Das „Duschsystem“ auf dem Startturm.
Beim Start einer Rakete entsteht typischerweise ein Lärm von fast 200 Dezibel, in manchen Fällen sogar von bis zu 220 Dezibel. Die tödliche Wirkung dieses Lärms ist nicht zu unterschätzen. Bleibt er unkontrolliert, kann er unseren Körper, Startplattformen, umliegende Gebäude usw. schädigen.
Daher wird die Rakete zum Zeitpunkt des Schmerzes mit einer „kalten Dusche“ gestartet, was nicht nur für uns eine Abkühlung sein kann, sondern auch zur Reduzierung des Raketenlärms beiträgt.
Die Rocket Academy des Beijing Institute of Space Launch Technology hat ein „Duschsystem“ zur Kühlung und Geräuschreduzierung entwickelt – ein Kühl- und Geräuschreduzierungssystem mit einem Wassersprühstrahl mit großem Durchfluss.
Dieses System ist in zwei Ebenen unterteilt: Eine Ebene befindet sich auf der Startplattformebene, wo das Raketentriebwerk gezündet wird und eine 5 cm dicke Wasserschutzschicht auf die Startplattform sprüht; eine zweite Ebene befindet sich auf beiden Seiten der Startplattform auf fünf Meter hohen Pylonen, wo nach dem Start der Rakete in fünf Meter Höhe Wasser in die Flammenmitte am Heck des Pfeilkörpers gesprüht wird. Die Sprüheinrichtungen auf beiden Ebenen sprühen über 5 Sekunden lang und versprühen dabei 5 Tonnen Wasser. Das Sprühwasser wird durch Schallwellen erhitzt, die Energie der Schallwellen wird in Wärme umgewandelt, wodurch der Lärm bei unseren Starts auf etwa 20 Dezibel gesenkt und die Gefahren durch hohen Dezibellärm verringert werden.
Das Wasser kommt aus einem großen Wassertank auf dem Startturm. Von den 400 Tonnen versprühtem Wasser verdampfen 30 Prozent in die Atmosphäre, während 60 Prozent durch die Deflektortanks abfließen. Durch die Verdampfung des Wassers wird ein Großteil der Wärme abgeführt, wodurch der Kernbereich der Startplattform um etwa 1,000 Grad Celsius abgekühlt wird.
Die „schallabsorbierende Ausstattung“ in der Verkleidung.
Beim Steigen der Rakete verursacht der Luftstrom aufgrund der zunehmenden Geschwindigkeit ein starkes Geräusch. Ähnlich wie beim normalen Blasen auf Papier, das ein „Knallen“ verursacht, verursacht der Luftstrom, der durch die Verkleidung dieser großdimensionierten, dünnwandigen Struktur bläst, einen Lärm von über 140 Dezibel. Der Lärm zerstört die elektronische Ausrüstung und die Gesamtstruktur der Verkleidung und führt insbesondere zu Ermüdungsschäden an wichtigen Komponenten, was die Zuverlässigkeit des gesamten Systems erheblich beeinträchtigt. Manchmal werden mit Raketen bemannte Weltraummissionen durchgeführt, und die Verkleidung selbst ist das Raumschiff, in dem sich die Astronauten befinden. Der Lärm kann deren Gesundheit ernsthaft schädigen.
Als Antwort auf dieses Problem hat die Abteilung Overall Design der Rocket Academy eine akustische Deckschicht entwickelt, die auf die Innenwand der Verkleidung aufgebracht wird und bei einer Dicke von nur 30 Zentimetern eine Fläche von 4.5 Quadratmetern abdeckt.
Die akustische Deckschicht besteht hauptsächlich aus porösem Melaminschaum. Wenn Schallwellen auf die Oberfläche des porösen Akustikmaterials treffen, wird ein Teil davon reflektiert, der andere Teil dringt durch die mit der Außenwelt verbundenen Durchgangslöcher ins Innere des Materials ein. Die Schallwellenschwingungen im Material versetzen die Luft im Inneren der Durchgangslöcher in heftige Bewegungen, wodurch sie an der Lochwand reiben. Unter Einwirkung von Reibung und Viskosität wird ein Teil der Schallenergie in Wärmeenergie umgewandelt. Dies führt zur Dämpfung der Schallwellen und zur Abschwächung der reflektierten Schallenergie, wodurch der Effekt der Schallabsorption erzielt wird. Zusätzlich verursacht der Wärmeaustausch zwischen Luft, Lochwand und Material Wärmeverluste, die ebenfalls zur Schalldämpfung beitragen.
Mit der akustischen Deckschicht kann der Lärm in der Verkleidung im Frequenzband über 5 Hz um 8–500 dB reduziert werden, der Gesamtschalldruckpegel sinkt um etwa 3 dB. Neben der Herstellung von akustischen Deckschichten für Raketen kann Melaminschaum auch zur Geräuschreduzierung in Space Shuttles, Verkehrsflugzeugen, Hubschraubern, Kampfflugzeugen usw. eingesetzt werden.
Gleichzeitig haben unsere Wissenschaftler zahlreiche Maßnahmen gegen Lärmbelästigungen in Raumschiffen und Raumanzügen ergriffen. Durch die vielfältigen Einflüsse von akustischer Deckschicht, Helmholtz-Resonator, Raumschiff, Raumanzug usw. wird der Lärm in der Verkleidung wirksam kontrolliert und die Hörgesundheit der Astronauten zuverlässig gewährleistet.
Für weitere Informationen zu SINOYQX Melaminschaum kontaktieren Sie uns bitte unter [email protected] oder rufen Sie uns unter +86-28-8411-1861 an.
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