庆祝长征七号发射成功 东方所创新科技助力航天事业

2016-06-29 15:52:47 阅读次数:23145

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摘要:北京东方振动和噪声技术研究所用其先进的采集系统在极端条件下出色完成了火箭发射平台和发射塔架的振动、模态、应变载荷、健康监测等试验和监测任务。

关键词:长七,振动,模态,聚能力锤,锤击法,应变载荷,DASP监测


2016年6月25日晚8点整,伴随着闪耀的火光,由我国自主研制的新一代运载火箭长征七号,在我国首个滨海发射场-海南文昌发射场点火发射成功,这标志着我国探索空间能力的进一步提升,实现了我国在大推力、高可靠性、高适应性、低成本、无毒无污染运载火箭领域的关键技术突破,对我国运载火箭后续发展具有里程碑意义。

为保障长征七号运载火箭平稳、安全、顺利升空,北京东方振动和噪声技术研究所接到对火箭发射平台及发射塔架进行测试及监测的重要任务。历时两年,东方所产品抵御高温高湿高盐雾、强降雨强台风强雷暴等沿海气候,圆满完成了各项测试任务。

一、  发射平台振动模态分析动力学试验

火箭从装配车间运载到发射塔要经过很长一段路轨,与此前发射的运载火箭不同,长七火箭从技术阵地转移到发射阵地时,转了4个弯,对我国火箭活动发射平台来说,这是转弯行走“零”的突破。由于火箭“头”部包裹着卫星,行走起来“头重脚轻”,而其内部关键部位的振动值又不能过大,因此发射平台每走一步都必须要保证平稳,并且要避免与火箭产生共振。为保障平台的平稳性,北京东方振动和噪声技术研究所对发射平台进行了振动测试和模态试验,采用东方所特有的变时基分析技术(ZL 9110388.2)和高弹性聚能力锤(ZL 2011 2 0163125.8)技术,创新的实现了1800吨结构的锤击法试验,获取了完整的模态参数。 

火箭发射平台1.jpg行走.jpg                                  

二、发射平台应变载荷测试

发射平台应变载荷试验是检验发射平台结构在各载荷工况下的承载和过载能力。通过发射平台一定载荷条件下的应力应变测试,检验发射平台承载条件下的强度情况,测试其应力分布,并将结果馈给设计部门以考评发射平台设计的合理性,满足产品的使用要求,保证飞行试验的安排可靠。应变载荷测试采用东方所的分布式测量技术,近千个应变测点同时测试,数据百分百精确有效。 

平台.jpg火箭发射平台.jpg

 

三、 发射塔架健康监测

发射塔架作为火箭发射升空前的最后“驻留地”,是具备箭体防护、燃料加注、测试检查、能源保障、智能监控等功能的综合性火箭平台,对航天事业来说非常重要。发射塔架不仅要站的直,还要立的稳。85.8米高、3400多吨重的发射塔架,从塔顶到地面的垂直误差不能超过20mm,否则会影响火箭发射垂直度;塔架的工作用回转平台1100多吨重,臂长24米,这些巨无霸伸展开后因自身重量产生的沉降不能超过3cm,若达不到指标,有可能造成上下层回转干涉。

为做好长七发射塔的健康状况监测工作,需及时对发射塔进行火箭发射时的振动、冲击压力监测以及风速风向等进行监测。然而火箭发射时接近3000摄氏度的火焰温度及为降温降噪喷射的400吨水使发射现场瞬间被高温水蒸汽包围,这对分布在发射塔架上的监测设备来说无疑是一场严峻的考验,火箭发射的不可预演及不可逆性也对监测设备的可靠性提出了极高的要求。北京东方振动和噪声技术研究所先进的采集系统在这样的极端条件下,提供了精准、可靠、完整的监测数据结果,出色完成了火箭发射塔架的健康监测任务。 

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