Het ‘douchesysteem’ op de lanceertoren.
Wanneer een raket wordt gelanceerd, produceert deze doorgaans een geluid van bijna 200 decibel, en in sommige gevallen zelfs 220 decibel. De dodelijkheid van dit geluidsniveau mag niet worden onderschat. Als het niet wordt gecontroleerd, kan het schade toebrengen aan onze lichamen, lanceerplatforms, omliggende gebouwen, enzovoort.
Daarom zal de raket worden gelanceerd op het moment dat er sprake is van een 'koude douche', wat niet alleen voor afkoeling zorgt, maar ook het lawaai van de raket vermindert.
De Rocket Academy van het Beijing Institute of Space Launch Technology heeft een koel- en geluidsreducerend "douchesysteem" ontworpen: een systeem met een grote waterstroom, koeling en geluidsreductie.
Dit systeem is verdeeld in twee niveaus: een niveau in de lanceerplatformlaag, waar de raketmotor wordt ontstoken, voorziet het lanceerplatform van een 5 cm dikke waterbeschermingslaag; een tweede niveau, aan beide zijden van de 5 meter hoge pylonen op het lanceerplatform, waar de raket tot 5 meter hoogte vloog. Na de raket naar de achterkant van het pijlvormige lichaam te hebben gespoten, werd er op twee niveaus gedurende meer dan 20 seconden 400 ton water gespoten. De waternevel wordt verwarmd door geluidsgolven, waardoor de energie van de geluidsgolven wordt omgezet in warmte. Dit vermindert het lawaai tijdens onze lanceringen tot ongeveer 140 decibel en vermindert de gevaren van lawaai met hoge decibels.
Het water komt uit een grote watertank bovenop de lanceertoren. Van de 400 ton water die wordt gespoten, verdampt 30% in de atmosfeer, terwijl 60% wegstroomt via de deflectortanks. De verdamping van het water neemt een groot deel van de warmte weg, waardoor het kerngebied van het lanceerplatform met ongeveer 1,000 graden Celsius afkoelt.
De ‘geluidsabsorberende uitrusting’ in de kap.
Naarmate de raket stijgt, zal de luchtstroom een sterk geluid veroorzaken door de toenemende snelheid. Net zoals het gebruikelijke blazen op papier het papier een "ploppend" geluid zal geven, zal de luchtstroom die door de stroomlijnkap van deze dunwandige structuur met grote diameter blaast, meer dan 140 decibel lawaai veroorzaken. Lawaai zal de stroomlijnkap in de elektronische apparatuur beschadigen en met name de algehele structuur zal vermoeiingsschade aan belangrijke componenten veroorzaken, wat de betrouwbaarheid van het hele systeem aanzienlijk vermindert. Soms voeren raketten bemande ruimtemissies uit, waarbij de binnenkant van de stroomlijnkap het ruimtevaartuig is waar de astronauten zich bevinden, en het lawaai zal de gezondheid van de astronauten ernstig schaden.
Als antwoord op dit probleem heeft de afdeling Overall Design van de Rocket Academy een akoestische afdeklaag ontwikkeld. Deze wordt op de binnenwand van de kap aangebracht en beslaat een oppervlakte van 30 vierkante meter, met een dikte van slechts 4.5 centimeter.
De akoestische afdeklaag bestaat hoofdzakelijk uit poreus melamineschuim. Wanneer geluidsgolven op het oppervlak van het poreuze akoestische materiaal vallen, wordt een deel ervan weerkaatst door het oppervlak van het materiaal, terwijl het andere deel via de openingen die met de buitenwereld verbonden zijn, naar binnen in het materiaal wordt geleid. De trilling van de geluidsgolf in het materiaal veroorzaakt een heftige luchtbeweging in de openingen, waardoor deze tegen de wand van de opening wrijft. Onder invloed van wrijving en viskeuze krachten wordt een deel van de akoestische energie omgezet in warmte-energie, waardoor de akoestische golf wordt gedempt en de weerkaatste geluidsenergie wordt verzwakt, wat resulteert in akoestische absorptie. Daarnaast zorgt de warmte-uitwisseling tussen de lucht en de wand van de openingen en het materiaal voor warmteverlies, wat eveneens bijdraagt aan de demping van de geluidsenergie.
Met de akoestische afdeklaag kan het geluid in de kap met 5-8 dB worden verminderd in de frequentieband boven 500 Hz, en wordt het totale geluidsdrukniveau met ongeveer 3 dB verlaagd. Naast de akoestische afdeklaag voor raketten kan melamineschuim ook worden gebruikt voor geluidsreductie in spaceshuttles, commerciële vliegtuigen, helikopters, gevechtsvliegtuigen, enzovoort.
Tegelijkertijd hebben onze wetenschappers talloze maatregelen genomen om geluidsinterferentie te voorkomen in ruimteschepen en ruimtepakken. Dankzij de vele effecten van de akoestische deklaag, de Helmholtz-resonator, het ruimtevaartuig, het ruimtepak, enz. wordt het geluid in de kap effectief onder controle gehouden en is de gehoorgezondheid van de astronauten betrouwbaar gewaarborgd.
Voor meer informatie over SINOYQX melamineschuim kunt u contact met ons opnemen via [email protected] of ons bellen op +86-28-8411-1861.
Sommige afbeeldingen en teksten zijn overgenomen van internet en het auteursrecht berust bij de oorspronkelijke auteur. Neem contact met ons op als er sprake is van inbreuk op het auteursrecht, zodat we deze kunnen verwijderen.