航天器舷窗玻璃超高速撞击损伤与M/OD撞击风险评估

用北京卫星环境工程研究所的18mm口径二级轻气炮(TLGG)和20 J激光驱动微小飞片装置(LDFF-20)对用作航天器舷窗玻璃的熔融石英玻璃的超高速撞击损伤特性进行了实验研究和分析.其中,TLGG发射的球形铝弹丸直径分别为1 mm和3 mm,速度2～6.5 km/s;LDFF-20发射的圆柱形飞片厚度7 μm,直径1 mm,速度1～8.3 km/s.撞击结果为:对12 mm厚的熔融石英玻璃,直径为3mm的弹丸甚至在2.8 km/s的低速下就将其穿透,而直径为1 mm的弹丸在6.5km/s的高速下没有穿透,这说明弹丸直径对撞击损伤特性有很强的影响;LDFF-20发射的微小飞片的撞击仅在玻璃表面产生很浅的凹坑,没有裂纹产生,但微小飞片的累积撞击损伤明显地降低了玻璃的透光性.实验初步获得了侵彻深度PC、侵彻直径D1与弹丸撞击速度Vp、弹丸质量Mp之间的经验关系.依据实验结果和目前的微流星体/空间碎片(M/OD)环境工程模型,建议对于高度为400 km、轨道倾角42°、寿命为3年的典型航天器,其舷窗玻璃的临界安全(非穿透)厚度至少为12mm.     

航天器舷窗玻璃的强度检验方法和寿命预测

以断裂力学为基础,结合热钢化玻璃应力分布的特点,首次提出了热钢化玻璃的检验试验和寿命预测方法,为热钢化舷窗玻璃的强度检验提供了理论基础。分析示例的计算表明,即使通过相同的检验应力,在不同的使用环境中允许的使用应力是不同的;不同环境下,同样的使用应力,玻璃的使用寿命相差很大。     

航天飞行器中舷窗温度场及换热的研究：外部界面处于第三类非线性边界条件

本文采用控制容积法,光线踪迹法结合谱带模型,研究航天飞机返回大气层时舷窗硅玻璃的非稳态复合换热。文章给出了界面S_2处于第三类非线性边界条件下,舷窗硅玻璃内部的温度场和进入机舱内部的热流密度。计算结果表明,如不考虑硅玻璃内部的辐射作用,对温度场影响不太大,但对进入机舱内的热流密度将会产生很大的误差。     

飞机上的中秋大赏

飞机上的月夜可以有多美,没有在夜晚飞行时被打开的舷窗瞬间惊艳的人,也许很难想象:月亮和星星明亮地布满整个苍穹,浅淡的月辉透彻地洒在云层顶端,星星在银辉中闪烁着各种光彩。这样的月夜,隔绝了现代的喧嚣和污染,也许正是古人所见的模样。而古人赏月,最重中秋。那么在今年的中秋夜,何不一起坐飞机,在万米云端一起遥赏古时的月色?     

神舟飞船防热结构的研制

从结构方案、材料选择、地面试验等方面对神舟飞船防热结构的研制和某些特点进行了阐述。介绍了防热结构的飞行结果，特别是舷窗、舱盖、天线、姿控发动机等部位的烧蚀情况，证实了飞船的局部防热是十分成功的。     

关于某型飞机客舱舷窗组件设计的分析与研究

复合材料有着良好的可设计性和减重性能,客舱舷窗组件也在积极探索应用复合材料的可能。详细分析和探讨了某型飞机客舱舷窗组件的设计。     

载人航天器舷窗玻璃的强度特性

通过对玻璃强度理论的综述，分析了舷窗玻璃的强度特性。指出舷窗玻璃强度设计必须以玻璃的断裂机理为依据，而不能仅按传统上的杭张强度或抗折强度等指标作为选材标准。舷窗玻璃的强度受表面微裂纹影响很大，要保证舷窗玻璃强度达到设计和使用要求，必须对玻璃表面的裂纹进行严格的控制和检测。考虑到玻璃的亚临界裂纹生长，舷窗玻璃使用前应避免在大气环境中长时间受力。在舷窗结构设计时还应避免使处于张应力的表面与水分接触。     

载人飞船舷窗防热与密封结构的设计与试验

讨论了研制中国载人飞船舷窗防热和密封结构的几个技术难题:1)保证舷窗在返回的高温环境中防热与密封可靠;2)保证窗玻璃材料与周围防热材料烧蚀同步,避免出现局部干扰热流;3)进行多种异质材料,包括透明材料组成的复杂结构温度场的分析计算;4)通过地面模拟试验准确地预测实际飞行条件下舷窗的防热与密封性能。文章阐述了解决这些难点的主要方法和结果。神舟一号至神舟六号的飞行成功表明,舷窗结构的防热和密封性能良好,同时,也给舷窗防热与密封设计技术做了多次飞行验证。     

让更多人玩得起“太空游”

想象一下这样的情景：失去了重力的你，飘飘欲仙；蓝白相间的地球就在你的下面，大海、白云、陆地时隐时现；漫天的星星，如镶嵌在黑色天鹅绒上的宝石，闪烁着各种颜色的光芒；每隔45分钟，眼前便有一次气势磅礴的日出日落；透过飞船舷窗，可以观看到终生难忘的景色，美丽的极光……当然，这样的情景，只有在太空，才能体验得到。