高效抑制風噪音?光明日報記者 張 蕾 張曉華 光明日報通訊員 王澤洋 馮國松,今天小編就來說說關于高效抑制風噪音?下面更多詳細答案一起來看看吧!
高效抑制風噪音
光明日報記者 張 蕾 張曉華 光明日報通訊員 王澤洋 馮國松
7月25日,問天實驗艙與天和核心艙成功對接,中國航天員的“太空之家”正式升級擴建,新房間有了新物資、新配套,同時也帶來新任務和新挑戰,比如噪聲控制。
“看到航天員進入新房間時舒心的笑容,我們緊張的心情終于放松下來。”在與團隊成員擁抱祝賀後,航天科技集團五院總裝與環境工程部力學試驗副主任工程師馮國松表示。
“在空間站,若沒有安靜的環境,航天員們怕是隻能戴上耳塞才能專心工作和休息了。”為此,當面對問天實驗艙噪聲評估與治理的新任務時,馮國松信念堅定:一定要啃下硬骨頭,為航天員打造一個安靜的“太空之家”!
神舟飛船發射過程中,艙外噪聲可達140~160分貝,人耳暴露在這種環境中,将出現不可逆的損傷。面對如此的“灌耳魔音”,艙内航天員能否承受得住?飛船能否保持正常工作狀态?
為保證各項力學試驗“身臨其境”,預演數據“分毫不差”,在神舟飛船研制之初,為飛船量身定制的大型噪聲試驗室應運而生。由試驗團隊自主研制的世界第二大混響室,聲壓超過飛機起飛噪聲的100倍。
據馮國松介紹,在試驗團隊的操作下,幾十個發聲設備同時工作,模拟發射過程中的高聲強噪聲,數百隻傳感器對飛船“望聞問切”,檢測飛船返回艙内的噪聲環境是否滿足設計指标要求,提前幫航天員感受起飛的聲音。“每次神舟飛船發射前,都會在混響室内進行全面‘體檢’。隻有通過嚴格‘體檢’,飛船才能奔赴發射場,一飛沖天。”馮國松強調。
問天實驗艙安裝有壓氣機、泵、風扇,以及用于姿态調整的控制力矩陀螺、太空冰箱等設備,這些設備工作的噪聲構成了空間站内複雜的噪聲環境。“這些家夥可都不太安靜。”馮國松表示,必須找出那些“嗓門”最大、影響最明顯的設備,進行精準、嚴格的噪聲治理。
然而,問天實驗艙的設備來自多個研制單位,到位時間各不相同,而空間站研制進度緊張,噪聲評估工作不可能等到所有噪聲源就位再開展。怎麼辦?“沒有噪聲源,我們就組建一支替身‘合唱團’,把噪聲模拟出來。”在馮國松看來,噪聲源模拟就像學唱歌,既要學好腔調,也要控制好嗓門。
經過試驗團隊的努力,噪聲源很快有了自己的錄音棚——消聲室,在這裡,馮國松等人可以對頻率、聲壓、功率等進行全方位立體模拟。
“如果演員站位不準,整個合唱就會亂套。因此,要關注聲源模拟系統的安裝狀态,通過獨唱、二重唱、合唱等各種排練,找出‘大嗓門’,即那些影響最大、需要進行嚴格降噪的設備。”馮國松說,噪聲源學會“唱歌”後,聲源模拟系統就可以在空間站“登台表演”了。
找到“大嗓門”後,如何讓它們安靜下來?
以太空冰箱為例,試驗團隊對關鍵的泵機進行開創性設計,在保證制冷效率的同時,将聲能輸入降至最低;選用新型附着材料提升結構阻尼,改良箱體的聲輻射效率;同時,改變連接關系,改善結構傳導特性……“最後,冰箱還是那麼大、那麼重,但噪聲指标卻奇迹般地降低了近20分貝!”馮國松感歎。
由于艙内設備的噪聲成因、安裝位置、體積大小各不相同,試驗團隊必須“因材施教”。以振動為主的噪聲源,給它穿上金屬橡膠定制的松軟“鞋子”,這樣振動産生的噪聲不至于吵到航天員;以聲輻射為主的噪聲源,就把它放在隔聲比較好的盒子裡。馮國松說,如此一來,問天實驗艙工作區的噪聲可保持在60分貝以下,睡眠區可保持在50分貝以下,“完全滿足相關醫學标準要求”。
啃下硬骨頭,為航天員打造一個安靜的“太空之家”……三十餘年來,正是秉持這個目标,馮國松所在的團隊深耕力學試驗技術領域,在噪聲、振動、沖擊、加速度和模态領域不斷突破進取,實現了我國航天力學試驗設備從引進走向自主建設、聲試驗從獨立自主到引領國際的重大轉變。
(光明日報北京7月25日電)
《光明日報》( 2022年07月26日08版)
來源: 光明網-《光明日報》
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