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北京卫星环境工程研究所140吨世界最大推力电动振动试验系统

在火箭发射阶段,航天器将经受振动、冲击、噪声等各种力学环境的考验。振动台是模拟航天器起飞时承受振动环境的试验系统。


【重大】世界最大推力电动振动试验系统研制成功

2016-02-24 刘沫/文  王剑/图 北京卫星环境工程研究所

        2016新年伊始,北京卫星环境工程研究所自主研制的140吨振动试验系统顺利完成验收测试和某型号振动环境试验,标志着世界最大推力电动振动试验系统研制成功。我国环境模拟试验能力再获新突破。

        为了满足以我国载人航天工程二期为代表的大型航天器力学试验需求,140吨振动试验系统设计之初就立足于突破我国现有的单体振动台能力不足的瓶颈。2013年初系统开始设计建设,2015年底建成投入使用,目前是世界上推力最大的电动振动台系统,主要包括垂直振动试验系统和水平振动试验系统,具有完全独立的自主知识产权。

系统调试

        垂直振动试验系统由四个振动台、镁合金焊接扩展台面及导向支撑系统、同步控制系统以及智能化健康监测系统等组成,研制中突破了四台同步激振、大尺寸镁合金台面焊接(包络尺寸达到4.6m×4.6m)、高精度高承载高稳定性导向支撑等多项关键技术,系统静承载能力达到40吨、最大推力140吨,抗倾覆能力350KNm,系统频率大于200Hz。

      由两个振动台组成的水平振动试验系统采用“品”字型组合式水平滑台台面,克服了大型镁合金台面加工制造的难题,台面尺寸达到4.65m×4.78m,同时具备单台、双台使用模式;该系统分区优化布置百余个轴承,静承载能力超过百吨,最大推力70吨,抗倾覆能力6000KNm,系统频率大于300Hz。整个试验系统各项技术指标达到国际领先水平。

      现场装配调试是系统研制的关键环节,在5米范围内装配误差要控制在0.05mm以内,局部要达到0.02mm以内。为此,项目团队在设计阶段对各个关键点和细节进行了反复论证,跟产阶段更是对各个部件严把质量关,装配阶段充分运用团队多年来丰富的专业知识和调试经验,使调试任务由原计划的12个月缩短至8个月,提前完成了“第一年设计、第二年跟产、第三年调试投入使用”的既定目标。

      “一份耕耘,一份收获”,140吨振动试验系统不仅是世界最大推力的电动振动系统,很多设计理念也是国内外首创。该系统的成功研制,是我国环境模拟设备研制的里程碑,是我所在环境模拟设备研制创新道路上迈出的重要一步。


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