我们造出了世界上最大的振动台

发布时间:2017-03-10

  讲述人:
  


  中国运载火箭技术研究院产品副总师张巧寿。
  


  
△70吨振动台


  2013年7月31日,由我们702所自主研发的70吨超大推力电动振动台完成测试。这是世界上推力最大的单体振动台,测试表明,其各项指标达到国际领先水平,可满足大飞机、大火箭、飞船和空间站等航天器对振动试验的要求。
  在航天领域,质量是生命。通过试验测试产品在模拟特殊环境状态下的适应性,是保证运载火箭质量可靠性的重要手段。作为地面试验验证的重要设备,电动振动台能够模拟航天器在运输、飞行等使用过程中的振动环境,是火箭、卫星研制的必需设备。发达国家为了对我国进行技术封锁,10吨推力以上的电动振动台一直禁止向中国航天部门销售。
  搞火箭必须要用振动台,买不到国外的振动台,我们就逼着自己研制。随着我国航天事业的飞速发展,新一代火箭、卫星、飞船和空间站等航天器在尺寸和重量方面明显增大,此前首飞成功的长征五号运载火箭芯级直径已经达到5米。为满足试验需求,我们所用近2年的时间研制出70吨单体振动台。
  国外现有振动台的最大推力为35吨,若想测试70吨的产品,需要使用两台35吨振动台并激进行振动试验。尽管推力能够达到试验要求,但由于高频工作时,多台振动台的控制系统同步起来比较困难,导致频率范围在2至2000赫兹的几台振动台并激时,扫频范围下降到两三百赫兹。若被试产品体积大、重量大,则频率衰减得更为明显。这样一来,多台并激可以模拟运输等低频环境,模拟高频段环境则失真比较大,一些潜在的问题可能无法被发现。
  70吨单体振动台用起来更灵活、更容易控制、适用性更好。由于没有同步问题的干扰,它的工作频率范围能达到2至2000赫兹,能实现2000赫兹高频随机振动,模拟飞行过程中的气动噪声,通过试验可以发现被试产品中存在的更多问题。
  70吨振动台系统的问世,填补了国内外多项技术空白。问世后,它为长征五号运载火箭的仪器舱做了振动试验。
  作为一项军民两用技术,70吨电动振动台除了可以应用于下一代大型航天器的振动试验外,在民用市场领域也具有广阔的应用前景。
  近年来,在“中国制造”向“中国设计”的产业转型中,我国的大型铁路机车、大飞机、大型船舶、重型特种车、大型风力发电设备等先进装备领域乃至核电设备、大型油气罐、高层建筑的抗震设计等方面正在取得积极进展,保证各类产品的可靠性,也需要超大型振动试验设备。我们制造出的70吨电动振动台,将为我国军、民领域大型产品的质量和可靠性提供保障。