2016新年伊始,我院北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所自主研制的140噸振動試驗系統(tǒng)順利完成驗收測試和某型號振動環(huán)境試驗,標志著世界最大推力電動振動試驗系統(tǒng)研制成功。我國環(huán)境模擬試驗能力再獲新突破。
為了滿足以我國載人航天工程二期為代表的大型航天器力學試驗需求,140噸振動試驗系統(tǒng)設計之初就立足于突破我國現(xiàn)有的單體振動臺能力不足的瓶頸。2013年初系統(tǒng)開始設計建設,2015年底建成投入使用,目前是世界上推力最大的電動振動臺系統(tǒng),主要包括垂直振動試驗系統(tǒng)和水平振動試驗系統(tǒng),具有完全獨立的自主知識產(chǎn)權。
系統(tǒng)調試(攝影:王劍)
垂直振動試驗系統(tǒng)由四個振動臺、鎂合金焊接擴展臺面及導向支撐系統(tǒng)、同步控制系統(tǒng)以及智能化健康監(jiān)測系統(tǒng)等組成,研制中突破了四臺同步激振、大尺寸鎂合金臺面焊接(包絡尺寸達到4.6m×4.6m)、高精度高承載高穩(wěn)定性導向支撐等多項關鍵技術,系統(tǒng)靜承載能力達到40噸、最大推力140噸,抗傾覆能力350KNm,系統(tǒng)頻率大于200Hz。
由兩個振動臺組成的水平振動試驗系統(tǒng)采用“品”字型組合式水平滑臺臺面,克服了大型鎂合金臺面加工制造的難題,臺面尺寸達到4.65m×4.78m,同時具備單臺、雙臺使用模式;該系統(tǒng)分區(qū)優(yōu)化布置百余個軸承,靜承載能力超過百噸,最大推力70噸,抗傾覆能力6000KNm,系統(tǒng)頻率大于300Hz。整個試驗系統(tǒng)各項技術指標達到國際領先水平。
現(xiàn)場裝配調試是系統(tǒng)研制的關鍵環(huán)節(jié),在5米范圍內裝配誤差要控制在0.05mm以內,局部要達到0.02mm以內。為此,項目團隊在設計階段對各個關鍵點和細節(jié)進行了反復論證,跟產(chǎn)階段更是對各個部件嚴把質量關,裝配階段充分運用團隊多年來豐富的專業(yè)知識和調試經(jīng)驗,使調試任務由原計劃的12個月縮短至8個月,提前完成了“第一年設計、第二年跟產(chǎn)、第三年調試投入使用”的既定目標。
“一份耕耘,一份收獲”,140噸振動試驗系統(tǒng)不僅是世界最大推力的電動振動系統(tǒng),很多設計理念也是國內外首創(chuàng)。該系統(tǒng)的成功研制,是我國環(huán)境模擬設備研制的里程碑,是我所在環(huán)境模擬設備研制創(chuàng)新道路上邁出的重要一步。