中国振动台，美国想买？没那么容易

大国重器，上新了！

前段时间，我国自主研制的100吨超大推力电动振动试验系统宣布研发成功。

振动试验系统，是载人航天、探月工程等各行各业不可或缺的设备。

中国振动台，实现了从追赶到跟跑再到领跑的巨大跨越。

目前，中国已对振动台限制出口。 

美国想买？没那么容易。

幕后英雄

二战期间，美军在运输武器和军用器材抵达前线后，常常出现无法使用的情况。

经研究才知道，这种损坏是由于运输过程中器材受到的振动所致。

为了避免这种未用先坏的情况，自那以后的军工、航天产品，在设计之时和出厂之前都必须经过振动测试。

于是就开发出专门做振动测试的振动台。

振动台，主要是通过产生不同频率和幅度的振动，模拟在各种实际振动条件下，测试对象的抗冲击和抗振动能力，并以此评估其结构的强度、可靠性和安全性。

振动台最初是个军用技术，随着时代的发展，振动台技术军转民，早已运用于各行各业。

高端如航空航天。

运载火箭等航天器在发射和动力飞行期间，必须承受由于起飞到入轨等各项程序引起的振动、噪声、冲击和加速度等动力学载荷。

正在对航天组件进行测试的振动台

稍有闪失，轻则任务失败，重则机毁人亡。

所以，航天器发射前也必须经振动台先考验一番。

庞大如摩天高楼。

对于桥梁、高层住宅、大坝等大型公共设施这样的大建筑物，防震一直是需要着重研究的建筑安全问题。

研究者会利用大型振动台进行台风或地震模拟试验，以验证建筑物模型或关键结构部件在一定振动载荷下的性能。

南京工业大学正在进行的地震模拟实验

利用实验参数，设计师、结构师可评估建筑结构的抗震能力，优化设计方案，确保建筑物能够承受一定预期的自然灾害而不发生破坏或倒塌。

平常如饼干。

好吃的饼干非常酥脆，运输中有可能碎成渣。

在包装设计完成后，得知道运输过程中是否能扛得住振动，这就需要振动台来测试。

曲奇饼干的包装需要通过振动测试

除了食品运输和建筑物，一些大型工程车辆、高速列车，甚至大储罐的设计、制造中，也都需要振动台进行检测，以保证日后在使用中不存在因振动引起的安全隐患。

可以说，只要是遭受振动的产品，都有可能要用到振动台。

振动台，是制造业不可或缺的“幕后英雄”。

巨大跨越

与很多技术一样，中国振动台的发展，也是从被西方封锁开始，然后突破封锁，一步步闯出来的。

西方对华禁售振动台50多年，直到上世纪90年代，制造1吨以上的振动台，对我国来说都有难度。

当时购买这样一台对西方已不算技术先进的振动台，报价仍高达4亿人民币——即便在今天，这也不是个小数字。

振动台民用方面的需求越来越大，吸引多方力量入局。

1995年，东菱振动试验仪器厂成立，成为我国振动台研发的先行者。

十年磨一剑，2004年，国内最大的16吨级水冷式振动台在东菱问世，为神舟六号载人飞船保驾护航。

从此，欧美对中国大型振动试验台的技术封锁和禁运变成一纸空文。

东菱振动

2006年，东菱振动造出当时世界上最大的35吨振动台。

2011年，这个纪录刷新到50吨。

如今东菱振动，已经成为一家具有全球影响力的国际化专业公司，本文开头的100吨超大推力电动振动试验系统即由该公司自主研制。

民间有高人，国家队实力也不俗。

中国航天科技集团公司一院702研究所在大型振动台的研发中，专注于大设备的振动模拟，突破了大尺寸、大承载、高可靠电动振动台制造等关键技术，成功研制了20吨、30吨、35吨、70吨等一系列大推力振动台产品。

其中，70吨振动台，在2013年研制成功。

作为当时世界单台/套推力最大的电动振动台，优化升级后可满足大型铁路机车、大飞机、重型特种车、高层建筑抗震设计等领域的试验要求。

长征五号能顺利上天，也是经过了它的测试。

702所成功研制当时世界最大推力的电动振动台

国家队里还有中国地震局工程力学研究所这样历史可追溯至上世纪50年代的老牌选手，1960年即成功建造了台面尺寸为1.2m×3.3m的地震模拟振动台，专研建筑物的抗震。

如今，频率范围2-1700Hz、动圈直径2.5m、推力40吨的振动台，已经是该所的成熟产品。

我国的振动台技术百花齐放，早已今非昔比。

首先是主打电动这一技术路线。

我国多采用电动振动台技术，比起西方常用的液压振动台，该技术整体负载能力更大，性能更高，导向性能更好，抗倾覆和抗偏载能力也更强。

更重要的是，电动技术驱动的振动台，振动频率可达到2000hz，高出液压振动台近4倍，维护简单、成本还更低。

选对了技术路线，产品的性价比自然高。

其次是总推力大。

根据NASA的记载，美国造“土星五号”的时候，使用的振动台总推力超过200吨（现在设备已经拆除），却是用8个驱动器来推动，平均下来每个动力不超过30吨。

与我国70吨、100吨的振动台完全不在一个档次。

正在进行调试的140吨振动试验系统

值得一提的是，我国的70吨级振动台，也能高效联动。

两个串联，就是世界最大推力。

此外，中国还在研发更大推力的140吨振动试验系统。

最后是设备材料的更新换代。

比如，最新的振动台产品在核心部分采用了先进的碳纤维增强、节能控制和新一代IGBT智能模块等技术，能够确保振动台具有更高的可靠性和更广的适用性。

复盘中国振动台的突破史，我们发现，技术突破固然关键，不可能忽视是产业体系。

国外不是没有大吨位振动台的技术，但他们采取多台联的思路，因为单体大吨位振动台在国外市场太小，弄出来肯定只亏不赚。

中国的情况就不同。

得益于完善的产业链和多样化的市场需求，中国能够生产大型单体振动台的公司同样也具备制造小型振动台的能力，并通过大规模生产实现盈利。

加之中国拥有完整的上下游产业配套，能够在各个环节降低成本，即便是生产大型振动台也能获得利润。

这样的产业结构形成了良性循环，既利用顶尖技术推动产业发展，又依靠强大的产业基础支撑技术创新。

中国振动台，实现了从追赶到跟跑再到领跑的巨大跨越。

出口管制

大型振动台是大国重器，不能随意出口。

2020年，商务部和科技部联合调整发布《中国禁止出口限制出口技术目录》。

在“专业设备制造业”中，新增“大型振动平台设计建设技术”。

2023年，这一部分调整为第46项。

《中国禁止出口限制出口技术目录》（2023版）中对振动台技术的描述

放在过去，对振动台出口限制的是美国。

直到10年前，美国还向中国禁售9吨以上的振动台。

如今，强弱易势。

早在2006年，美国就开始向中国寻求进口16吨推力的振动台。

前面说过，美国是有自己的振动台技术的，为什么还要进口中国的振动台呢？

尽管在科技领域有着广泛的领先，但美国在大吨位振动台的制造上，技术水平落后于中国。

美国的擅长于液压振动技术，频率比较低，推力也有限，与中国同等水平的振动台，美国还研制不出来。

为了保证航天发射任务的成功率和安全性，以及满足某些国内高端工业产品的测试需求，美国需要使用这类高性能振动台。

而且，相比于美国及其他国家生产的振动台，中国制造的振动台还具有成本优势。

与其花费巨资耗时费力的自己搞，肯定是选择性价比更高的中国振动台。

此等重器，可不是美国想买就能买的。

我国对出售此类高端设备设置了严格的条件，如果不同意，可是连谈判的机会都没有的。

这些条件包括：

中国出口到美国的振动台军队禁止使用；

对于使用中的试验参数也有相应规定，必须是中国人负责保管；

进行试验操作时，必须由中国的专家和技术人员进行其中的操作，否则视为违反合同规定；

设备维修以及零部件的更换，也必须由中方指定的产品；

未经允许的情况下，美方不准单独使用振动台

……

签订合同时，中方要求美国购买方签订“最终用户声明”，保证以上条件的执行。

美方代表一边签字一边说：

这是我第一次在买方位置上签字。

随着我国大国重器的不断上新，未来，美方签字的机会应该还有不少。

充满激情的新时代，

充满挑战的新疆域，

与踔厉奋发的引领者，

卓尔不群的企业家，

一起开拓，

一起体验，

一起感悟，

共同打造更真品质，

共同实现更高价值，

共同见证商业航天更大的跨越！

——《太空与网络》，观察，记录，传播，引领。