стоимость радиотелескопа на стадии разработки проекта составляла приблизительно 100 миллионов USD, фактическая стоимость проекта составила 180 миллионов USD.

Техническую информацию о радиотелескопе FASТ, можно изучить здесь (на английском языке).

Общая информация о конструкции радиотелескопа FASТ

Диаметр антенны 500 метров, собирающая площадь 70000 м² состоит из 4450 треугольных отражателей. Вантовая несущая структура состоит из 6670 вантов и 2225 тросовых оттяжек.

Компании проектировщики и программные средства

Учитывая огромный объём данных и сложность как проектирования, так и строительства объекта – было принято решение использовать BIM-технологии для проектирования радиотелескопа FASТ.
Для проектирования радиотелескопа было выбрано программное обеспечение: AECOsim Building Designer, MicroStation, Bentley Navigator, ProjectWise, ProSteel, которое было интегрировано в единую BIM-среду.
Организации, участвующие в проектирование: Пекинский научно-технический строительный институт, Пекинский институт градостроительного проектирования, Национальная астрономическая обсерватория, Китайская академия наук.
BIM-проект радиотелескопа FASТ обеспечил интеграцию всех компаний и служб отвечающих за проектирование, строительство, контроль качества и эксплуатацию радиотелескопа.
По данным опубликованным Bentley Systems (Beijing) Co., Ltd., BIM-ориентированная работа над проектом позволила снизить трудозатраты при проектировании:

• Внесение конструкционных изменений – 1300 человека/дней.
• Проверки и согласования – 400 человека/дней.
• Исправление ошибок – 400 человека/дней.

Система электронного документооборота Bentley ProjectWise, предназначенная для решения задач управления процессом разработки и хранения проектной документации, сопровождения жизненного цикла объектов промышленного и гражданского назначений, позволила снизить риски и повысить эффективность принятия управленческих решений на 85%.
Команда использовала ProjectWise для управления данными из нескольких программных платформ создав единую интегрированную информационную среду.
AECOsim Building Designer — основанное на технологии BIM решение для информационного моделирования, выполняемого многопрофильными проектными группами, позволило организовать эффективную совместную работу в единой информационной среде учёных, инженеров и строителей.
Благодаря инструменту Bentley Navigator, проектной группе удавалось обнаруживать все коллизии на ранней стадии, что сократило время работы над ошибками.
Похоже, китайские проектировщики остались очень довольны программным обеспечением Bentley Systems. Китайские инженеры, говорят, что в процессе работы над FASТ, разработали ряд эффективных инструментов автоматизации проектирования, но показывать свои разработки пока не хотят, как и обсуждать их функциональные возможности.
Стадия проектирования радиотелескопа, также интересно тем, что средства производства и монтажное оборудование проектировалось параллельно. Была вроде как разработана и запущена в эксплуатацию роботизированная система сборки, сварки и технического контроля алюминиевых каркасов треугольных панелей отражателей. Но показывать оборудование и технологию производства, китайцы пока не хотят. Вообще, информации о технологиях производства, используемых в реализации этого грандиозного проекта достаточно мало.
Ещё один китайский секрет, который бы хотелось узнать – это как им удалось решить проблему электрокоррозии в узлах примыкания алюминия к стали. Конечно в горах среда не столь агрессивная как у моря или промзоне, но всё же, поскольку экономические последствия разрушения могут быть очень значительны, мероприятия по борьбе с электрокоррозией должны иметь место в этом проекте.

Фоторепортаж с космической стройки