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动力学环境试验简说
名称
动力学环境试验（dynamic environmental test）
基本介绍
用模拟试验的方法检验飞行器在动力学环境（冲击、振动、噪声等）下的功能和适应性。飞行器整机的试验各有差异。航天器的动力学环境是航天器在运输、装卸、起落、飞行、发射、分离、变轨、返回等过程中由环境诱导而产生的。它不是模拟某一特定时刻航天器所经历的实际冲击、振动历程，而是对环境响应数据进行统计分析和包络而取得试验规范，作为环境试验的重要依据。
基本原理
冲击环境主要是由点火、关机、分离、解锁等火工品工作引起的，称为爆炸冲击。太阳电池翼的展开、重力梯度杆和天线的伸展也会产生冲击。航天器在返回、着陆、着水时虽有降落伞等减速并采取各种缓冲措施，冲击仍较严重。冲击频响很宽，上限达20千赫，冲击源附近的过载响应高达10000g，作用时间以毫秒计，冲击响应随时间、距离的增大而衰减很快。在试验室常用趺落式或撞击式冲击台进行冲击模拟试验，所模拟的冲击谱在低频段偏于保守。爆炸冲击产生振荡衰减型冲击响应与单脉冲冲击不同，用真实火工品模拟（如爆炸螺栓模拟分离解锁等）效果较好?；箍梢栽谑匝槭矣谜穸Ｄ獬寤髌椎暮铣苫蛩蔡ㄐ蔚母聪?，但技术难度大，费用高。
振动环境主要来自发动机噪声、气动噪声、发动机推力脉动等。结构传递的振动频率一般在500赫以下，空气传递的振动频率为10赫～10千赫，都是宽频带随机振动，振动响应大小取决于结构的动特性，一般在100g以内。模拟振动的主要设备是振动台，配以水平滑台可实现三个方面的振动。振动台分为机械式、电磁式和电液式三种?；凳绞视糜?00赫以下的振动试验，电磁式适用于5～3000赫的振动试验，电液式适用于极低频到300赫以下的振动试验。振动试验分单频共振试验、正弦扫频试验和随机振动试验。单频共振试验用于强度考核。正弦扫频试验因简单、经济而被广泛用作随机振动的等效试验。70年代模拟比较真实的随机振动试验技术有了很大的发展。
实际应用
声学激振试验广泛应用于大型航天器，总声压级可达150～157分贝。对于面积/重量比大的部件，如太阳电池翼和抛物面天线需要进行声振试验（体积小、结构紧凑的航天器可用随机振动代替声振试验）。把航天器按发射状态的边界条件放在声学混响室内，用高声强的气动扬声器激励达到要求的声强和声谱；也可以把航天器置于特殊形状多声道的行波塔内，模拟高声强气动噪声。中国试验通信卫星采用这种方法进行声振试验?！?/font>
完成动力试验需要测量、控制和数据处理系统，如加速度（或速度、位移）传感器、应变计、拾音器、信号调节器、频谱分析和合成仪、电平记录仪、示波器和计算机等。80年代振动试验广泛采用正弦带谷扫频、多点平均控制、数控随机振动等新方法，引入了试验裁剪、应力筛选等新概念，使可靠性试验和环境试验结合起来。电子技术的进步，使试验设备向着以小型、微型计算机为主体的数字控制、多功能、多终端、实时数据处理系统方向发展。*的振动试验系统已能作正弦、随机和瞬态冲击等多种试验，还能兼作振动数据处理和模态分析。
能进行动力学环境试验的实验室主要就环境可靠性与电磁兼容试验中心、航天环境可靠性试验与检测中心等。