自然形高空气球上升过程形状预测

为研究高空气球在上升过程中的形状变化以及蒙皮应力分布情况，并给气球的结构设计以及强度设计提供一定依据，本文建立了气球上升过程中的热力学模型，同时基于高空气球蒙皮材料具有非线性、黏弹性、各向异性和不能抗压等特点，通过简化气球几何模型，采用最小势能法预测自然形高空气球上升过程中的形状，并分析了气球上升过程中的应力分布情况，气球的应力极值出现在气球顶部和底部，而经向应力的数量级远大于纬向应力；还对比了不同充气量下、不同时刻下气球形状及应力分布情况，为气球设计及工程应用提供了有效计算 方法。     

连续波寻的导弹攻击武装直升机的设计原理分析

分析了连续波制导体系的地空导弹武器系统难以攻击低速目标和空中静目标的弱点，并从原理上进行分析。认为在原基础上加以调整，就能使连续波导弹在不丧失原有低空性能的前提下，具备攻击武装直升机和气球靶的能力，结合某部队实弹射击气球靶训练，在加续波导引头采取措施后的导弹，获得了两发两中，击落气球靶的好成绩。实践验证了连续波导弹攻击低速目标和空中静目标的原理是可行的。     

气球将用于空间探索

形状颇像南瓜的一个大气球穿越土卫六大气橘红色的、朦胧的雾霾，向这颗土星卫星的表面降去。吊挂在气球下方很远处的有效载荷上，一台台探测器正不停地对着土卫六的表面拍照。一个探头从有效载荷上伸了出去，接着从土卫六的烃类化合物海洋中舀取了“沧海一粟”。完成预定任务后，不载人的这个大气球又穿过冰冷、稠密、以氮分子为主的大气层向上飘去，并在太空边缘处把采到的样品交给在轨道上运行的一艘飞船…… 上面这段文字描写的是美国航宇局超长期气球（ＵＬＤＢ）项目将来实施时的一幅景象。这一项目的实施将表明，无人浮空器（也称轻…     

NASA高空气球的研究及其进展

高空气球是一种可以实现平流层飞行的无动力浮空器。文章重点从气球的结构、蒙皮材料、热特性研究及试飞试验等方面介绍了NASA高空气球的研究及其进展,为中国高空气球的研究发展提供参考。     

高空零压气球上升过程的运动特性研究

飞行在20km～100km高度的临近空间浮空器,在区域监视、侦查、应急通信与科学实验等领域具有独特的优势。高空零压气球是常见的临近空间浮空平台之一。对其上升过程运动特性的研究有利于增加驻空时间、减少横向漂移距离。文章通过建立零压气球充气量模型和气球上升过程中的动力学模型,对气球上升过程中动力学模型进行仿真分析,结合高空飞行试验数据,验证了所建模型的准确性。在模型的基础上对比了不同浮升气体对气球上升速度以及驻空高度的影响;研究了浮升气体充气量对载荷总量的影响,并分析了气球在上升过程中的体积变化以及驻空高度与浮升气体质量的关系,最后讨论了影响气球上升特性的关键因素。可以得到零压气球上升过程运动特性与浮升气体种类、充入气体量、气球规格、载荷质量有关,假设气球可无限膨胀不发生爆炸,浮升气体密度越小,充入气体量越多,载荷质量越轻,气球的驻空高度就越高,达平衡所需时间越少;实际工程应用中,气球受材料限制不可无限膨胀,面密度小的气球,可能在上升到驻空高度前发生爆炸,要使气球携带一定质量载荷在某一高度范围驻空,其充气量不能过多,需与一些物理量满足一定关系。     

气球微重力试验落弹的回收

气球微重力研究是利用气球携带落弹进行模拟空间微重力的一种试验手段。     

美国第八次导弹拦截试验失败,布什仍下令部署NMD系统

２００２年１２月１１日，美国“国家导弹防御”（NMD）系统进行了第八次导弹拦截试验。美国东部时间１２月１１日，从加利福尼亚州范登堡空军基地发射了一枚改进型“民兵”２洲际弹道导弹，它带有模拟弹头和３个气球诱饵。２０分钟后，一枚陆基拦截导弹从加州以西２８８０km、距范登堡７６８０km的南太平洋马绍尔群岛的夸贾林导弹靶场发射升空，以２４１００km／h的飞行速度对“民兵”实施拦截。“民兵”２导弹释放了模拟弹头，其诱饵气球也完全成为一个长２m左右的完整气球。按试验预想，地基拦截导弹要进入“民兵”２导弹２２０km高度…     

气球型深空探测器技术研究进展

气球型深空探测器能够大大提高深空探测的机动能力,它不仅可以获取区域范围内的高分辨率观测数据,而且还可实现不同高度大气的原位测量。文章针对气球型深空探测器按技术特征进行了分类,并简述了各类气球探测器的原理和特点,重点总结了各类气球探测器在金星、火星和土卫六上应用的研究现状。针对我国未来的气球型深空探测器技术发展,提出首先以火星热气球为发展方向,与地球临近空间浮空器技术的发展彼此借鉴,促进关键技术领域的技术突破等建议,可为我国未来深空探测提供参考。     

长时高空气球的研制发展

综述了美国长时观察用的高空气球的发展,并详细介绍了目前正在研制的超长时气球(ULDB)。     

空间可充气气球应用研究

简述了空间可充气结构的国外应用情况及可充气结构的导弹诱饵和气球卫星,介绍了可充气气球的设计特点,包括采用压力刚化铝箔的刚化结构、充气装置和释放装置,分析了太空环境中原子氧和紫外线辐射对可充气刚化气球的影响程度。     

弹道导弹中段目标表面温度与红外突防研究

提出弹道导弹在中段飞行时球形弹头和球形气球的表面温度计算方法。对球形弹头和球形气球的典型热物性参数(质量、比热、表面材料的反射率和发射率)与不同的中段初始表面温度,分别计算了在白天和夜晚下,弹头表面温度和气球表面温度随中段飞行时间的变化。给出了弹道导弹中段对抗红外探测、识别和跟踪的有效方案是降低中段弹头的表面温度到-100℃或-50℃,并使中段气球的表面温度和形状尺寸等模拟中段弹头的表面温度和形状尺寸等特征。     

球形气囊的超高速撞击损伤特性试验与仿真研究

低成本、可自主展开的气球卫星是未来卫星技术的应用方向之一,而日益增多的空间碎片是低轨航天器,包括气球卫星所面临的主要威胁之一.为满足气球卫星的生存力分析以及在轨被撞击产生空间碎片的评估需求,开展球形气囊超高速撞击试验与仿真研究,获得了不同材质气囊的撞击损伤特性,并初步揭示弹丸贯穿球形气囊过程的破坏细节以及碎片云团特性,...     

西班牙厂家试飞气球辅助火箭

正西班牙高空气球专业厂家零至无限公司3月1日对其"气球星"(Bloostar)气球辅助小卫星运载火箭进行了首次试飞。试验中,"气球星"由一只平流层气球携至25千米的高空,随后让箭上的真空型发动机点火工作。零至无限公司3月13日发消息称,试验证明该公司能够让发动机在太空中受控点火工作、让火箭保持稳定并对发射程序进行监控。"气     

超压气球驻空过程热力学特性分析

超压气球具有结构简单、载荷量大、驻空时间长等突出优点,可以应用于侦察、通信、运输补给等各个方面,实现与空天地的衔接和中继。由于飞行原理和工作环境特殊,在其设计过程中必须重点考虑热力学特性的影响。文章详细分析了临近空间热环境,包括太阳辐射、长波辐射、对流换热等。在此基础上建立了超压气球三维瞬态热力学模型,编制了仿真程序,对超压气球驻空过程进行了研究;得到了蒙皮温度、氦气温度以及气球超压等随时间的变化规律,并分析了充气量、驻空季节纬度以及蒙皮物性对氦气温度的影响。结果表明:驻空过程气球蒙皮温度分布不均匀,随太阳方位变化而变化,最大温差达65K;考虑氦气中杂质的辐射吸收作用时,白天氦气的平均温度高于蒙皮的平均温度;氦气的"超热"会引起气球的超压,在不同季节和纬度飞行时应选择不同的充气量,将超压控制在合理范围内;为减小超压量,可以选择可见光吸收率小而红外发射率大的蒙皮材料。     

苏联为火星探测器拨款

苏联已拨款1亿美元用于研制1994年飞往火星的两个探测器所需的试验设备。这次飞行将进入火星轨道,并使用法国制造的探测气球,把带有土壤穿透器的舱段降落在火星上。 轨道器将对火星进行遥感和大气观测。气球将提供一种地球式的气象站网络,这些气球白天在火星表面“跳动”,并利用火星温度的变化影响其跳动,晚上则停泊在火星表面。     

扫除空中隐患确保飞行安全

为了保证旅客的生命和财产安全,近日,国家空中交通管制委员会办公室、国家安全生产监督管理总局、中国气象局、中国民用航空总局联合召开协调会,明确了"系留气球升空必须加装快速放气装置"的原则,并就尽快在全国范围内推广应用气球快速放气装置达成共识。     

平流层气球轨迹控制系统平衡点估算研究

简单介绍了平流层气球的特点和研究现状,引出并描述了轨迹控制系统,它几乎无需消耗能源,使长耗时平流层平台成为可能。提出了平流层气球轨迹控制飞行系统的仿真模型,并分别从风速轮廓线、大气密度以及气球、绳和集成翼方面逐一详细分析并进行建模,最后分析了整个飞行系统的特点和求解系统平衡点的难点所在,提出了一种可行的平衡点估算方法。结果表明,该平衡点估算方法可以快速有效地求得整个飞行系统的平衡点。     

国外气球火箭项目研究现状及分析

正气球火箭是将热气球和火箭相结合的一种更为经济、便捷和简单的卫星部署方式,近几年成为太空初创企业的发展方向。气球火箭的概念要追溯到1949年,航天科学家詹姆斯·范艾伦(James Van Allen)等人提出了一种从气球发射火箭的方案,从而有效地替代传统火箭的一级飞行,被命名为"罗肯"(Rockoon),即气球火箭。利用这项技术,科学家成功发现了地球大气层对空间辐射的影响。随着技术的进步,气球火箭的概念被重提,成为国外私人航天公司竞相角逐的商业领域,典型的航天公司包括2009年创建的西班牙零至无穷(Zero 2 infinity)公司、2016年创建的英国B2太空(B2Space)公司、2017年创建的美国九霄(CloudⅨ)公司及2018年创建的美国利奥宇航(Leo Aerospace)公司。这种发射方式将和传统火箭发射方式相结合,为日益增多的小卫星、微纳卫星、立方星等载荷进入近地轨道提供发射服务。     

临近空间太阳电池组件热力学特性仿真分析

临近空间飞行器依靠搭载的柔性太阳电池组件和储能电池组构成的能源系统,可在临近空间长期飞行和驻留,完成地面观测、无线通信、军事侦察等任务,因而成为各国航天航空领域发展的热点之一。由于太阳电池组件能量转化效率只有20%左右,大部分太阳光能量吸收后转化为热。这部分热传导到高空气球内部,将造成内部气流紊乱,增加高空气球姿态控制难度,而温度升高引起的热应力甚至可能破坏柔性太阳电池组件。本文通过计算机模拟太阳组件在高空气球蒙皮上的工作条件,建立组件结构模型及热传递数学模型,仿真得到电池组件实际工作时的温度场和应力场分布情况,对高空气球供电组件的结构优化、工作状态的掌握具有指导意义。     

气球将用于空间探索

形状颇像南瓜的一个大气球穿越土卫六大气橘红色的、朦胧的雾霾,向这颗土星卫星的表面降去。吊挂在气球下方很远处的有效载荷上,一台台探测器正不停地对着土卫六的表面拍照。一个探头从有效载荷上伸了出去,接着从土卫六的烃类化合物海洋中舀取了“沧海一粟”。完成预定任务后,不载人的这个大气球又穿过冰冷、稠密、以氮分子为主的大气层向上飘去,并在太空边缘处把采到的样品交给在轨道上运