美國晶鉆儀器公司(Crystal Instruments)日前從SpaceX獲得多套高通道數振動控制系統的訂單。每套振動控制系統都附帶功能齊全的應用軟件。這是晶鉆公司有史以來與SpaceX簽訂的最大合同訂單。據稱,整個采購過程很有戲劇性。在兩年的采購過程中,SpaceX一直在評估其他幾家公司的設備,直到今年夏天,一位SpaceX工程師發現晶鉆公司的產品在整體性能上特別符合SpaceX的要求。于是SpaceX邀請了晶鉆公司的銷售人員進行了四次長時間的演示,工程師們對晶鉆公司的產品進行了詳盡的審視,并將其與其它幾家供應商的評估結果進行了對比。最終,晶鉆公司以其產品的功能之全,實測性能之佳,以及現場支持的能力脫穎而出,摘得桂冠。
美國晶鉆儀器公司是世界領先的專業從事振動控制、機器狀態監控、動態測量、振動測試及聲學測試的系統和軟件制造商。產品主要應用于模擬環境測試,以及各類電子機械產品生產商的機器診斷,設計校驗,產品測試以及流程改進工作中。
晶鉆公司的第4代振動控制系統采用最新的硬件設計,支持多達數百通道數的高通道系統。其以DSP為核心架構,極大的提高了控制性能,系統可靠性和故障保護。其高精度模擬輸入通道提供單端,差分,IEPE模式,并支持TEDS傳感器。采用工業標準的網絡連接支持硬件的分布式布署。同時,對IEEE1588協議的嚴格遵循保證了高精度的時間同步(小于50納秒),相當于在一個每通道20kHz的完整系統下,精度達到1個相位度。產品采用一個基于美國發明專利的并行式雙AD設計,動態范圍高達150dB甚至更高,這也是該公司振動控制系統高精度的精髓所在。
在航空航天領域,動態(或振動)測試在航空系統設計驗證階段有著廣泛的應用。它不僅被用于標定系統的動態特征,還被用來驗證根據需求所建造結構的性能,以保障其吻合設計需求。采用的動態測試的類型隨車輛和組件的使用環境不同而變化。
中國的第一個宇航員楊利偉在他的回憶錄中,曾經講到他在第一次升空中經歷的接近于6G的超高加速度時的瀕臨死亡的痛苦過程,這就是宇航機械系統的設計不夠完善造成的。晶鉆公司的產品,就是用于在地面模擬這樣的振動情況,從而進一步改進發送器的機械結構設計,降低這樣的振動,讓宇航機械系統能夠安全承載宇航員或者內部精密設備。據楊利偉的回憶錄說,在他的隊友第二次飛天的過程中,經過改進設計的發送器已經不會產生這樣危險的振動。
對航空航天系統進行動態測試的主要目的是模擬其飛行動態環境。這些環境往往非常嚴苛,如果剛開始欠于考慮,往往導致許多電子器件,機械結構,光學系統的故障。這些高強度振動或噪聲常見產生于:汽車啟動振動及噪聲,火箭推進器,或降落于其它星球過程中經歷的振動和沖擊。測量這些參數的方法就是盡可能地模擬飛行環境。下圖展示了針對認證目的而進行的各種動態測試。
測試物品包括組件,亞合成件,主要合成件,和車輛。原型機和/或原型飛行器將經歷開發測試,資格測試,和驗收測試幾個階段。在每個測試階段,將會執行:飛行測試,聲學測試,正弦測試,隨機測試,或各類復雜的復合的振動測試。一個典型的振動控制器軟件套件提供所有必須的控制測試類型(如:隨機,隨機加隨機,隨機加正弦,正弦,沖擊,時域波形復制等)。同時,其提供一款高端的動態信號分析儀及分析應用軟件(如: 傅里葉變換分析,傳遞函數分析,模態測試或模態分析,實時階次分析,階次跟蹤分析,正弦跟蹤分析等)。晶鉆公司為其用戶提供以上任何類型振動和聲學相關的最優解決方案。
美國SpaceX設計和生產并發射高端火箭和航天器。公司成立于2002年,依賴革命性的太空科技,終極目標是使人類能夠在其它星球上生活。大名鼎鼎的馬斯克是SpaceX的創始人和執行長。SpaceX以其一系列劃時代的里程碑杰作,贏得了世界的關注。它是唯一一家能夠于早在2010年12月,從近地軌道回收太空飛行器的私營企業。這家公司在2012年5月再次創造歷史,它的代號為”龍“的太空飛行器與國際空間站對接,交換貨物、物品,并安全返回地球。這種技術挑戰在以前,只有政府部門能夠做到。自那以后,它又多次執行了相同的任務,為美國宇航局提供太空物品供給任務。
SpaceX目標于2018年啟動無人火星探測任務。就在最近,SpaceX提出了一個將4425顆衛星送入近地軌道的計劃。這一雄心勃勃的項目將會發送比全世界現有在役衛星數量多大致2倍的衛星到太空。
杭州銳達數字技術有限公司是美國晶鉆儀器公司駐中國代表處與技術支持與產品維護中心,是機械狀態監測、振動噪聲測試、動態信號分析、動態數據采集、動態測量等領域的供應商,提供手持一體化動態信號分析系統、多通道網絡化動態數據采集系統、分布式振動控制系統和遠程振動測試系統等。
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該文部分內容轉自晶鉆儀器公司的官網,原文鏈接:http://www.crystalinstruments.com/blog/2016/11/17/spacex-orders-multiple-vibration-controller-systems-from-crystal-instruments
最后非常感謝 Sammy 提供的翻譯工作及相關同事的校正。