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我国大型航天器噪声环境试验能力再上新台阶

时间:2016年06月24日 信息来源:中国航天报 点击: 【字体:

近日,由中国航天科技集团公司五院总装与环境工程部自主研制的4000立方米高声强混响室成功调试验收,并完成了国际声试验标准研究项目中多工况星箭联合噪声试验,获取了大量试验数据,标志着我国环境试验能力再上新台阶。


众所周知,航天器在发射过程中会经受强烈的噪声环境,包括从地面发射时运载火箭助推器的排气噪声和跨音速/超音速飞行时的气动噪声,这种环境会造成航天设备的失效与破坏。因此,航天器在发射之前需要在混响室进行噪声环境的模拟试验。


4000立方米高声强混响室有效空间长14.5米、宽11.5米、高24米,容积是国内原有最大混响室的两倍,目前排名世界第二,内部声场高达156分贝,用以考核航天器承受高声强噪声环境的能力。


在4000立方米空间内模拟新型大推力运载火箭产生的高声强复杂声场,要首先解决声源系统设计难题。研制团队充分总结了从几十立方米到2000立方米混响室的研制经验,并借鉴国外先进混响室设计理念。为保证系统的低频特性和声场均匀性,项目团队对其喇叭构型和布局进行了优化,使系统总声压级优于国内外很多混响室。


由于航天器对环境洁净度的要求,该混响室采用氮气作为发声器的工作介质。研制团队设计了基于振动和噪声试验并行的大容量水系统对液氮进行持续加温汽化,并通过多级稳压措施和更精准的气流控制,确保发声器处于最佳工作状态。同时,研制团队进行大胆创新,采用具有完全知识产权的混响室钢结构大门专利,使大门重量减轻到传统钢筋混凝土结构的三分之一,并结合增加外部轻质卷帘门的双层结构,保证了系统的隔声量。


4000立方米高强声混响室是我国在空间环境模拟设备研制道路上的又一座里程碑,其与140吨振动台、KM8空间环境模拟器、大型航天器密封性测试系统等共同组成的大型航天器环境试验系统,代表了我国环境模拟设备研制的最高水平,未来将满足以载人航天、深空探测等为代表的大型航天器的环境试验需求。

(作者:刘沫 李新明)
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