中新網(wǎng)海南文昌7月24日電 (馬帥莎 王澤洋 馮國松)問天實驗艙7月24日成功發(fā)射。作為中國空間站第二個艙段，實驗艙內(nèi)部配置了多臺實驗柜和3個睡眠區(qū)，是航天員將來的主要工作場所。如何控制艙內(nèi)噪聲，為航天員提供安靜舒適的工作環(huán)境備受重視。

北京時間2022年7月24日14時22分，搭載問天實驗艙的長征五號B遙三運載火箭，在我國文昌航天發(fā)射場點火發(fā)射，發(fā)射取得圓滿成功。屠海超 攝

　　承擔(dān)此次問天實驗艙噪聲評估與治理工作的是中國航天科技集團五院總裝與環(huán)境工程部空間站力學(xué)試驗團隊。從模擬噪聲源、找準(zhǔn)“大嗓門”到讓設(shè)備“安靜”下來，這支“航天調(diào)音師”團隊想盡妙招。

　　模擬“起飛的聲音”，從神舟飛船開始

　　神舟載人飛船發(fā)射過程中，艙外噪聲可達到140至160分貝。如此“灌耳魔音”中，飛船能否保持正常工作狀態(tài)？艙內(nèi)航天員能否承受得�。繛榇�，在神舟飛船研制之初，為飛船量身定制的大型噪聲試驗室應(yīng)運而生。

　　在中國航天科技集團五院自主研制的世界第二大混響室中，聲壓可超過飛機起飛時噪聲的100倍，保證飛船各項力學(xué)試驗“身臨其境”，預(yù)演數(shù)據(jù)“分毫不差”。

　　神舟載人飛船發(fā)射前，都會在混響室內(nèi)進行全面“體檢”。在試驗團隊的操作下，幾十個發(fā)聲設(shè)備同時工作，產(chǎn)生發(fā)射過程中的高聲強噪聲，數(shù)百只傳感器對飛船進行“望聞問切”，檢測飛船返回艙內(nèi)的噪聲環(huán)境是否滿足設(shè)計指標(biāo)要求，提前幫航天員感受“起飛的聲音”。飛船只有通過“嚴格體檢”，才能奔赴發(fā)射場。

北京時間2022年7月24日14時22分，搭載問天實驗艙的長征五號B遙三運載火箭，在我國文昌航天發(fā)射場點火發(fā)射，發(fā)射取得圓滿成功。屠海超 攝

　　替身“合唱團”，找準(zhǔn)“大嗓門”

　　問天實驗艙內(nèi)部安裝了大量壓氣機、泵、風(fēng)扇，以及由于空間生命科學(xué)研究任務(wù)所需搭載的“太空冰箱”等諸多“不太安靜”的設(shè)備，這些設(shè)備工作的噪聲疊加在一起就構(gòu)成了空間站內(nèi)的復(fù)雜噪聲環(huán)境。

　　問天實驗艙與天和核心艙交會對接后，將組成連通的整體，航天員將進入問天實驗艙，開展空間實驗研究工作。為了給航天員提供安靜舒適的工作環(huán)境，必須找出“嗓門”最大、影響最明顯的設(shè)備，進行更精準(zhǔn)、更嚴格的噪聲治理。

　　問天實驗艙中的設(shè)備來自多個研制單位，到位時間各不相同，但噪聲評估工作不能等到所有噪聲源就位再開展。沒有噪聲源，試驗人員就組建了一支替身“合唱團”隊伍，把噪聲模擬出來。

　　噪聲源模擬技術(shù)好比學(xué)習(xí)唱歌，既要學(xué)好“腔調(diào)”，又要控制好“嗓門”。同時，它也有自己的“錄音棚”——消聲室，可進行頻率、聲壓、功率全方位立體模擬。學(xué)會“唱歌”之后，聲源模擬系統(tǒng)就可以安裝在空間站，這時試驗團隊還需關(guān)注其安裝狀態(tài)，“演員站位”不準(zhǔn)，“合唱”就會亂套。通過獨唱、二重唱、合唱等各種排練，最終找出影響最大、需要進行嚴格降噪的設(shè)備。

北京時間2022年7月24日14時22分，搭載問天實驗艙的長征五號B遙三運載火箭，在我國文昌航天發(fā)射場點火發(fā)射，發(fā)射取得圓滿成功。屠海超 攝

　　多種妙招，讓“大嗓門”安靜下來

　　找到“大嗓門”以后，如何讓設(shè)備“安靜”下來，是試驗團隊需要攻克的下一批技術(shù)難點。問天實驗艙搭載的“太空冰箱”在設(shè)計時做到了最大程度的集成，各組成部分間環(huán)環(huán)相扣。另外，為了保證艙內(nèi)空氣質(zhì)量，空間站對材料選擇有嚴格要求，這就導(dǎo)致很多地面常用的降噪材料不適用于空間站。

　　為了高效降噪，試驗團隊首先對關(guān)鍵泵機進行設(shè)計，在保證制冷效率的同時，將聲能輸入降至最低，并選用新型附著材料提升結(jié)構(gòu)阻尼，改良箱體的聲輻射效率，通過改變連接關(guān)系改善結(jié)構(gòu)傳導(dǎo)特性……利用這些細節(jié)設(shè)計，試驗團隊將“太空冰箱”的噪聲指標(biāo)降低了近20分貝。

　　此外，艙內(nèi)設(shè)備的噪聲成因、安裝位置、體積大小各不相同，試驗團隊“對癥下藥”。以振動為主的噪聲源，被穿上金屬橡膠定制的松軟舒適的“鞋子”，避免振動產(chǎn)生的噪聲影響航天員；以聲輻射為主的噪聲源，被放在隔聲較好的盒子里……

　　借助各種妙招，問天實驗艙工作區(qū)噪聲可保持在60分貝以下，睡眠區(qū)保持在50分貝以下，滿足相關(guān)醫(yī)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)要求，為航天員提供安靜舒適的工作生活環(huán)境。(完)