火箭振动台助力中国航天,美国也要上门求购,终于到我们卡脖子了
近年来中国的航天技术发展非常迅速,不仅发射了嫦娥五号到月球上取回了月壤;也发射了天问一号火星探测器,上面所搭载的火星车祝融号,也成功登陆火星,并且在火星的表面上实现巡视;最近也发射了神舟十二号载人飞船,将第一批访客送上了我们的空间站。
所取得的这些技术成就,基本上都是我们可以看得见的,但背后还有很多技术成就,是我们无法看到的。例如我们看到一款飞机可以在天上飞来飞去,但它在飞上天空之前,就不知道它到底在风洞里面吹了多少次,才迎来了在天空飞翔的那一刻。
目前,中国的航天技术都是离不开火箭的,因为需要利用火箭作为运载工具,所以火箭技术如何,在很大的程度上就决定了能在航天领域所取得的成就。但在测试火箭性能的背后,也还需要一种特殊的装备,它就是火箭振动台。
这是因为火箭在发射的过程中,会产生非常大的推力,同时由于速度的增加,在大气层中也会受到比较大的空气阻力,这些因素都会引起火箭的震颤,轻则会导致各种设备发生故障,重则很可能会引起火箭的爆炸,所以震颤问题在航天领域中是不可忽视的,必须要进行振动试验。
前苏联在研发N1超重型运载火箭的时候,就是没有解决“纵向耦合振动”的问题,使得火箭在发射的过程中突然爆炸,当场就造成了150多名人员遇难,致使前苏联的损失非常惨重,所以从那个时候开始,航天器都比较重视通过振动试验来检验系统的完整性。
那么为什么震颤的问题会这么严重呢?其实任何的机械结构都会拥有固有频率,而火箭在发射的过程中振动也是不可避免的,当火箭的振动频率与它的固有频率相同的时候,就会产生共振,使得它的振幅变得非常大,很容易就会损害这些机械结构。
所以利用振动台来做振动试验,就是要通过试验来测出这些机械结构的固有频率,得到这些数据之后,就可以从设计的源头上做出调整,使火箭在发射的过程中不容易与这些机械结构产生共振,相对来说整个系统就是安全的。但由于同一个机械结构很可能会有多个固有频率,所以必须要进行多次和多维度的振动试验,才能得到我们想要的数据。
上世纪90年代,我国的航天事业也在加速发展,已有的振动台已经很难满足新一代卫星、火箭、飞船和空间站等各种不同航天器的振动试验需求。但是当时西方国家对我们进行技术封锁,已经明确9吨推力以上的振动台是不能向我国出售的,所以我们也没有办法。
就算我们可以购买更低推力的振动台,花费的资金也非常高,大约购买1吨推力的振动台,就需要花费价值一吨黄金的外汇,而且在购买的时候,对方还会提出非常苛刻的条件。对于更大推力的振动台,就算是有钱也买不到。
西方国家之所以会对大推力振动台实施禁运,就是因为振动台可以应用的领域非常广泛,不会限制在航天领域的火箭使用,对于高铁、飞机、军工领域的很多大型装备,还有船舶等这些重型机器,都需要相应推力的振动台来做振动试验。
西方国家的这些做法,很明显就是想要限制我国科技的发展,当然我国的科技人员也不愿意永远受到美国等西方国家的限制,既然无法从他们那里购买到大推力的振动台,就只有自己进行研制了。
进入了21世纪,国外已有的振动台已经可以达到35吨级,所以我国的科技人员必须要非常的努力,奋力直追,才在2006年,苏州的一家民企终于研制出了35吨级的电动振动台。
就在这一年,美国企业上门求购16吨级的振动台,直到现在美国等西方国家都还没有对我国解禁9吨级推力以上的振动台,所以他们想要购买我们的振动台,也没那么容易。因此这家民企就要求美国企业必须要签订协议,保证该产品不能用于军事领域,同时还提出了相应的条件:
禁止拆解震动台;维修的零部件必须要使用中国生产的;维修和操作的人员都必须由中国人来完成;不允许单独使用;实验之后所得到的参数必须要发给中方。
其实这些条件都是以前美国等西方国家,向我们销售相应装备的时候提出来的,现在我们只不过是反过来向他们提出来而已,但这样就已经令他们非常难以接受,还鼓吹中国封锁技术。其实美国企业也可以不购买的,但相应推力的振动台技术是由我们掌握的,想不买都很难,最终只能接受我们的条件。
在研制出35吨级电动振动台之后,这家民企也没有停止前进的脚步,在2012年就研制出了50吨级推力的电动振动台,这也是世界上首台50吨推力的电动振动台,当时我国的载人航天工程办公室还特意发来贺电。
我国的科技人员也没有满足已有的成绩,在仅仅过去了4年之后的2016年,中国航天科技集团就刷新了这些成绩,将振动台的推力提高到了70吨,到现在中国已经可以制造出140吨级的大型电动振动台,而美国所掌握的才只有29吨级,这个数据差距之大,也是我们没有想到的。
无疑在火箭振动台这一领域,中国已经开始领跑世界,随着我国这些大型装备的发展,也逐渐认识到大型振动台的重要性,所以在2020年,对于50吨级以上的振动台,外国就不是那么容易可以从我们这里购买的。
也就是说在这一领域,我国已经从一个被别人禁运的对象,转变成为了完全掌握这一技术的国家,而且还实现了出口限制,也就是我们可以反过来卡脖子,让其他国家也尝尝被卡脖子的滋味。
综上所述,我国的航天科技取得如此巨大的进步,在一定的程度上,也是得益于振动台的发展。现在我们所掌握的振动台技术已经可以领跑世界,同时也由于这一项技术的重要性,我们必须要将它牢牢地掌握在自己的手里,因此也反过来学西方国家的做法,对他们进行卡脖子,你们说是不是呢?
#全能创作家#