商飛 C919 機(jī)載設(shè)備測(cè)試突破：三軸振動(dòng)臺(tái)模擬高空湍流環(huán)境驗(yàn)證系統(tǒng)穩(wěn)定性

三軸振動(dòng)臺(tái)堪稱模擬高空湍流環(huán)境的核心設(shè)備。它主要由振動(dòng)臺(tái)體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及傳感器等部分構(gòu)成。其中，振動(dòng)臺(tái)體能夠在三個(gè)相互垂直的方向上，也就是 X 軸、Y 軸和 Z 軸，同時(shí)施加振動(dòng)激勵(lì)，借此模擬飛機(jī)在湍流中所經(jīng)受的多維復(fù)雜振動(dòng)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)則為振動(dòng)臺(tái)體提供動(dòng)力，確保其能夠產(chǎn)生符合高空湍流特征的振動(dòng)波形與量級(jí)。控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)精確調(diào)控振動(dòng)的頻率、幅值以及相位等參數(shù)，讓模擬環(huán)境盡可能貼近實(shí)際飛行狀況。傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)振動(dòng)臺(tái)體的運(yùn)行狀態(tài)，并將數(shù)據(jù)反饋給控制系統(tǒng)，以便實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，保障模擬的精準(zhǔn)度。

在模擬高空湍流環(huán)境時(shí)，三軸振動(dòng)臺(tái)依據(jù)大量飛行實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與空氣動(dòng)力學(xué)分析結(jié)果，復(fù)現(xiàn)湍流引發(fā)的振動(dòng)特性。高空湍流的振動(dòng)頻率范圍廣，從低頻的機(jī)體結(jié)構(gòu)振動(dòng)，到高頻的設(shè)備局部振動(dòng)，都需精確模擬。振動(dòng)幅值會(huì)因湍流強(qiáng)度不同而有所變化，且具有隨機(jī)性。三軸振動(dòng)臺(tái)能夠通過(guò)復(fù)雜的算法，生成隨機(jī)振動(dòng)信號(hào)，使設(shè)備在不同頻率和幅值的組合下接受考驗(yàn)。比如，模擬強(qiáng)湍流時(shí)，振動(dòng)幅值可瞬間增大，頻率也會(huì)在寬頻范圍內(nèi)快速變化，以此檢驗(yàn)機(jī)載設(shè)備的抗沖擊與抗疲勞能力。

C919 的諸多機(jī)載設(shè)備，像航電系統(tǒng)、通信設(shè)備、飛控計(jì)算機(jī)等，都在三軸振動(dòng)臺(tái)上接受了嚴(yán)苛測(cè)試。以航電系統(tǒng)為例，在模擬湍流振動(dòng)過(guò)程中，需確保各類(lèi)航電設(shè)備的信號(hào)傳輸穩(wěn)定、數(shù)據(jù)處理準(zhǔn)確，不能出現(xiàn)誤碼或死機(jī)現(xiàn)象。通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間、多工況的測(cè)試，工程師們發(fā)現(xiàn)并解決了部分設(shè)備在振動(dòng)環(huán)境下接口松動(dòng)、線路接觸不良等問(wèn)題，有效提升了系統(tǒng)穩(wěn)定性。通信設(shè)備在測(cè)試時(shí)，要保證在復(fù)雜振動(dòng)干擾下，與地面塔臺(tái)及其他飛機(jī)的通信暢通無(wú)阻。經(jīng)測(cè)試優(yōu)化，對(duì)通信天線的安裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，調(diào)整了部分通信線路的布局，降低了振動(dòng)對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊憽?/span>