探测地球的"裂口"

20世纪二三十年代，德国青年科学家魏格纳在翻看地图时，忽然发现地图上的非洲大陆海岸和美洲大陆海岸的图形相似，在互相拼接后两块大陆之间几乎没有什么间隙。他设想，这两块大陆原来是连接在一起的，由于某种原因，后来发生了“撕裂”，将陆地一分为二。这个假说，就是今天的“大陆漂移说”的起源。但是，由于受当时的科学条件限制，魏格纳去世前也没有找到证据能够证明非洲和美洲大陆原来是一整块大陆。 　　20世纪 70年代初，海洋学家利用水下声纳探测技术，发现了大西洋底有一条 4万多千米纵贯南北的中脊，在中脊顶部有一条很深的大裂…     

“宇宙1号”6月发射升空

2005年6月21日，在巴伦支海海域，俄罗斯潜艇发射的洲际弹道导弹顶端将携带“宇宙1号”太阳帆太空飞船升空。美国行星协会同宇宙工作室联合研发的“宇宙1号”将成为第一个真正以太阳光为动力的“太空帆船”。6月15日，“宇宙1号”被安装在经改装的“波浪”洲际弹道导弹的弹头部，很快将由俄罗斯的DeltaⅢ潜艇水下发射。成功发射的“宇宙1号”经过在轨自检后，     

嵌金属丝端燃药柱固体发动机水下点火数值模拟研究

为探讨降低固体火箭发动机水下点火初期推力峰值的方法,通过对燃气采用常微分控制方程、对嵌金属丝采用一维传热方程、对端燃药柱采用二维轴对称传热方程、对燃气泡采用球形气泡模型,就嵌金属丝端燃药柱发动机水下点火的工作过程进行了数值模拟研究。算例结果显示,发动机水下点火初期的推力峰值小于稳定工作推力,初始燃面积对推力峰值影响较大,发动机达到稳定工作推力所需时间随药柱直径的减小而迅速减小,发射深度的变化对推力达到稳定状态所需时间影响很小。     

“俄亥俄”级弹道导弹核动力潜艇：新一代水下远程导弹武器系统

在美国海军完成了“北极星”／“海神”武器系统计划之后，从1968年起美国海军便开始着手“海神”C-3导弹之后的新一代武器系统水下远程导弹系统的研发工作，新一代的武器系统将以美国本土为基地，从潜艇上发射具有洲际射程的弹道导弹，同时，装备这种洲际导弹的潜艇的艇体和推进系统也都将进行大幅度的改进，潜艇噪声也将很低，因此，可以说水下远程导弹系统是一种致能更高，生存能力更强．具有更大核震撼能力的战略武器系统。     

美国航空航天局水下任务将进行太空医药学概念和月球漫步技术试验

美国航空航天局（NASA）将派遣1名航空军医、2名航天员与1名来自辛辛那提的医生参加于2007年5月7—18日的水下任务，进行太空医药学概念和月球漫步技术试验。这是首次有NASA航空军医参与的水下任务。     

仿生水下探测器试验研究

水下探测器广泛运用于海洋工程装备中，是船舶、潜艇等感知水下环境的主要设备。目前常用的传感器有着探测距离短、消耗功率高、信噪比不足等缺陷，应用受到较大限制。长期以来，仿生学研究为海洋工程装备的设计提供了大量的创新灵感。研究发现，海洋生物中的海豹在水下的捕食和避险等行为依赖于其胡须的特殊结构对水下环境进行感知。本文通过对海豹胡须结构的研究，仿制了海豹胡须型水下探测器，通过水槽试验验证了其水中目标探测能力。在试验中，针对角度、来流速度和探测目标位置等不同工况进行了研究，通过探测器收集到的信号的频谱分析，掌握了海豹胡须型探测器的工作规律。     

无人水下航行器的发展现状与关键技术

无人水下航行器(Unmanned Underwater Vehicle,UUV)包括遥控水下航行器(Remotely Operated Vehicle,ROV)和自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV),是海洋科学研究、资源开发和维护海洋权益不可或缺的重要装备,日益受到世界海洋国家的高度重视,并竞相大力发展。阐述了国外UUV的发展现状与应用情况,分析了AUV的关键技术及其发展趋势。     

圆形和矩形燃气射流在受限液体中扩展特性的对比研究

为研究不同喷孔结构的燃气射流在受限液体工质空间的扩展特性,采用VOF(Volume of fluids)模型分别对圆柱形充液室中圆形射流和矩形射流扩展过程进行气水耦合数值求解。考虑了燃气可压缩性、流体粘性和热量交换因素对射流扩展特性的影响。通过数值模拟,获得圆形射流扩展形态及轴向速度计算值,与实验结果吻合较好。在此基础上,进一步对比分析了矩形射流和圆形射流的扩展特性,获得射流场中密度、压力、温度和速度的分布图以及涡的演化过程。计算结果表明:燃气自喷孔喷出,由于出口处压力较大,高温燃气继续膨胀产生膨胀波,膨胀波在气液界面反射形成压缩波,圆形射流的膨胀波和压缩波均比矩形射流强。燃气射流扩展过程中,由于周围液体惯性效应,气液卷吸掺混效应以及膨胀压缩波作用,圆形射流的压力场和温度场分布较矩形射流更加复杂,同时刻的圆形射流轴向扩展速度也比矩形射流小。从速度云图发现矩形射流的速度核心区比圆形射流速度核心区要短;同时从圆形射流和矩形射流不同截面流向速度分布图发现流向速度峰值均发生了偏移,但矩形射流发生偏移的区间更长,偏离距离更远。     

水下超声速射流对上浮水雷受力特性影响研究

固体火箭发动机具有功率密度大、推力大等优势,常被用于上浮水雷的推进器。然而发动机在水下工作时燃气射流使流场压力发生剧烈脉动,进而影响发动机的推力性能及上浮水雷的受力特性。基于VOF多相流模型和理想气体模型,建立了上浮水雷在不同工作状态(欠膨胀、完全膨胀、过膨胀)下的数值模型,研究了水下燃气喷射流对上浮水雷的受力特性影响。结果显示,欠膨胀工况时,发动机推力平缓,大小为12.2KN,上浮水雷受力未出现负值;完全膨胀时,射流发生颈缩、胀鼓现象位置距离雷体较远,导致发动机推力及水雷壳体受力振荡不剧烈;过膨胀工况时,射流发生颈缩、胀鼓现象距离喷管较近,发动机推力发生剧烈脉动,产生21.37%的振荡幅度,胀鼓现象发生时,流场压力显著降低使得上浮水雷后体受力减小,壳体阻力增大,上浮水雷最大产生27KN的负推力。     

水下运载体导航技术

本文第一部分综合了国外近几十年根据不同需求形成的多种水下导航技术,论述了面上导航信息利用水声技术向水下转化的多种形式以及利用不同地球物理参数与地理位置相关性导航的各自特点与问题,论述了在测绘海底地形、重力与其它地球物理特性及其变化时在传感器层面和任务层面融而为一所形成的独具水下特色的同步定位与建图(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)导航技术,论述了NavLab作为一个通用工具软件在水下导航系统研发、精度分析以及作业前导航功能规划和导航信息事后处理方面的独特作用。本文第二部分以极具代表性的挪威HUGIN AUV系列产品军民两用为实例,根据任务和导航功能需求,从其“导航工具箱”(ToolBox)选择适用手段,给出典型任务对应的导航方式和传感器。文章结束部分给出了基于先进人工智能技术的未来展望。