火箭为什么“讨厌”振动？

振动是日常生活中普遍存在的一种物理现象，如果没有振动我们的日常生活将会受到很大影响，例如说话的声音、通信、看电视等，但振动往往也会造成很大危害，比如噪音和地震等。对于运载火箭来说，有害的振动轻则引起部件精度和寿命下降，严重的会造成箭体结构破坏，导致发射失败。

例如，1968年4月，美国土星5号运载火箭在发射升空过程中，由于出现了纵向耦合振动，5台发动机中有2台在第二级火箭燃烧期间提前关闭，第三级也未能重新点燃，虽然阿波罗6号无人飞船成功进入太空，但却没有进入预定轨道。同时期苏联为登月研制的N-1运载火箭，进行的4次飞行试验全部失败，其中3次是由振动造成的。

据统计，运载火箭和航天器出现故障的原因，超过50%来源于振动。航天工程中，认识振动与抑制振动占了很大一部分工作量。

尤其是火箭发动机在工作时，会产生推力脉冲，燃烧室中的压力脉动也会通过发动机传递给整个火箭。这种压力脉动与燃料燃烧会在燃烧室里来回传递，如果处理不好就会造成可怕影响，轻则会使发动机熄火，重则会造成发动机结构破坏。

另外，火箭从地面发射进入太空的过程中会对周围空气产生影响，形成气动噪声，这些噪声也会反过来导致火箭产生振动。这些振动中频率低的会影响火箭或载荷的稳定性和精度，频率高的会造成火箭结构性能下降甚至破坏。（张力洋）