近日，由中國(guó)航天科技集團(tuán)公司五院總裝與環(huán)境工程部自主研制的4000立方米高聲強(qiáng)混響室成功調(diào)試驗(yàn)收，并完成了國(guó)際聲試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)研究項(xiàng)目中多工況星箭聯(lián)合噪聲試驗(yàn)，獲取了大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)，標(biāo)志著我國(guó)環(huán)境試驗(yàn)?zāi)芰υ偕闲屡_(tái)階。

眾所周知，航天器在發(fā)射過(guò)程中會(huì)經(jīng)受強(qiáng)烈的噪聲環(huán)境，包括從地面發(fā)射時(shí)運(yùn)載火箭助推器的排氣噪聲和跨音速/超音速飛行時(shí)的氣動(dòng)噪聲，這種環(huán)境會(huì)造成航天設(shè)備的失效與破壞。因此，航天器在發(fā)射之前需要在混響室進(jìn)行噪聲環(huán)境的模擬試驗(yàn)。

4000立方米高聲強(qiáng)混響室有效空間長(zhǎng)14.5米、寬11.5米、高24米，容積是國(guó)內(nèi)原有最大混響室的兩倍，目前排名世界第二，內(nèi)部聲場(chǎng)高達(dá)156分貝，用以考核航天器承受高聲強(qiáng)噪聲環(huán)境的能力。

在4000立方米空間內(nèi)模擬新型大推力運(yùn)載火箭產(chǎn)生的高聲強(qiáng)復(fù)雜聲場(chǎng)，要首先解決聲源系統(tǒng)設(shè)計(jì)難題。研制團(tuán)隊(duì)充分總結(jié)了從幾十立方米到2000立方米混響室的研制經(jīng)驗(yàn)，并借鑒國(guó)外先進(jìn)混響室設(shè)計(jì)理念。為保證系統(tǒng)的低頻特性和聲場(chǎng)均勻性，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)對(duì)其喇叭構(gòu)型和布局進(jìn)行了優(yōu)化，使系統(tǒng)總聲壓級(jí)優(yōu)于國(guó)內(nèi)外很多混響室。

由于航天器對(duì)環(huán)境潔凈度的要求，該混響室采用氮?dú)庾鳛榘l(fā)聲器的工作介質(zhì)。研制團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了基于振動(dòng)和噪聲試驗(yàn)并行的大容量水系統(tǒng)對(duì)液氮進(jìn)行持續(xù)加溫汽化，并通過(guò)多級(jí)穩(wěn)壓措施和更精準(zhǔn)的氣流控制，確保發(fā)聲器處于最佳工作狀態(tài)。同時(shí)，研制團(tuán)隊(duì)進(jìn)行大膽創(chuàng)新，采用具有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的混響室鋼結(jié)構(gòu)大門專利，使大門重量減輕到傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的三分之一，并結(jié)合增加外部輕質(zhì)卷簾門的雙層結(jié)構(gòu)，保證了系統(tǒng)的隔聲量。

4000立方米高強(qiáng)聲混響室是我國(guó)在空間環(huán)境模擬設(shè)備研制道路上的又一座里程碑，其與140噸振動(dòng)臺(tái)、KM8空間環(huán)境模擬器、大型航天器密封性測(cè)試系統(tǒng)等共同組成的大型航天器環(huán)境試驗(yàn)系統(tǒng)，代表了我國(guó)環(huán)境模擬設(shè)備研制的最高水平，未來(lái)將滿足以載人航天、深空探測(cè)等為代表的大型航天器的環(huán)境試驗(yàn)需求。