中國振動台，美國想買？沒那麼容易

大國重器，上新了！

前段時間，我國自主研製的100噸超大推力電動振動試驗系統宣布研發成功。

振動試驗系統，是載人航天、探月工程等各行各業不可或缺的設備。

中國振動台，實現了從追趕到跟跑再到領跑的巨大跨越。

目前，中國已對振動台限制出口。

美國想買？沒那麼容易。

二戰期間，美軍在運輸武器和軍用器材抵達前線後，常常出現無法使用的情況。

經研究才知道，這種損壞是由於運輸過程中器材受到的振動所致。

為了避免這種未用先壞的情況，自那以後的軍工、航天產品，在設計之時和出廠之前都必須經過振動測試。

於是就開發出專門做振動測試的振動台。

振動台，主要是通過產生不同頻率和幅度的振動，模擬在各種實際振動條件下，測試對象的抗衝擊和抗振動能力，並以此評估其結構的強度、可靠性和安全性。

振動台最初是個軍用技術，隨着時代的發展，振動台技術軍轉民，早已運用於各行各業。

高端如航空航天。

運載火箭等航天器在發射和動力飛行期間，必須承受由於起飛到入軌等各項程序引起的振動、噪聲、衝擊和加速度等動力學載荷。

正在對航天組件進行測試的振動台

稍有閃失，輕則任務失敗，重則機毀人亡。

所以，航天器發射前也必須經振動台先考驗一番。

龐大如摩天高樓。

對於橋梁、高層住宅、大壩等大型公共設施這樣的大建築物，防震一直是需要着重研究的建築安全問題。

研究者會利用大型振動台進行颱風或地震模擬試驗，以驗證建築物模型或關鍵結構部件在一定振動載荷下的性能。

南京工業大學正在進行的地震模擬實驗

利用實驗參數，設計師、結構師可評估建築結構的抗震能力，優化設計方案，確保建築物能夠承受一定預期的自然災害而不發生破壞或倒塌。

平常如餅乾。

好吃的餅乾非常酥脆，運輸中有可能碎成渣。

在包裝設計完成後，得知道運輸過程中是否能扛得住振動，這就需要振動台來測試。

曲奇餅乾的包裝需要通過振動測試

除了食品運輸和建築物，一些大型工程車輛、高速列車，甚至大儲罐的設計、製造中，也都需要振動台進行檢測，以保證日後在使用中不存在因振動引起的安全隱患。

可以說，只要是遭受振動的產品，都有可能要用到振動台。

振動台，是製造業不可或缺的“幕後英雄”。

與很多技術一樣，中國振動台的發展，也是從被西方封鎖開始，然後突破封鎖，一步步闖出來的。

西方對華禁售振動台50多年，直到上世紀90年代，製造1噸以上的振動台，對我國來說都有難度。

當時購買這樣一台對西方已不算技術先進的振動台，報價仍高達4億人民幣——即便在今天，這也不是個小數字。

振動台民用方面的需求越來越大，吸引多方力量入局。

1995年，東菱振動試驗儀器廠成立，成為我國振動台研發的先行者。

十年磨一劍，2004年，國內最大的16噸級水冷式振動台在東菱問世，為神舟六號載人飛船保駕護航。

從此，歐美對中國大型振動試驗台的技術封鎖和禁運變成一紙空文。

東菱振動

2006年，東菱振動造出當時世界上最大的35噸振動台。

2011年，這個紀錄刷新到50噸。

如今東菱振動，已經成為一家具有全球影響力的國際化專業公司，本文開頭的100噸超大推力電動振動試驗系統即由該公司自主研製。

民間有高人，國家隊實力也不俗。

中國航天科技集團公司一院702研究所在大型振動台的研發中，專注於大設備的振動模擬，突破了大尺寸、大承載、高可靠電動振動台製造等關鍵技術，成功研製了20噸、30噸、35噸、70噸等一系列大推力振動台產品。

其中，70噸振動台，在2013年研製成功。

作為當時世界單台/套推力最大的電動振動台，優化升級後可滿足大型鐵路機車、大飛機、重型特種車、高層建築抗震設計等領域的試驗要求。

長征五號能順利上天，也是經過了它的測試。

702所成功研製當時世界最大推力的電動振動台

國家隊裡還有中國地震局工程力學研究所這樣歷史可追溯至上世紀50年代的老牌選手，1960年即成功建造了台面尺寸為1.2m×3.3m的地震模擬振動台，專研建築物的抗震。

如今，頻率範圍2-1700Hz、動圈直徑2.5m、推力40噸的振動台，已經是該所的成熟產品。

我國的振動台技術百花齊放，早已今非昔比。

首先是主打電動這一技術路線。

我國多採用電動振動台技術，比起西方常用的液壓振動台，該技術整體負載能力更大，性能更高，導向性能更好，抗傾覆和抗偏載能力也更強。

更重要的是，電動技術驅動的振動台，振動頻率可達到2000hz，高出液壓振動台近4倍，維護簡單、成本還更低。

選對了技術路線，產品的性價比自然高。

其次是總推力大。

根據NASA的記載，美國造“土星五號”的時候，使用的振動台總推力超過200噸（現在設備已經拆除），卻是用8個驅動器來推動，平均下來每個動力不超過30噸。

與我國70噸、100噸的振動台完全不在一個檔次。

正在進行調試的140噸振動試驗系統

值得一提的是，我國的70噸級振動台，也能高效聯動。

兩個串聯，就是世界最大推力。

此外，中國還在研發更大推力的140噸振動試驗系統。

最後是設備材料的更新換代。

比如，最新的振動台產品在核心部分採用了先進的碳纖維增強、節能控制和新一代IGBT智能模塊等技術，能夠確保振動台具有更高的可靠性和更廣的適用性。

復盤中國振動台的突破史，我們發現，技術突破固然關鍵，不可能忽視是產業體系。

國外不是沒有大噸位振動台的技術，但他們採取多台聯的思路，因為單體大噸位振動台在國外市場太小，弄出來肯定只虧不賺。

中國的情況就不同。

得益於完善的產業鏈和多樣化的市場需求，中國能夠生產大型單體振動台的公司同樣也具備製造小型振動台的能力，並通過大規模生產實現盈利。

加之中國擁有完整的上下游產業配套，能夠在各個環節降低成本，即便是生產大型振動台也能獲得利潤。

這樣的產業結構形成了良性循環，既利用頂尖技術推動產業發展，又依靠強大的產業基礎支撐技術創新。

中國振動台，實現了從追趕到跟跑再到領跑的巨大跨越。

大型振動台是大國重器，不能隨意出口。

2020年，商務部和科技部聯合調整發布《中國禁止出口限制出口技術目錄》。

在“專業設備製造業”中，新增“大型振動平台設計建設技術”。

2023年，這一部分調整為第46項。

《中國禁止出口限制出口技術目錄》（2023版）中對振動台技術的描述

放在過去，對振動台出口限制的是美國。

直到10年前，美國還向中國禁售9噸以上的振動台。

如今，強弱易勢。

早在2006年，美國就開始向中國尋求進口16噸推力的振動台。

前面說過，美國是有自己的振動台技術的，為什麼還要進口中國的振動台呢？

儘管在科技領域有着廣泛的領先，但美國在大噸位振動台的製造上，技術水平落後於中國。

美國的擅長於液壓振動技術，頻率比較低，推力也有限，與中國同等水平的振動台，美國還研製不出來。

為了保證航天發射任務的成功率和安全性，以及滿足某些國內高端工業產品的測試需求，美國需要使用這類高性能振動台。

而且，相比於美國及其他國家生產的振動台，中國製造的振動台還具有成本優勢。

與其花費巨資耗時費力的自己搞，肯定是選擇性價比更高的中國振動台。

此等重器，可不是美國想買就能買的。

我國對出售此類高端設備設置了嚴格的條件，如果不同意，可是連談判的機會都沒有的。

這些條件包括：

中國出口到美國的振動台軍隊禁止使用；

對於使用中的試驗參數也有相應規定，必須是中國人負責保管；

進行試驗操作時，必須由中國的專家和技術人員進行其中的操作，否則視為違反合同規定；

設備維修以及零部件的更換，也必須由中方指定的產品；

未經允許的情況下，美方不准單獨使用振動台

……

簽訂合同時，中方要求美國購買方簽訂“最終用戶聲明”，保證以上條件的執行。

美方代表一邊簽字一邊說：

這是我第一次在買方位置上簽字。

隨着我國大國重器的不斷上新，未來，美方簽字的機會應該還有不少。