中國首創50噸超大推力振動平台 可用於國產航母

●振動平台試驗作為科學研究和可靠性的重要手段，起源於二次世界大戰。二戰期間，美軍大量武器和軍用器材運達前線時常常不能使用，經研究才知道，是由於器材在運輸時振動所致的損壞

●50噸電動振動試驗系統為國際首創，“大塊頭有大用處”，它的研發成功可以為國產航母的海試作出貢獻

9月21日至22日，由中國國防科技工業聯合會主辦，中國國際科技促進會協辦的“創新驅動發展成就展暨軍民融合交流大會”在蘇州高新科技園區舉行。

在此次大會上，“世界首創50噸超大推力電動振動試驗系統”成為該會議最受歡迎的“巨星”。對於普通人來説，並不太瞭解這一龐然大物的功能是什麼，可是在軍工和裝備行業中，它發揮着關鍵和必不可少的作用：上至“天上”的空間站、下至“海中”的航母等整機及大部件，它們的“身體”是否擁有抗衝擊、抗碰撞、抗爆炸的“錚錚鐵骨”，都可以通過振動平台對其提供可行性試驗。

大塊頭有大用處

有不願透露姓名的專家告訴記者，航母從鋪設龍骨到服役通常需要很長時間，在其中，它需要不斷地下水進行試驗，以適應海洋環境中各種突如其來的惡劣條件，其中如何應對運行過程中的振動、噪聲成為考驗航母性能的重要指標。

50噸電動振動試驗系統為國際首創，“大塊頭有大用處”，它的研發成功也可以為國產航母的海試做出貢獻。在蘇州高科技園區的成果展示區，負責產品介紹的王超先生表示，50噸的振動平台推力比較大，承載能力比較強，可以承載大軀體。可以滿足大運載、空間站、大飛機、航母等大部件乃至整機的可行性試驗需求。比如可為火箭及噸數重的衞星做整機測試。

“假如三台振動平台同步，可以達到200噸的總重量，大大擴大了應用範圍，例如，可以針對航母中的大部件是否適應‘振動’環境進行可靠性試驗。”

今天中國能自主研發50噸振動平台，並不是一件容易的事，如果追溯歷史，這一條自主研發之路是在被西方遏制的國際背景下，奮力闖出的一條“血路”。

振動平台作為科學研究和可靠性的重要手段，起源於二次世界大戰。二戰期間，美軍大量武器和軍用器材運達前線時常常不能使用，經研究才知道，是由於器材在運輸時振動所致的損壞。

此後，振動試驗首先進入軍方，而“振動平台”作為承擔振動試驗的載體，被廣泛地用於裝備研發和檢測性能的過程中。由於這類設備帶有很強的軍事色彩，西方在遏制中國的過程中，振動平台也被列到“禁運”清單上。從上世紀50年代的“巴黎統籌委員會”，到“導彈技術控制機制”管制清單，再到“瓦森納安排”，西方國家一直將它納入對中國的禁運軍品物資名單之中。

上世紀80年代之前，針對1噸推力以上的電動振動台，西方便對中國實行禁運。90年代初，前蘇聯解體後，禁運雖有所放寬，但5噸推力以上的大型電動振動台仍然對中國實行禁運。特別是對9噸推力以上的大型振動台更是嚴加管制。當時世界上電動振動台製造的兩大王牌企業，一個是英國的“菱”公司，另一個是美國的“菱”公司，其掌握了振動試驗枱的高端製造技術，壟斷和主導振動行業的發展。

而國內主要振動行業在三四十年的發展歷程中，只形成了2000KG推力以下的振動台製造能力，且關鍵技術和工藝需拷貝和仿製國外同行。振動實驗儀器的低速發展，也嚴重製約了國內軍工的發展。

2004年，中國成功研製出16噸推力電動振動台，徹底打破了西方發達國家對中國大型振動試驗枱的技術封鎖和禁運。

振動平台無處不在

振動行業與國防軍工有直接命脈關係，在蘇州高科技園區陳列的成果展覽區內，有眾多振動試驗儀器，這些振動平台噸級大小不同，但是功能異曲同工，均是測試裝備性能的重要試驗平台。

比如，成果展示區有“雙軸同步振動試驗平台”(如上小圖)，一位國防工業的專業人士(應採訪對象要求不具其姓名)告訴南方日報記者，該款振動平台主要用於模擬細長型產品的振動試驗，比如導彈。

據瞭解，在導彈眾多類型中，空空導彈(從飛行器上發射攻擊空中目標的導彈)所遇到的振動環境是最複雜的之一。空空導彈從發射到飛行過程中，會遇到“掛飛振動”等動力環境，而這一複雜外力是造成導彈發射失敗的重要因素之一。由於空空導彈從出廠到發射飛向目標的整個壽命期內，一般都要經過運輸、貯存和使用階段，在這幾個階段中，會受到各種環境因素的作用，除了有温度、濕熱等因素，還有必然和偶然的振動、衝擊等動力。而其中的“掛飛振動”，帶來的嚴重性和持久性最值得關注。因此，有必要對導彈進行地面振動試驗，用於評估其效能。

該位國防工業的專業人士還告訴南方日報記者，如果導彈靜止的時候，它的各項參數均為正常，一旦發射出去，無法預知性能是否仍然良好。這時，就要設計出一種模擬導彈發射後遭受各種動力環境的儀器。振動平台所發揮的作用，正是一種模擬試驗裝備。一旦導彈通過了振動平台的可靠性試驗，才可以正常發射。而這款產品所具有的推力和水平試驗平台，可以滿足導彈測試的要求。

在展覽區還有“大能量強衝擊試驗系統”、“譜衝擊試驗枱”、“強衝擊試驗系統”等振動平台“大家族”中的研製成果。乍一看產品的名字有所不同，可在測試裝備方面，它們有着相似的功能——模擬爆炸環境對航空、航天、航海器的零部件產生的衝擊，測試被試件的防爆抗爆性能。

此外，為一些武器裝備“降噪”亦可讓振動平台“大顯身手”。振動噪聲是影響裝備和軍工的最主要障礙之一，它對軍工產品的性能有較大負面影響。比如在海戰中最主要的利器之一“潛艇”常常會被噪音所困擾——機械噪聲、螺旋槳噪聲和水動力噪聲。這些噪聲在潛艇的不同航速下，對潛艇的輻射總噪聲有不同的影響。潛艇被人稱道之處在於它的隱蔽性，但噪聲卻影響潛艇的隱蔽性。王超介紹稱，潛艇噪音無法消除，但是可以利用電動振動平台的頻率調整，改變潛艇的共振頻率，使噪音降至最低水平。

任何一個國家都重視對軍方裝備的檢查與測試。對此，一位權威業內人士對記者表示，美國派出到國外戰場上的人數，可能只有三分之一的戰鬥人員，剩下的三分之二的人員，大多是負責裝備維修、檢測的非戰鬥人士。

軍工市場更需“軍民融合”

9月21日是中國載人航天工程20週年紀念日，在這20年的時間裏，除了傑出的航天人為載人工程的發展和突破作出了努力和奉獻，一台台看似普通的振動平台亦為航天工程快速發展立下“汗馬功勞”。此次展覽中東菱科技所展示的振動平台承擔了國家多項重點科研項目的重大力學環境試驗任務，並參與了“神舟五號”、“神舟六號”、“神舟七號”、“神舟八號”、“神舟九號”、“天宮一號”等項目的研製建設試驗相關配套工作。

在航天器發射過程中，通過振動平台檢測航天器是否“良好”的重要性不言而喻。運載火箭等航天器在發射和動力飛行期間，必須承受由於起飛、級間(整流罩)分離、二次點火、關機和航天器入軌等各項程序引起的振動、噪聲、衝擊和加速度等動力學載荷。種種動力學環境會對航天器上組件造成結構性的損壞，從而會影響發射任務的完成，甚至導致整個飛行任務失敗。為了保證航天器經受住這些嚴酷的(組合的)環境條件而不遭受損壞，必須把它們放在模擬這些力學環境的地面試驗設備中進行環境試驗。

除了應用於航天工業這一高科技領域，在民用方面，振動平台亦發揮着重要的作用。比如，船舶試驗、高鐵車輛貫通道疲勞試驗系統、汽車、電子等國民經濟主要領域。

不過，軍需對振動平台的需求，遠遠超出民需。東菱科技董事長王孝忠在接受南方日報記者採訪時給出了一組數據——目前，振動市場的65%需求在軍方，因為軍方需求是剛性的；其他35%才是民品的市場。

對於上述軍民市場比重的“失調”現象，王孝忠給出了這樣的解讀——除了剛需因素外，由於軍方對裝備技術的性能和可靠性必須具有超高要求，需要不斷做實驗，以防範未來可出現的質量問題；相對來説，民用的一些工程，在“質量關”方面相對比較鬆懈，往往忽視產品的“振動”等方面的應用試驗。

這種非對稱的市場需求比例，不僅存在於振動平台市場，在其他“軍民兩用”的產品上均有反映。工信部軍民結合推進司副司長周少清此間指出，一些西方發達國家的軍用技術和民用技術互動發展，形成全球性產業佈局。與西方相比，中國的軍民結合產業對國家工業經濟產值的貢獻率較低。應該大力發展軍民結合產業，鼓勵“軍轉民”、“民參軍”(即民營企業為軍品配套)。

蘇州科技城某高科技公司的裴先生長期與國際軍工企業和裝備研究機構打交道，他告訴南方日報記者，美國的軍工企業是“軍民融合”的成果。比如，波音、洛克希德馬丁等企業生產了大量民品，其軍工產品亦在世界軍工市場佔有極大比例。這些亦軍亦民企業的高科技企業的存在，極大地增強了美國的國防力量，還拉動了國民經濟的發展。他認為，中國軍工市場如何實現“軍民融合”，尚需從發達工業國家，如美國和德國等國借鑑創新模式。（文/圖 魏香鏡 採訪統籌 鄭春峯）