军民融合开创世界先河 全球最大推力70吨电动振动台问世
近日,中国运载火箭技术研究院702所自主研发的70吨超大推力电动振动台在天津大型运载火箭研制基地顺利完成了测试工作,其各项指标达到国际领先水平,推力为国外现有最大推力35吨振动台的两倍,成为世界上推力最大的电动振动台。作为地面试验验证的重要设备,该型振动台的研发成功,将为我国空间站、重型运载火箭等新一代航天器的研制创造有利条件,也为我国军工和民用行业的发展提供了强有力的试验装备保障。
由于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销售。702究所自上世纪五十年代末期开始进行电动振动台的研制,不断打破国外的技术封锁,成功研制了推力从10公斤到35吨的电动振动台,以及总推力达到140吨的多台并激振动试验系统,在过去的几十年里为我国的导弹、火箭和卫星的研制做出了卓越的贡献。
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,现有振动台在台面尺寸和推力等方面已经无法满足其振动试验的要求,为此需要研制台面尺寸更大,推力更大的电动振动台。
新研制的70吨推力电动振动台正弦峰值激振力达到700kN,一阶共振频率1500Hz,位移峰峰值100mm,速度峰值2m/s。该振动台采用了多项填补国内外空白的新技术:振动台运动部件采用了碳纤维增强技术,在同等条件下可以提高运动部件共振频率30%以上;承载和导向采用了可扩展性设计理念,可以据用户要求,方便的提高承载力和导向性能;功率放大器采用了水冷式高电压输出IGBT技术,相对于传统功率放大器,结构更加紧凑,效率更高,单柜输出功率是传统功放的三倍,这样原本需要10个功放柜的系统,现在只需要3个功放柜就可以满足要求。
新研制成功的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。70吨电动振动台的诞生,为全面提升我国军、民各领域大型产品的质量和可靠性提供了有利的支撑。(刘军)