航天科技十一院应用航天技术实现家电降噪侧记

文章来源:中国航天报 发布时间:2024-05-24

在几乎无声的暗室里寻找声音,何敬玉和团队摸索了将近7年。确切地说,他们要找到并消灭藏在家用电器里的噪声源,为普通家庭开辟一处静谧的“宇宙空间”。

从造设备起步

除了空气污染、水污染、光污染,家电带来的噪声污染也已经成为影响人们生活质量的污染源。

2017年夏天,国内一知名家电品牌商找到何敬玉所在的中国航天科技集团有限公司十一院2所,表达了想要借助航天技术实现产品降噪的诉求。

干不干、怎么干、干成什么样?时任2所所长(现十一院副院长)秦永明陷入纠结。“虽然十一院长期在气动声学相关技术领域进行研究,但与民品领域的实际应用还存在一定差异,当时院里也没有专门针对家电产品的声学实验室和相关技术储备。”秦永明回忆。看着颇具前景的市场调研结论,他最终拍板,航天人正式迈上“家电降噪”这条用航天科技创造美好生活的赛道。

没有声学专用麦克风、没有消声室,如何锁定声源?没有设备,就制造设备。

想要完成降噪目标,首先要找到哪里在发出噪声。当时,2所气动声学技术团队从产品样机上试水摸底,在地下室自行搭建了一个“试验台”。为了找出样机的异音,每次试验只能等到夜深人静时进行,没有专业的声学设备,他们就用耳朵贴着听,用手一点点摸。

历经7个月试验,应用航天技术实现降噪后的产品,相关指标在测试中不仅超越了客户提出的降噪要求,还一举超越国外同类型产品品牌。对先前只能依靠国外技术完成降噪的客户来说,这无疑是一个惊喜。

2018年3月,双方确定开展下一步合作。“航天产品和民用产品之间存在着技术跨越,我们对家用电器的结构和运行原理也不是很了解,所以在技术转化时需要有一个深入了解的过程。”作为2所气动声学理论与应用技术研究团队负责人,何敬玉的脑海中开始不断涌入关于“市场”的内容。

2022年年底,十一院终于建好了专业的消声室——一间没有声音反射的房间。一台像是转轮的设备可以连接几十只麦克风,借助这台设备,他们可以利用全时空高分辨率声源定位技术精确找到产品的噪声源,不用再拼听力、靠触觉。

客户纷纷找上门

如今,究竟哪些技术可以帮助家电变安静,已经不再是何敬玉和队友需要投入大量精力研究的事情。技术已经被验证可以转化应用,接下来就是要解决成本控制、批量生产和产品设计思维模式等问题。

几年下来,何敬玉成了半个“市场人”,对于市场变化的嗅觉渐渐灵敏,他清楚了解企业对于成本增加的敏感度,也明白了一款产品在航天领域应用与作为家电产品进入老百姓家中相比,使用环境存在很大差异。这些因素如何平衡每天都不停在他脑海里打转。

想让一台空调安静下来,究竟需要哪些航天技术叠加发力?

何敬玉介绍,他们借助旋转尾翼飞行器的设计概念,为空调设计出低噪声叶片,来达到噪声控制的目标。与进行航天器设计不同,家电产品还要考虑人体感受,因此他们借助高速飞行器边界层流动分离控制技术,在保证气动性能的同时,让空调吹出更适宜人体的风。

凭借扎实的技术积累和合理的成本把控,十一院在家电降噪市场站稳脚跟,越来越多品牌商找上门。2022年,他们接到国内领先的热水器品牌商的合作意向,随后双方开展合作,为热水器降噪。

针对不同的家电类型,他们也会用市场思维,在综合考虑性价比后选择性应用航天飞行器推力转向技术、飞行器外形减阻设计和导流技术等。

“利用航天技术提升家电产品的核心竞争力,在推动民用产业技术升级的同时,也在发挥我国空气动力学在家电研发领域的引领作用。”关于航天和家电两个领域的跨界结合,秦永明最初带着团队准确及时加入了赛道,如今又在实际合作中不断加深认知。

顾航瑜