一則聲發(fā)射技術(shù)應(yīng)用的新聞報(bào)道

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

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長征五號(hào)火箭氫箱水壓試驗(yàn)現(xiàn)場

“聽聲”不用耳
所謂“聽聲”，其實(shí)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(yàn)主管孫金云介紹說，這套系統(tǒng)可以采集到試驗(yàn)件破裂時(shí)所發(fā)出聲音的應(yīng)力波，如果有危險(xiǎn)發(fā)生或者即將發(fā)生，系統(tǒng)都會(huì)及時(shí)報(bào)警。系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)，對設(shè)計(jì)人員發(fā)現(xiàn)問題可起到非常重要的作用。
其實(shí)，在火箭貯箱開展靜力試驗(yàn)前，試驗(yàn)人員會(huì)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(yàn)時(shí)的各項(xiàng)載荷數(shù)據(jù)，驗(yàn)證設(shè)計(jì)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(yàn)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(jì)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(yàn)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(shí)間。為此，在這次試驗(yàn)中，我們就對以往試驗(yàn)中有可能發(fā)生損傷的部位進(jìn)行了重點(diǎn)監(jiān)測。”
這樣，試驗(yàn)監(jiān)測關(guān)鍵區(qū)域達(dá)到了百分之百，為確保長征五號(hào)火箭各項(xiàng)試驗(yàn)保質(zhì)按時(shí)完成奠定了基礎(chǔ)。
誤差千分之一秒
大火箭氫箱水壓試驗(yàn)當(dāng)天，從上午10點(diǎn)半開始，測量主管顧海貝就在試驗(yàn)場來來回回地查看著系統(tǒng)窗口上實(shí)時(shí)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(yàn)，更儲(chǔ)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(yàn)中采用聲發(fā)射技術(shù)，還是頭一回。
在她眼前，一個(gè)個(gè)窗口上實(shí)時(shí)顯示著五顏六色的布點(diǎn)，有大有小、有高有矮，或密集或疏離，這些布點(diǎn)每一次跳動(dòng)，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(yàn)件之間有一個(gè)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(yàn)，這次試驗(yàn)也非常順利，十幾路發(fā)射信號(hào)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(shí)，會(huì)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(shí)，其實(shí)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(shí)候開始破損的，以及從哪里開始，怎樣折斷等整個(gè)過程。”
因此，這項(xiàng)技術(shù)將來還可以在一些產(chǎn)品的抽查檢驗(yàn)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(xiàng)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(jì)算，非常精確。
首次聲發(fā)射技術(shù)的成功使用，對長征五號(hào)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(hào)火箭貯箱試驗(yàn)都可以采用此項(xiàng)技術(shù)，而且低溫狀態(tài)下的試驗(yàn)還解決了“低溫”測試這一難題。
試驗(yàn)人員劉硯濤舉例介紹，比如長征五號(hào)火箭的貯箱低溫試驗(yàn)，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(xiàng)技術(shù)在大型貯箱試驗(yàn)上的應(yīng)用更加可靠、可信。”(冉程)

這些技術(shù)不錯(cuò)，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(xiǎn)事故

高新技術(shù)用在高新前沿！

  學(xué)習(xí)了