超大推力电动振动试验平台

　　●振动平台试验作为科学研究和可靠性的重要手段，起源于二次世界大战。二战期间，美军大量武器和军用器材运达前线时常常不能使用，经研究才知道，是由于器材在运输时振动所致的损坏

　　●50吨电动振动试验系统为国际首创，“大块头有大用处”，它的研发成功可以为国产航母的海试作出贡献

　　9月21日至22日，由中国国防科技工业联合会主办，中国国际科技促进会协办的“创新驱动发展成就展暨军民融合交流大会”在苏州高新科技园区举行。

　　在此次大会上，“世界首创50吨超大推力电动振动试验系统”成为该会议最受欢迎的“巨星”。对于普通人来说，并不太了解这一庞然大物的功能是什么，可是在军工和装备行业中，它发挥着关键和必不可少的作用：上至“天上”的空间站、下至“海中”的航母等整机及大部件，它们的“身体”是否拥有抗冲击、抗碰撞、抗爆炸的“铮铮铁骨”，都可以通过振动平台对其提供可行性试验。

　　大块头有大用处

　　有不愿透露姓名的专家告诉记者，航母从铺设龙骨到服役通常需要很长时间，在其中，它需要不断地下水进行试验，以适应海洋环境中各种突如其来的恶劣条件，其中如何应对运行过程中的振动、噪声成为考验航母性能的重要指标。

　　50吨电动振动试验系统为国际首创，“大块头有大用处”，它的研发成功也可以为国产航母的海试做出贡献。在苏州高科技园区的成果展示区，负责产品介绍的王超先生表示，50吨的振动平台推力比较大，承载能力比较强，可以承载大躯体。可以满足大运载、空间站、大飞机、航母等大部件乃至整机的可行性试验需求。比如可为火箭及吨数重的卫星做整机测试。

　　“假如三台振动平台同步，可以达到200吨的总重量，大大扩大了应用范围，例如，可以针对航母中的大部件是否适应‘振动’环境进行可靠性试验。”

　　今天中国能自主研发50吨振动平台，并不是一件容易的事，如果追溯历史，这一条自主研发之路是在被西方遏制的国际背景下，奋力闯出的一条“血路”。

　　振动平台作为科学研究和可靠性的重要手段，起源于二次世界大战。二战期间，美军大量武器和军用器材运达前线时常常不能使用，经研究才知道，是由于器材在运输时振动所致的损坏。

　　此后，振动试验首先进入军方，而“振动平台”作为承担振动试验的载体，被广泛地用于装备研发和检测性能的过程中。由于这类设备带有很强的军事色彩，西方在遏制中国的过程中，振动平台也被列到“禁运”清单上。从上世纪50年代的“巴黎统筹委员会”，到“导弹技术控制机制”管制清单，再到“瓦森纳安排”，西方国家一直将它纳入对中国的禁运军品物资名单之中。

　　上世纪80年代之前，针对1吨推力以上的电动振动台，西方便对中国实行禁运。90年代初，前苏联解体后，禁运虽有所放宽，但5吨推力以上的大型电动振动台仍然对中国实行禁运。特别是对9吨推力以上的大型振动台更是严加管制。当时世界上电动振动台制造的两大王牌企业，一个是英国的“菱”公司，另一个是美国的“菱”公司，其掌握了振动试验台的高端制造技术，垄断和主导振动行业的发展。

　　而国内主要振动行业在三四十年的发展历程中，只形成了2000KG推力以下的振动台制造能力，且关键技术和工艺需拷贝和仿制国外同行。振动实验仪器的低速发展，也严重制约了国内军工的发展。

　　2004年，中国成功研制出16吨推力电动振动台，彻底打破了西方发达国家对中国大型振动试验台的技术封锁和禁运。

　　振动平台无处不在

　　振动行业与国防军工有直接命脉关系，在苏州高科技园区陈列的成果展览区内，有众多振动试验仪器，这些振动平台吨级大小不同，但是功能异曲同工，均是测试装备性能的重要试验平台。

　　比如，成果展示区有“双轴同步振动试验平台”(如上小图)，一位国防工业的专业人士(应采访对象要求不具其姓名)告诉南方日报记者，该款振动平台主要用于模拟细长型产品的振动试验，比如导弹。

　　据了解，在导弹众多类型中，空空导弹(从飞行器上发射攻击空中目标的导弹)所遇到的振动环境是最复杂的之一。空空导弹从发射到飞行过程中，会遇到“挂飞振动”等动力环境，而这一复杂外力是造成导弹发射失败的重要因素之一。由于空空导弹从出厂到发射飞向目标的整个寿命期内，一般都要经过运输、贮存和使用阶段，在这几个阶段中，会受到各种环境因素的作用，除了有温度、湿热等因素，还有必然和偶然的振动、冲击等动力。而其中的“挂飞振动”，带来的严重性和持久性最值得关注。因此，有必要对导弹进行地面振动试验，用于评估其效能。

　　该位国防工业的专业人士还告诉南方日报记者，如果导弹静止的时候，它的各项参数均为正常，一旦发射出去，无法预知性能是否仍然良好。这时，就要设计出一种模拟导弹发射后遭受各种动力环境的仪器。振动平台所发挥的作用，正是一种模拟试验装备。一旦导弹通过了振动平台的可靠性试验，才可以正常发射。而这款产品所具有的推力和水平试验平台，可以满足导弹测试的要求。

　　在展览区还有“大能量强冲击试验系统”、“谱冲击试验台”、“强冲击试验系统”等振动平台“大家族”中的研制成果。乍一看产品的名字有所不同，可在测试装备方面，它们有着相似的功能——模拟爆炸环境对航空、航天、航海器的零部件产生的冲击，测试被试件的防爆抗爆性能。

　　此外，为一些武器装备“降噪”亦可让振动平台“大显身手”。振动噪声是影响装备和军工的最主要障碍之一，它对军工产品的性能有较大负面影响。比如在海战中最主要的利器之一“潜艇”常常会被噪音所困扰——机械噪声、螺旋桨噪声和水动力噪声。这些噪声在潜艇的不同航速下，对潜艇的辐射总噪声有不同的影响。潜艇被人称道之处在于它的隐蔽性，但噪声却影响潜艇的隐蔽性。王超介绍称，潜艇噪音无法消除，但是可以利用电动振动平台的频率调整，改变潜艇的共振频率，使噪音降至最低水平。

　　任何一个国家都重视对军方装备的检查与测试。对此，一位权威业内人士对记者表示，美国派出到国外战场上的人数，可能只有三分之一的战斗人员，剩下的三分之二的人员，大多是负责装备维修、检测的非战斗人士。

　　军工市场更需“军民融合”

　　9月21日是中国载人航天工程20周年纪念日，在这20年的时间里，除了杰出的航天人为载人工程的发展和突破作出了努力和奉献，一台台看似普通的振动平台亦为航天工程快速发展立下“汗马功劳”。此次展览中东菱科技所展示的振动平台承担了国家多项重点科研项目的重大力学环境试验任务，并参与了“神舟五号”、“神舟六号”、“神舟七号”、“神舟八号”、“神舟九号”、“天宫一号”等项目的研制建设试验相关配套工作。

　　在航天器发射过程中，通过振动平台检测航天器是否“良好”的重要性不言而喻。运载火箭等航天器在发射和动力飞行期间，必须承受由于起飞、级间(整流罩)分离、二次点火、关机和航天器入轨等各项程序引起的振动、噪声、冲击和加速度等动力学载荷。种种动力学环境会对航天器上组件造成结构性的损坏，从而会影响发射任务的完成，甚至导致整个飞行任务失败。为了保证航天器经受住这些严酷的(组合的)环境条件而不遭受损坏，必须把它们放在模拟这些力学环境的地面试验设备中进行环境试验。

　　除了应用于航天工业这一高科技领域，在民用方面，振动平台亦发挥着重要的作用。比如，船舶试验、高铁车辆贯通道疲劳试验系统、汽车、电子等国民经济主要领域。

　　不过，军需对振动平台的需求，远远超出民需。东菱科技董事长王孝忠在接受南方日报记者采访时给出了一组数据——目前，振动市场的65%需求在军方，因为军方需求是刚性的；其他35%才是民品的市场。

　　对于上述军民市场比重的“失调”现象，王孝忠给出了这样的解读——除了刚需因素外，由于军方对装备技术的性能和可靠性必须具有超高要求，需要不断做实验，以防范未来可出现的质量问题；相对来说，民用的一些工程，在“质量关”方面相对比较松懈，往往忽视产品的“振动”等方面的应用试验。

　　这种非对称的市场需求比例，不仅存在于振动平台市场，在其他“军民两用”的产品上均有反映。工信部军民结合推进司副司长周少清此间指出，一些西方发达国家的军用技术和民用技术互动发展，形成全球性产业布局。与西方相比，中国的军民结合产业对国家工业经济产值的贡献率较低。应该大力发展军民结合产业，鼓励“军转民”、“民参军”(即民营企业为军品配套)。

　　苏州科技城某高科技公司的裴先生长期与国际军工企业和装备研究机构打交道，他告诉南方日报记者，美国的军工企业是“军民融合”的成果。比如，波音、洛克希德马丁等企业生产了大量民品，其军工产品亦在世界军工市场占有极大比例。这些亦军亦民企业的高科技企业的存在，极大地增强了美国的国防力量，还拉动了国民经济的发展。他认为，中国军工市场如何实现“军民融合”，尚需从发达工业国家，如美国和德国等国借鉴创新模式。（文/图 魏香镜 采访统筹 郑春峰）