一則聲發(fā)射技術(shù)應(yīng)用的新聞報道

中國長征五號火箭貯箱首次聲發(fā)射技術(shù)試驗成功2013年03月19日 17:03
來源：中國航天報

分享到：

更多

長征五號火箭氫箱水壓試驗現(xiàn)場

“聽聲”不用耳
所謂“聽聲”，其實并不是真的用耳來傾聽，而是用一套聲發(fā)射測量系統(tǒng)。
中國航天科技集團(tuán)公司一院702所試驗主管孫金云介紹說，這套系統(tǒng)可以采集到試驗件破裂時所發(fā)出聲音的應(yīng)力波，如果有危險發(fā)生或者即將發(fā)生，系統(tǒng)都會及時報警。系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)，對設(shè)計人員發(fā)現(xiàn)問題可起到非常重要的作用。
其實，在火箭貯箱開展靜力試驗前，試驗人員會在貯箱上貼上成百上千的“應(yīng)變片”。這些“應(yīng)變片”主要采集的就是火箭貯箱在試驗時的各項載荷數(shù)據(jù)，驗證設(shè)計方案是否可行。那“聲發(fā)射”系統(tǒng)又為何啟用呢？
在長期的試驗中，科研人員發(fā)現(xiàn)貯箱上有一些部位比較特殊。比如“焊縫”，由于外表面形狀比較復(fù)雜，很難粘貼“應(yīng)變片”。一般情況下，這些位置不容易發(fā)生損壞，但一旦發(fā)生損傷，卻很難獲取精確的數(shù)據(jù)，這為設(shè)計人員查找問題帶來了困難。
孫金云說：“如果這樣的話，就可能需要反復(fù)試驗獲取數(shù)據(jù)，甚至采用高速攝像機(jī)輔助判斷損傷的位置、類型、程度等，既浪費(fèi)成本，又耽誤時間。為此，在這次試驗中，我們就對以往試驗中有可能發(fā)生損傷的部位進(jìn)行了重點監(jiān)測。”
這樣，試驗監(jiān)測關(guān)鍵區(qū)域達(dá)到了百分之百，為確保長征五號火箭各項試驗保質(zhì)按時完成奠定了基礎(chǔ)。
誤差千分之一秒
大火箭氫箱水壓試驗當(dāng)天，從上午10點半開始，測量主管顧海貝就在試驗場來來回回地查看著系統(tǒng)窗口上實時顯示的監(jiān)測數(shù)據(jù)。
自從702所5室引入聲發(fā)射技術(shù)以來，搭載了不少試驗，更儲備了不少的年輕力量，顧海貝就是其中之一。別看她今年也就20多歲，在聲發(fā)射技術(shù)上，她已經(jīng)是行家里手了。但對她來說，在如此龐大的貯箱試驗中采用聲發(fā)射技術(shù)，還是頭一回。
在她眼前，一個個窗口上實時顯示著五顏六色的布點，有大有小、有高有矮，或密集或疏離，這些布點每一次跳動，都猶如人的心跳一樣飽含著生命特征。
她說：“這套系統(tǒng)和試驗件之間有一個傳感器連接，它就好似測量系統(tǒng)的‘耳朵’一樣。”
她已經(jīng)經(jīng)歷了很多次類似的試驗，這次試驗也非常順利，十幾路發(fā)射信號穩(wěn)定、均勻，未發(fā)現(xiàn)異常。
顧海貝打比方說：“比如折斷筷子時，會發(fā)出噼里啪啦的響聲，其它材料也一樣。但我們用肉眼看到筷子裂開時，其實它早就變形了。而聲發(fā)射技術(shù)對哪怕很微小的損傷也十分敏感，能夠‘聽’到筷子是什么時候開始破損的，以及從哪里開始，怎樣折斷等整個過程。”
因此，這項技術(shù)將來還可以在一些產(chǎn)品的抽查檢驗中使用，不用破壞，就能分析出產(chǎn)品最大的受力載荷，這無疑能極大地節(jié)約成本。這項技術(shù)獲取的數(shù)據(jù)誤差要以千分之一秒甚至百萬分之一秒來計算，非常精確。
首次聲發(fā)射技術(shù)的成功使用，對長征五號火箭保進(jìn)度、保成功提供了重要保障。后續(xù)，常溫狀態(tài)下的長征五號火箭貯箱試驗都可以采用此項技術(shù)，而且低溫狀態(tài)下的試驗還解決了“低溫”測試這一難題。
試驗人員劉硯濤舉例介紹，比如長征五號火箭的貯箱低溫試驗，需要注入液氮，液氮的溫度達(dá)零下200度，這種極寒的環(huán)境極有可能損壞聲發(fā)射測量系統(tǒng)。他說：“這種情況下，我們就可能要為系統(tǒng)安裝特殊的連接桿，就像為它裝上‘聽診器’一樣，這還需要我們進(jìn)一步總結(jié)規(guī)律，使得這項技術(shù)在大型貯箱試驗上的應(yīng)用更加可靠、可信。”(冉程)

這些技術(shù)不錯，如果安在火箭上就好了，安裝在隧道里，大型橋梁上等等，這就能減少好多危險事故

高新技術(shù)用在高新前沿！

  學(xué)習(xí)了