“嗡嗡嗡……”正在緊張進(jìn)行的技術(shù)研討會驟然被隔壁臨時裝修的聲音打斷。辦公室的墻壁太薄，被噪音影響的情況時有發(fā)生，正在匯報的小馮隔了好幾秒才找回自己的思路。

會議結(jié)束，小馮揉了揉太陽穴，“嗡嗡”的聲音仿佛還在腦海中繞來繞去，思緒再次回到團隊已攻關(guān)數(shù)十天的天和核心艙降噪關(guān)鍵技術(shù)中——

辦公室被噪音影響，可以去安靜的地方，但在空間站里，若沒有舒適安靜的環(huán)境，航天員們怕是只能戴上耳塞才能專心工作和休息了。

“一定要啃下硬骨頭，為航天員提供一個安靜舒適的家！”小馮堅定地說。

小馮來自航天科技集團五院（以下簡稱五院）總裝與環(huán)境工程部空間站力學(xué)試驗團隊。這支航天科研團隊在三十余年里始終致力于深耕力學(xué)試驗技術(shù)領(lǐng)域，與載人航天的發(fā)展同步成長，伴隨空間站的建設(shè)不斷壯大，實現(xiàn)了航天力學(xué)試驗設(shè)備從引進(jìn)走向自主建設(shè)，聲試驗從自主走向國際，試驗效率、試驗?zāi)芰Υ蠓嵘?/p>

現(xiàn)在，小馮和他的團隊正處于技術(shù)攻堅的關(guān)鍵時期。他們肩負(fù)著新的任務(wù)：問天實驗艙噪聲評估與治理。因此他們也被戲稱為馴服空間站問天實驗艙噪音的“航天調(diào)音師”。

幫助航天員

提前感受“起飛的聲音”

神舟飛船發(fā)射過程中，艙外噪聲可達(dá)到140～160分貝。如此“灌耳魔音”，飛船能否保持正常工作狀態(tài)？艙內(nèi)航天員能否承受得住？這些問題，五院技術(shù)人員時刻記掛于心。

為此，在神舟飛船研制之初，為飛船量身定制的大型噪聲試驗室應(yīng)運而生。其自主研制的世界第二大混響室，聲壓超過飛機起飛時噪聲的100倍，保證飛船各項力學(xué)試驗“身臨其境”，預(yù)演數(shù)據(jù)“分毫不差”。

神舟飛船在發(fā)射前，都會在混響室內(nèi)進(jìn)行全面且嚴(yán)格的“體檢”。在五院試驗團隊的操作下，幾十個發(fā)聲設(shè)備同時工作，產(chǎn)生發(fā)射過程中的高聲強噪聲，數(shù)百只傳感器對飛船進(jìn)行“望聞問切”，并檢測飛船返回艙內(nèi)的噪聲環(huán)境是否滿足設(shè)計指標(biāo)要求，提前幫航天員感受“起飛的聲音”。

組建替身“合唱團”

找準(zhǔn)“大嗓門”

問天實驗艙內(nèi)部安裝了大量壓氣機、泵、風(fēng)扇、用于姿態(tài)調(diào)整的CMG等設(shè)備，又由于空間生命科學(xué)研究任務(wù)所需，搭載了“太空冰箱”等諸多“不太安靜”的設(shè)備，這些設(shè)備工作的噪聲疊加在起來就構(gòu)成了空間站內(nèi)的復(fù)雜噪聲環(huán)境。

問天實驗艙與天和核心艙交會對接后，將組成連通的整體，航天員將會進(jìn)入到問天實驗艙內(nèi)開展一系列空間實驗研究工作。為了給他們提供安靜舒適的工作環(huán)境，就必須找出那些“嗓門”最大、影響最明顯的設(shè)備，進(jìn)行更精準(zhǔn)、更嚴(yán)格的噪聲治理。

問天實驗艙中的設(shè)備來自多個研制單位，到位時間各不相同，然而噪聲評估工作不能等到所有噪聲源就位再開展。沒有噪聲源，試驗人員就組建了一支替身“合唱團”隊伍，把噪聲模擬出來。

噪聲源模擬技術(shù)就像學(xué)習(xí)人唱歌，既要學(xué)好“腔調(diào)”，又要控制好“嗓門”。噪聲源有自己的錄音棚——消聲室，可進(jìn)行頻率、聲壓、功率全方位立體模擬。學(xué)會噪聲源“唱歌”之后，聲源模擬系統(tǒng)就可以裝在空間站，進(jìn)行登臺表演了，通過“獨唱”、“二重唱”、“合唱”等各種排練，最終找出那些影響最大、需要進(jìn)行嚴(yán)格降噪的設(shè)備。

“因材施教”

讓“大嗓門”安靜下來

“大嗓門”已經(jīng)被找到，如何讓設(shè)備“安靜”下來，是試驗團隊需要攻克的下一批技術(shù)難點。

以問天實驗艙搭載的我國首臺“太空冰箱”為例，對于它的降噪工作有著許多的限制條件，如為了保證艙內(nèi)的空氣質(zhì)量，空間站對材料的選擇有著嚴(yán)格的要求，而很多地面常用的降噪材料不適用于空間站。那么如何在最有限資源、最低重量、最小空間內(nèi)最高效地完成“太空冰箱”的降噪工作呢？

試驗團隊首先在消聲室內(nèi)搭建了全包絡(luò)的測試平臺，攻克了復(fù)雜系統(tǒng)帶來的傳遞路徑繁瑣的問題，在千絲萬縷的關(guān)聯(lián)中，找到了最關(guān)鍵的幾個環(huán)節(jié)，進(jìn)而明確了降噪路線。

“擒賊先擒王”，試驗團隊對關(guān)鍵的泵機進(jìn)行了開創(chuàng)性的設(shè)計，在保證制冷效率的同時，完美地將聲能輸入降至最低。同時，通過選用新型附著材料提升結(jié)構(gòu)的阻尼，改良箱體的聲輻射效率，通過改變連接關(guān)系，改善結(jié)構(gòu)傳導(dǎo)特性……通過完善每一處細(xì)節(jié)，使航天冰箱的噪聲指標(biāo)降低了近20分貝。

艙內(nèi)設(shè)備的噪聲成因、安裝位置、體積大小各不相同，試驗團隊“因材施教”。以振動為主的噪聲源，被穿上金屬橡膠定制的松軟舒適的“鞋子”；以聲輻射為主的噪聲源，被放在隔聲比較好的盒子里……最終，問天實驗艙工作區(qū)噪聲可保持在60分貝以下，睡眠區(qū)可保持在50分貝以下，滿足相關(guān)醫(yī)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)要求。

7月25日，問天實驗艙在試驗團隊的夙夜?fàn)繏熘校c天和核心艙對接成功。艙門緩緩開啟，航天員的家正式升級擴建——新的房間有新的物資、新的配套，也有新的任務(wù)、新的挑戰(zhàn)。

隊員們盯著屏幕的緊繃表情，隨著航天員進(jìn)入新房間時舒心的笑容慢慢放松下來。他們互相擁抱，互相祝賀，互相鼓勵，共同期待著下一段星辰大海的征程。

隨著航天事業(yè)的發(fā)展，五院總裝與環(huán)境工程部空間站力學(xué)試驗團隊已經(jīng)在噪聲、振動、沖擊、加速度和模態(tài)領(lǐng)域探索了一萬多個難忘的日夜。一路走來，他們肩負(fù)神圣使命，在拼搏中披荊斬棘，為了航天器的安全穩(wěn)定、為了航天員的安心舒適、為了中國航天事業(yè)的蓬勃發(fā)展，勇攀新的高峰，創(chuàng)造更多精彩。