载人飞船返回舱着水冲击问题研究进展

通过归纳一般物体入水冲击问题解析法和数值法的种类和发展,对载人飞船返回舱着水冲击问题进行了应用研究;重点对国内外工程上进行的返回舱着水实验进行了整理,并根据实验舱体的复杂程度将其分为模型实验和样机实验两类,指出分别使用刚性缩比模型、弹性缩比模型和样机进行着水实验时,成本、实验周期及其结果数据丰富程度递增的特点,指出了需要注意的弹性近似准确性和样机在不同实验工况下的适应性改造问题：同时对近年来研究较多的返回舱着水冲击问题的仿真分析方法进行了总结对比,讨论了其适用于任意舱体外形、任意姿态着水问题分析以及能够获得全过程详细动力学特性的优势。     

返回舱入水冲击数值建模与响应分析

用仿真方法对返回舱入水冲击问题进行了研究,建立三维有限元模型。分别对返回舱以不同速度、不同质量入水的情况进行了计算,通过对计算结果的分析发现,冲击压力曲线能较好地和文献中的试验曲线相吻合,证实了仿真计算的可行性。     

基于光滑粒子流体动力学的波浪中航行体入水数值模拟

航行体在波浪条件下高速入水的运动响应和载荷特性是其研发设计过程中需要重点考虑的问题,为了对该问题进行精准预测,采用无网格光滑粒子流体动力学（smoothed particle hydrodynamics, SPH）方法,提出了一种新型周期性波浪边界技术,利用四元数法计算物体六自由度运动,建立了波浪条件下入水模拟的数值水池。通过对静水中方块体垂直落水和航行体倾斜入水运动轨迹和冲击载荷的模拟,对比于实验参考结果,验证了数值模型的计算精度。随后,在SPH数值波浪水池中对航行体在不同波浪相位角下的高速入水过程开展研究,结果表明航行体弹道稳定性受到波浪相位角影响显著,0°相位角入水时弹道最为稳定。该新型SPH数值水池能够实现航行体波浪中入水过程的精确预报。     

空投雷弹入水冲击头型特性参数分析

针对目前雷弹头型的多样性和多种描述方式,从雷弹头部外型特点出发,在前人描述外型的无量纲参数基础上,重点分析了Baldwin和Waugh的特性参数的优缺点,提出一种更为合理的具有普适性的无量纲新型特性参数,可以普遍描述雷弹头型,并且根据其与入水冲击阻力系数的关系,给出尖拱体长细比与入水冲击阻力系数的关系式和新型描述参数与入水冲击阻力系数的关系式,可以方便地求出各类头型垂直入水冲击载荷的峰值,为尖拱族结构入水冲击载荷计算提供了一种便捷的方法,拓展了不同头型的结构体垂向入水冲击理论。     

《载人航天》协办单位邀请函

<正>《载入航天》由中国载人航天工程办公室主管、主办,是国内唯一以载人航天工程为背景的综合性学术期刊。刊物主要宣传我国载人航天工程发展的方针政策,介绍国际载人航天工程与技水研究的进展和动态,报道我国载人航天及相关领域的建设成就、学水与技水成果、组织管理等方面情况与经验     

空间站工程海上应急救援保障新模式研究

载人空间站工程阶段,载人飞船发射任务呈现出高频度、常态化的特点,对上升段海上应急救援提出了新的要求。通过对国内外载人飞船海上应急搜救的现状分析,设计并提出了我国空间站工程海上应急救援保障新模式：在组织实施上,将交通运输部救捞系统纳入载人航天任务指挥系统,实现快速的应急响应和平战转换;在装备保障上,返回舱打捞、搜索定位、医疗救护系统、通信系统与船舶平台一体化设计,核心装备随船使用,尽量做到不拆不卸。最后,对现有模式和新模式进行了综合效益比较。     

《载人航天》协办单位邀请函

<正>《载人航天》由中国载人航天工程办公室主管、主办,是国内唯一以载人航天工程为背景的综合性学术朗刊。刊物主要宣传我国载人航天工程发展的方针政策,介绍国际载人航天工程与技水研究的进展和动态,报道我国裁人航天反相关领域的建设成就、学水与技术成果、组织管理等方面情况与经验,是展示我国航天领域科研水平的窗口和我国航天科研人员进行学术交流的重要平台。     

载人航天废弃物的空间辐射防护性能研究

针对载人深空探索中的空间辐射,特别是大规模太阳粒子事件对航天员的威胁,需要在载人航天器内建立空间辐射应急防护区,为航天员在遭遇太阳粒子事件的时候提供必要的保护。考虑热融化压实技术在降低废弃物的空间占用率、高温杀菌和回收水分的同时能在不增加额外载荷的情况下为航天员空间辐射应急防护区的建设提供材料,在载人航天废弃物模型的基础上,利用Monte Carlo方法对其热融化压实产物的质子防护能力进行了计算,结合太阳粒子事件能谱和组织器官剂量计算转换因子,对不同屏蔽条件下太阳粒子事件造成航天员组织器官剂量的变化进行了研究。结果表明,在10 g/cm~2屏蔽厚度下,皮肤、脑、心脏以及红骨髓的辐射剂量都大大降低,均在剂量限值之下;除了需要对眼采取额外的局部防护措施以外,5 g/cm~2铝屏蔽+5 g/cm~2载人航天废弃物热融化压实产物基本上可以满足对太阳粒子事件的防护需求。     

变吸收率涂层在载人飞船的应用效果分析

为解决空间站组合体复杂构型和姿态下载人飞船返回舱舱壁的高低温风险,对舱体所处极端空间低温和高温环境进行识别;对舱体形状和空间外热流进行分析,以神舟十二号任务为例计算返回舱空间热环境,提出一种低发射率和可变太阳吸收率的涂层,并测试了新涂层的热物理参数。新涂层在神舟十二号及后续载人飞船返回舱上得到了应用,对返回舱在轨飞行温度数据进行分析。结果表明：新的涂层可以较好地降低返回舱高温区域的温度,并提高低温区域的温度,消除高温和低温风险。     

载人航天空间应用的公众心理移情效应与启示

中国载人航天工程的发展赢得了社会公众的广泛关注,载人航天对公众的心理效应成为载人航天发展过程中的重要问题。基于航天技术推广和民族自尊心两个视角,引入双系统信息处理理论,探索了载人航天空间应用对公众心理移情效应的作用机制:当公众民族自尊心随载人航天的发展而增强,公众启动感情系统对载人航天进行处理;当航天技术不断推广应用,公众启动认知系统对载人航天进行处理。在双系统信息处理的作用下,公众对载人航天产生移情效应,对航天市场化、航天科普、航天人才培养和航天政策的制定有启示意义。     

我国月球基地受控生态生保系统物质流调控分析研究

针对载人深空探测和月球火星等地外星球定居与开发对生保物资持续再生供应的需求,基于国内外多年的载人航天受控生态生保技术研究经验和我国的载人航天发展形势,提出未来我国月球基地环控生保系统的基本规模、驻留人员和时间等边界约束条件设想(乘组规模约为6人,大气、水、食物及废物循环闭合度分别为100%、100%、95%和95%),以此为基础进行了其中大气、水、食物和废物等物质流配置的分析与计算,并提出其动态平衡调控方案。该工作以期为将来在我国的月球基地等环控生保系统中实现物质流的长期高效与安全可靠调控发挥参考作用。     

三维亚声速冲击射流流场的数值模拟

利用有限体积法对三维可压缩的N－S方程进行离散，对喷嘴的亚声速垂直冲击射流和斜冲击射流进行了数值模拟。网络的划分采用非结构性网络，湍流模型为RNGκ-ε湍流模型，在近壁处采用壁面函数进行修正，流场计算结果与实验值吻合一致。计算可得到垂直冲击流场结构的三个区域：自由射流、滞止区和壁面射流区域，并显示出垂直冲击点附近区域的卷吸回流、速度分布。冲击射流近壁处存在着回流现象，由于边界层流动和近壁回流引起距离固壁2D内的速度梯度变化较大。斜冲击在近壁处平行壁面速度的最大值，以及壁面上的总压最大值都偏离冲击点，并且相对应。     

载人航天领域多功能媒体高端平台

<正>中国载人航天领域综合性学术期刊,2003年创刊,入选"中国科技核心期刊"、"中国科学引文数据库来源期刊"、"教育部航天科学评估来源期刊"。由中国载人航天工程办公室主办、《载人航天》承办的"载人航天学术大会",是我国载人航天领域最高水平的学术会议,每两年举办一届,是载人航天工程领导和载人航天工程办公室为加强载人航天学术交流与技术合作,推动工程创新发展的重要举措。     

载人航天领域多功能媒体高端平台

<正>中国载人航天领域综合性学术期刊,2003年创刊,入选"中国科技核心期刊"、"中国科学引文数据库来源期刊"、"教育部航天科学评估来源期刊"。由中国载人航天工程办公室主办、《载人航天》承办的"载人航天学术大会",是我国载人航天领域最高水平的学术会议,每两年举办一届,是载人航天工程领导和载人航天工程办公室为加强载人航天学术交流与技术合作,推动工程创新发展的重要举措。     

欧洲返回舱CTV气动特性综述

研究分析了欧洲航天局天地往返运输系统之载人飞船返回舱CTV的气动特性，并与第一代联盟号飞船返回舱的气动特性作了对比研究。该返回舱为钝双锥外形，与联盟号飞船返回舱相比，它具有升阻比高、机动性强、稳定性好等特点。本文还对两类返回舱的气动热特性、防热材料重量、飞行弹道及通讯中断问题进行了对比分析研究。     

超声速冲击射流的PIV实验研究

冲击射流广泛应用于短距、垂直起降飞行器（SVTOL）等航空航天领域，然而却伴随着流场与噪声等诸多方面的问题，笔者采用PIV（粒子图像测速）技术对超声速冲击射流的流场结构和涡结构进行了深入研究。实验发现在不同的冲击工况下，冲击射流流场结构呈轴对称和螺旋结构，其瞬时流场的主涡结构也有类似特征，脉动流场在瞬时流场主涡结构的基础上会附加与主涡旋转方向相反的次涡结构，在对称和螺旋两种模态下，由于涡结构的影响，冲击射流的近壁速度存在较强的脉动。     

航天梦 中國梦

<正>为促进载人航天学术事业的繁荣发展,推动载人航天科普知识的深入普及,不断扩大载人航天的影响力,由中国载人航天工程办公室主管主办的《载人航天》期刊、中国载人航天工程网和由中国载人航天工程办公室主管、中国航天员中心主办的《航天员》杂志,以中国载人航天工程为依托,力求实现两刊一网融合发展。通过发挥     

航天梦 中国梦

<正>为促进载人航天学术事业的繁荣发展,推动载人航天科普知识的深入普及,不断扩大载人航天的影响力,由中国载人航天工程办公室主管主办的《载人航天》期刊、中国载人航天工程网和由中国载人航天工程办公室主管、中国航天员中心主办的《航天员》杂志,以中国载人航天工程为依托,力求实现两刊一网融合发展。通过发挥各自优势,打造载人航天领域多功能媒体高端平台。     

航天梦 中国梦

<正>为促进载人航天学术事业的繁荣发展,推动载人航天科普知识的深入普及,不断扩大载人航天的影响力,由中国载人航天工程办公室主管主办的《载人航天》期刊、中国载人航天工程网和由中国载人航天工程办公室主管、中国航天员中心主办的《航天员》杂志,以中国载人航天工程为依托,力求实现两刊一网融合发展。通过发挥各自优势,打造载人航天领域多功能媒体高端平台。     

倾斜圆管内超临界RP-3流动换热特性数值研究

采用数值模拟方法对倾斜圆管内超临界RP-3的流动换热特性进行研究,以获得倾斜角度对流动换热的影响规律及作用机理。物性参数由RP-3的四组分替代模型获得,湍流模型选择LS低雷诺数k-ε模型,通过计算结果与实验数据的对比保证计算方法的准确性。分析倾角为45°的圆管内壁温轴向及周向分布变化规律,发现浮升力引起的截面内二次流与热加速效应分别导致两次壁温峰值的出现,而质量流量由0.3g/s增加至0.9g/s过程中,浮升力作用效果减弱,湍流强度增大,两次峰值先后消失;在垂直流向与沿流向浮升力综合作用下,-90°~90°不同倾角管内表现出不同换热规律。