Способ испытаний изделий космической техники на виброакустическое воздействие
METHOD FOR TESTING SPACE TECHNOLOGY PRODUCTS FOR VIBROACOUSTIC IMPACT

Изобретение относится к области виброакустических испытаний объектов, таких как космические аппараты, контрольно-измерительные приборы или любой другой объект, надежность работы которого может быть оценена с помощью высокоинтенсивных виброакустических испытаний. В частности, данное изобретение относится к использованию акустических систем в прямом поле для проведения виброакустических испытаний и к средствам управления для увеличения полосы пропускания управления акустическими системами прямого поля, имеющими множество выходов, подключенных к раздельно управляемым группам акустических преобразователей.
Известен способ для испытаний изделий на акустическое воздействие (см. патент № SU 765682 A1). По этому способу акустическое поле создают путем помещения испытуемого объекта в реверберационную камеру с дифракционными решетками.
Анализ показал, что недостатком данного способа является отсутствие учета влияния испытуемого объекта на однородность поля, а так же невозможность контроля распределения акустических полей разного уровня по высоте изделия.
Известна способ испытания изделий на прочность и устойчивость к воздействию акустических шумов (см. патент № RU 186071 U1 от 28.12.2018). По этому способу испытание изделий осуществляется помещением их в камеру замкнутого объема в виде пятиугольной призмы. Акустическое воздействие создается с помощью нескольких акустических колонок, установленных по внешнему объему камеры, по одной в отверстиях всех стенок, дне и крышке камеры. Испытуемое на воздействие акустических шумов изделие устанавливается на дне камеры.
Недостатками данного изобретения являются невозможность контроля распределения акустического поля вокруг изделия и невозможность испытания космической техники из-за ограничений по габаритам камеры.
Наиболее близким по способу создания акустического воздействия к предлагаемому является способ акустического тестирования в прямом поле (см. патенты № US 2012/0300580 A1, № US 9.109.972 В2, № US 9.683.912 В2, № US 10.014.959 В2, № US 10.295.434 В2). По этому способу акустическое воздействие реализуется акустическим полем, создаваемым акустическими излучателями. Излучатели разделены на группы в зависимости от положения вокруг испытуемого объекта. Каждая группа связана с системой управления и контроля, получающей сигналы от контрольных микрофонов.
Анализ показал, что недостатком данного способа является невозможность создания акустических полей разного уровня по высоте тестируемого изделия.
Изобретение по патенту US 2012/0300580 A1 выбрано в качестве прототипа.
Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретения, является создание акустического поля с изначально задаваемыми характеристиками в области пространства между акустическими излучателями и испытуемым объектом.
Техническим результатом, который обеспечивается изобретением, является повышение тождественности реальной и стендовой нагрузок виброакустического воздействия на изделия за счет создания акустического поля с заданными уровнями акустического давления в пространстве вокруг исследуемого объекта.
Указанный технический результат достигается, тем, что акустическое поле создается в пространстве между испытуемым объектом и расположенными вокруг него как по радиусу, так и по высоте испытуемого объекта акустическими излучателями и контрольными микрофонами, и контролируется системой управления и коррекции.
Распределение амплитудно-частотной характеристики по уровню (высоте) испытуемого объекта обеспечивается расположением на заданных уровнях акустических излучателей и контрольных микрофонов. Контроль акустического поля осуществляется за счет функциональной связи акустических излучателей каждого уровня с системой управления и коррекции, по сигналу с контрольных микрофонов данного уровня.
Сущность изобретения иллюстрируют следующие графические материалы:
фиг. 1 - расположение акустических излучателей (1) и контрольных микрофонов (2) в радиальном направлении вокруг исследуемого объекта (3);
фиг. 2 - расположение акустических излучателей (1) на различных уровнях вокруг испытуемого объекта (3);
фиг. 3 - связь контрольных микрофонов (2) и акустических излучателей (1) с системой управления и коррекции (4).
Испытание изделий космической техники на виброакустическое воздействие с контролируемым распределением амплитудно-частотной характеристики по высоте испытуемого изделия осуществляется созданием акустического поля в пространстве между испытуемым объектом и акустическими излучателями. Контроль заданного распределения амплитудно-частотной характеристики осуществляется расположенными в пространстве между испытуемым объектом и акустическими излучателями контрольными микрофонами и системой управления и коррекции, функционально связанными с акустическими излучателями. Система управления и коррекции акустического поля формирует и подает на акустические излучатели сигнал, формирующий требуемые акустические уровни.
Осуществление данного способа возможно с применением акустических излучателей RFC HDL 28-А (https://arispro.ru/akusticheskie-sistemy-i-gromkogovoriteli/koncertnye/lineynye-massivy/rcf/d-line/hdl-28-a/) и микрофонов NTI Audio М4261 (https://www.dj-store.ru/oborudovanie/mikrofony/izmeritelnye-mikrofony/32173_nti-audio-m4261.html).