缅因州上空的日柱

你看过日柱吗？当天气很冷而太阳正好升起或落下时，落下的冰晶会反射阳光并产生一道罕见的光柱。当冰从高层的云落下时，有时会形成平板，形状就像是一些冰晶。空气阻力使得这些冰晶在落到地面时，几乎是水平的。被冰晶反射的阳光因此几乎完全是垂直的，因此产生日柱效应。上图的拍摄时间是2005年12月，一道反射夕阳的日柱在美国缅因州的邦哥上空。     

光卷日珥后期的环形结构内的物态分布

本文依据１９９０年８月２９日龙卷状爆发日珥后期形成的环形结构形状，根据力平衡条件，求得了该环形结构内的运动速度、物质密度和磁场强度随环形弧长的分布，结果表明：在环的衰退期，环内物质内环顶向下运动基本上是一种在太阳重力作用下的自由下落运动；环内物质密度和磁场强度与环的形状密切相关。     

龙卷日珥后期的环形结构内的物态分布

本文依据1990年8月29日龙卷状爆发日珥后期形成的环形结构形状,根据力平衡条件,求得了该环形结构内的运动速度、物质密度和磁场强度随环形弧长的分布,结果表明:在环的衰退期,环内物质由环顶向下运动基本上是一种在太阳重力作用下的自由下落运动;环内物质密度和磁场强度与环的形状密切相关。      

夜空

夜光云是一种形成于中间层的云，距地面高达80千米～85千米，是世界最高的可见云。这种罕见的云只有在高纬度地区的夏季才能看见。夜光云外观似卷云。但较薄，且颜色为银白色或蓝色，出现在落日后太阳与地平线夹角在6°～15°之间的时候。如果太早会因为其太薄而看不见，而太迟了它也会落到地球的阴影之中去。图为爱沙尼亚维良地省雾气迷漫的沼泽上空出现的夜光云。     

冰晶云对航天飞机再入的潜在威胁

美国航宇局正在研究航天飞机再入时,高空中罕见的发光冰晶云对防热瓦和飞行控制造成危害的可能性。最初的模拟实验是在约翰逊航天中心进行的。实验表明,再入轨道器以高超音速通过这种云层时,会发生很大的导航误差,以及极危险的俯仰和滚动。轨道器高速再入到达气动加热最严重的高度时,这种冰晶可能会对轨道器的防热瓦产生剥蚀。美国和苏联宇航员夜间观察地球时,偶尔也看到过闪光的云层。对这种现象,人们还不是很清楚,但苏联的研究者显然比美国     

机遇号火星探测器

这张由机遇号拍摄的位于“耐力撞击坑”上空的云层照片告诉我们，我们的近邻——火星也同样有着天气变化．在地球上，这样的云通常被称作“卷云”或“马尾云”。     

混合润滑下弧齿锥齿轮啮合路径对传动#br# 及接触特性的影响#br#

为研究弧齿锥齿轮真实润滑状态下不同啮合路径对其传动误差、接触应力及摩擦力的影响，结合混合润滑分析方法，研究弧齿锥齿啮合过程中齿面摩擦系数的演变，并与传统经验公式进行了对比.在此基础上，建立考虑混合润滑摩擦与安装位置参数的弧齿锥齿传动接触模型，研究啮合路径对弧齿锥齿动态传动误差与接触压力的影响，进一步系统分析了不同啮合路径下弧齿锥齿齿面的摩擦力变化及趋势.研究表明：在弧齿锥齿啮入到啮出的过程中，齿面混合润滑摩擦系数呈现先增大后减小的趋势，且传统经验公式对弧齿锥齿轮节锥母线附近的摩擦系数预测误差较大；在一定程度上齿面摩擦会导致接触压力的上升，且中部接触时弧齿锥齿传动误差优于大端接触和小端接触；受轴向分力变化的影响，齿面摩擦力与摩擦系数变化规律差异较大，在啮入到啮出过程中，齿面摩擦力出现两个峰值，在节点附近会呈现减小趋势.     

密苏里州上空的卷轴云

这是哪一种云呢?答案是卷轴云(Roll cloud,或称弧状云),这种罕见的长云有时会出现在冷锋前缘。来自往前推进的暴风前缘之下沉下流,会推升前方的湿暖空气,让它的温度低于露点并形成云。如果这种现象在大范围冷锋前缘同时发生时,就会出现这种卷轴云。在卷轴云内,气流有时会沿着卷     

火星上首度发现干冰雪花

火星表面飘落着“雪花”，而构成雪花的冰晶是固体二氧化碳，即干冰。这是太阳系内独一无二的气候现象。 科学家从美圉航天航空局的火星侦察轨道飞行器观测资料中看到了最清楚的证据，证明火星正在降下由固态二氧化碳（千冰）所形成的雪花，甚至还可在火星表面形成干冰积霄。尽管探测时间跨越2006年和2007年的火星冬季，分别从云层上方和侧方采集并向地球发回数据，     

一种飞轮密封罩优化设计方法

研究飞轮密封罩的结构优化设计方法.首先综合分析了利用凸弧和凹弧构建密封罩结构外形曲线的设计思路,在此基础上提出凹凸弧方案;进而据此推导出凹弧弓高极值,构建一系列飞轮密封罩结构模型;最后以某飞轮密封罩为分析对象,利用有限元技术研究其稳定性等性能随外形参数的变化规律.这种新的设计思路可对类似产品结构的设计提供指导.     

航天器可展开薄膜遮光罩的构型设计与优化

针对当前航天器遮光罩轻量化的需求，在保证薄膜遮光罩有效面积不变的前提下，根据质量和有效面积占比设计了一款柔性平面薄膜遮光罩。以提高薄膜边缘应力的同时尽量避免有效圆面积占比减少为优化目标，对薄膜遮光罩的边缘做弧边优化设计。结果表明，当薄膜遮光罩为正六边形时，既能保证结构对称性，又能获得较低的单位有效面积占比对应质量。通过应力叠加法建立了薄膜遮光罩的应力分布模型，求出薄膜边缘应力的理论计算值。探究了弧边拱高的增加对薄膜边缘应力和有效圆面积占比的影响规律，当二者的函数曲线相交于一点时，可取为薄膜弧边的最优拱高。根据设计的薄膜遮光罩参数，搭建薄膜遮光罩的试验样机并进行展开试验。薄膜遮光罩可完全展开，薄膜边缘张紧度高，证明了薄膜遮光罩系统方案设计的可靠性，弧边设计可有效提高薄膜边缘的应力水平。     

有源光纤环脉冲复制器系统误差分析

借助半导体光放大器(SOA,Semiconductor Optical Amplifier)动态噪声模型结合蒙特卡罗方法对有源光纤环脉冲复制器的复制误差特性进行了研究.对复制误差与环内衰减器衰减、SOA偏置电流、环内注入直流光波长与被复制脉冲幅度等各项参数之间的关系进行了研究.仿真结果表明,较小的环内衰减与较大的偏置电流有助于抑制复制误差,而环内注入直流光波长则应选择较长的波长.通过这些仿真结果探讨了减小复制误差的手段.根据分析结果建立了实验系统,验证了有源光纤环脉冲复制器的低失真复制特性.实验证明有源光纤环脉冲复制器可以对脉冲进行有效的低失真复制.      

共形波导场近似解及缝隙天线

把矩形波导一个宽面外突成均匀曲面构成的新波导统称为共形波导.利用金属波导边界条件、变分法、边界元素法构造这种新波导中主模场的一种近似解表达式,包括曲面横截线为对称、非对称圆弧,抛物线弧,双曲线弧,椭圆弧等.然后根据等效原理,推导非对称圆弧 矩形波导曲面上窄的纵向半波长缝隙的等效谐振电导的近似计算公式,给出计算曲线.这种解虽然是近似的,但却能解决这类共形波导缝隙天线的工程设计.     

同轴旋转倒置圆台环隙间流动特性分析

针对同轴旋转倒置圆台环隙间流体复杂流动问题, 对其环隙间流动特性进行了实验研究。重点进行染色液流动显示实验和PIV流场测速实验, 对实验结果做定性及定量分析, 研究内筒转速和环隙宽度对环隙间流动特性的影响。染色液流动显示实验和PIV流场测速实验分别定性和定量地展现了环隙间螺旋涡的产生及变化过程。对不同内筒转速和环隙宽度下的螺旋涡涡心运动周期进行分析, 结果表明, 内筒转速升高, 周期减小;环隙宽度增大, 周期增大。运用瞬时流动和时均流场解析了环隙间螺旋涡运动产生机制, 探究内筒转速和环隙宽度对3种雷诺应力大小的影响与分布情况。内筒转速变化, 雷诺径向正应力始终最大;环隙宽度变化, 雷诺切应力始终最小。      

环扫SAR的快速聚焦成像算法

针对环扫合成孔径雷达的成像方法进行研究,分析了环扫合成孔径雷达的工作原理以及信号模型,并提出一种基于频谱分析的聚焦成像算法,该算法较好地校正了批处理数据内的距离徙动,适合对环扫SAR(Synthetic Aperture Radar)进行高精度成像处理.给出了块数据快速聚焦算法的流程图以及简单的推导过程,并在此基础上给出了环扫SAR成像处理的完整流程.较之经典多普勒波束锐化DBS(Doppler Beam Sharpening)非聚焦算法,这种聚焦算法计算量略大,但成像精度高;较之ECS(Extended Chirp Scaling)算法,虽然补偿精度稍低,但计算量大大降低.因此这种算法能够很好地用于环扫SAR高分辨率快速成像.计算机仿真结果验证本文算法的有效性.      

锁相环的频率引导装置——频率反馈环的分析与设计

用频率反馈环帮助锁相环进行频率捕捉,可以使窄带锁相环在宽频带内实现快速捕捉。本文分析了频率反馈环的传递函数,暂态响应以及频率引导时间和引导精度。还分析了几种形式的频差检波器的性能。介绍了一种阶梯扫描和频率反馈环结合的频率引导装置及其设计和实验参数。结果表明这种引导设备可帮助窄带锁相环在较短时间内在宽频带实现频率捕捉。     

基于正弦拟合的空间目标短弧关联算法

星敏感器是一种高精度姿态传感器，具有断续拍摄空间目标的能力，可作为空间目标监视平台。将星敏感器断续观测的短弧准确关联是实现空间目标精确定轨的前提。通过对空间目标的大量观测数据统计发现，空间目标的赤纬随赤经的变化始终满足一条周期为360°的正弦曲线且峰值与轨道倾角有关。对新旧航迹的赤经赤纬变化规律进行研究，提出一种基于正弦拟合的空间目标短弧关联算法，避免了空间目标初定轨的步骤，节约了算法运行时间。仿真中观测时长最短为50s，通过对目标密集的GEO带增加额外约束，可区分倾角相差0.01°的轨道。当航迹段间隔3h时，3组噪声水平目标关联的准确率均达90%以上。     

低功率氮氢混合物电弧加热发动机模拟研究

对低功率电弧加热发动机内的传热与流动过程进行了数值模拟研究,分别采用氮氢混合物模拟氨和肼作推进剂,计算获得了不同入口总压和弧电流的多种工况条件下发动机内温度和速度分布.结果表明,随着弧电流的增加,发动机出口处的温度、速度和比冲也随之增加;随着入口总压的增加,工作气体流量增加,发动机喷管出口处轴向速度增加.对NASA 1 k W级电弧加热发动机采用氮氢模拟肼作推进剂进行了数值模拟,模拟结果与文献报道的实验结果大体相符.     

众眼看宇宙

<正>沙滩与晚虹在夏威夷的莫洛凯岛这片渺无人烟的沙滩西边,一道美丽的晚虹在地平线上方散发着七色光芒。我们知道,只要空气中有水滴,而阳光正在观察者的背后以低角度照射,便可能产生可以观察到的彩虹现象。彩虹拱以内的中央,其实是被水滴反射放大了的太阳影像。当观察者看到彩虹时,它的位置必定是在太阳的相反方向,同样的道理,晚虹是与月亮反向的雨滴反射月光所致,因此,在这幅图中,刚过满相数天的月亮,位于摄影者的正后方,低悬在东方地平线附近。     

1984年2月18日耀斑后环速度场的分析

本文研究了耀斑后环内物质在太阳重力、磁压力梯度和气体压力梯度联合作用下的下落运动,并在非等温状态及定常假定下计算了环内物质分布。计算结果表明:在环的中上部,下落运动可当作太阳重力作用下的自由下落运动;在环的底部,环内物质密度和磁场强度对物质下落运动影响较显着。