不同高度通道内热薄燃料火焰传播特性的研究

为探究通道高度对逆风火焰传播特性的影响,采用实验、数值模拟、理论分析方法对微重力条件下不同高度通道内热薄燃料火焰传播特性进行了研究。通道高度分别为10mm, 14mm和60mm的短时落塔微重力实验结果表明,相同逆风气流速度时,随通道高度增加,火焰传播速度逐渐增大,且10mm, 14mm和16mm高度通道下的火焰长度比约为通道半高度比的二次方关系。数值模拟与理论分析表明,微重力条件下,随通道高度增加,火焰传播速度、火焰长度先增大再减小,呈非单调的变化趋势。燃烧热释放速率随高度变化呈非单调变化趋势,同火焰传播速度变化规律基本一致。     

微重力下超导材料的试验研究

利用我国返回式卫星进行超导材料的空间加工实验,自1987年我们首次在世界上完成到现在已进行了五次,先后进行了 YBCO;BPSCCO;YICO Ag_2O;YBCO 薄膜等材料的空间热处理实验和重熔再结晶实验。文章总结报道了前四次搭载实验情况,(’93年搭载实验因卫星故障未能完成回收)。YBCO 和 BPSCCO 超导材料在空间微重力条件下加工试验表明:空间处理样品在超导电性上变化不大,零电阻温度和超导起始转变温度基本相同;但空间处理条件对样品的微观形貌,晶体内部结构,组份和相结构有较大影响,具体说空间微重力条件下处理的超导材料样品组份较地面样品分布均匀;晶粒生长较大且呈有序性;XRD 谱图分析表明空间样品具有较纯的超导相;空间真空环境对超导材料加工处理的主要影响表现为 YBCO 材料的失氧效应,所有这些特点对研究超导形成的机制和改善超导材料的地面处理工艺具有很大意义。     

微重力条件下摩擦副摩擦学特性数值模拟研究

与一般机械设备中的摩擦副不同,航天器摩擦副往往处于微重力下的独特工作环境.现对航天器摩擦副进行微重力条件下的摩擦学理论分析,建立了一个二维模型并求解了雷诺方程,以研究微重力状态对摩擦副摩擦学特性的影响.研究结果显示,由于微重力的影响,摩擦副的油膜压力分布有较大幅度的变化,并严重影响了油膜承载能力.     

微重力条件下两相流动沸腾换热地面等效模拟试验研究的必要性

介绍了航天器的热控制模式、对在微重力下的单相流与两相流的换热系统、微重力下与重力场下的两相流沸腾换热进行了比较。最后论述了在微重力条件下进行两相流沸腾换热地面等效试验研究的必要性。     

微重力条件下固液相变过程空穴移动特性研究

为了解微重力条件下固液相变传热过程中空穴的移动特性,建立了一种基于温度排序算法的空穴模型,研究了空穴在不同初始位置的移动过程。结果表明,不同初始位置的空穴均沿着热流的反方向移动,在相同热边界条件下空穴的最终位置与初始位置无关。     

燃烧供热热光伏系统实验研究

针对未来深空探测供电需求,设计了一套热光伏发电系统,采用丙烷燃烧器模拟同位素热源,并利用低禁带GaSb电池实现了系统的热电转换。研究了气体流量、过量空气系数、回热器性能、滤波器等对辐射器温度及电池输出功率、系统转换效率的影响。结果表明：电池输出功率随燃气量单调增加,而在一定燃气量下,存在一最优过量空气系数使其达到最大值;同时,回热器和滤波器对辐射器温度和电池输出特性有很大影响;本实验系统可以实现最大输出功率密度0.45W/cm 2,系统转换效率2.8%。     

空间飞行器重力卸载用弹力绳特性试验研究

在空间飞行器地面微重力模拟试验前需要测试弹力绳的特性,以确定弹力绳是否满足重力卸载需求。文章提出弹力绳特性测试方法,通过刚度、频率和蠕变测试,获得其重力卸载特性,并讨论了静态频率和动态频率不一致问题,以及温度对弹力绳动态频率的影响。针对某型号微重力环境模拟需求,对弹力绳选型进行了分析,在满足总负载的前提下选择纵向频率低、单根负载质量大、空间需求小及蠕变稳定时间短的弹力绳。该研究可为地面微重力模拟试验中弹力绳的选用提供参考。     

航天热防护材料的烧蚀特性研究

介绍了运用 CO_2激光加热装置,对聚四氟乙烯(Teflon)和热防护烧蚀材料 AT2的烧蚀特性研究.研究发现聚四氟乙烯的烧蚀率随热流的上升而增加;随氮气压强和流量的上升而下降;烧蚀过程产生的凝胶区和激光支持气相火焰区,与热流、环境气体种类及压强有关,凝胶区厚度随热流上升而下降,当热流很高时,却趋于一个常数;烧蚀表面温度随热流上升而升高,在本研究条件下,在600～700℃之间.AT2材料的温度和碳化层厚度,随加热时间而增大,随氮气压强的增加而减小.对入射激光束反射强的表面,碳化时的最大温度较低,碳化层的厚度较小.     

航天器热控分系统对材料的需求分析

航天器热控分系统所使用的材料对于完成其任务具有重要的作用。文章介绍了航天器热控分系统对材料的要求以及应用情况,重点讨论了空间环境对热控材料的各种影响,并根据航天器总体和热控技术的发展需求,指出未来热控材料应重点发展高性能的导热和隔热材料、智能型热控涂层和新型功能型热控材料。     

俄罗斯大型热真空设备的使用经验

介绍俄罗斯为全尺寸航天器或其大尺寸部件的研制而制造的欧洲最大的热真空设备 KVI 及其技术指标。提及分系统制造、运行以及航天器试验等方面的经验。     

用高空气球实现的微重力环境模拟实验系统

本文主要阐述利用高空气球落舱进行微重力环境模拟实验的可行性,工程系统的构成,系统控制时序以及试验结果。     

板式贮箱内部流动的定常和非定常数值模拟

为了研究微重力环境下板式表面张力贮箱的内部流动规律,对板式贮箱导流板的驱动机理进行了分析,得到了微重力环境下板式贮箱内部定常和非定常流动的基本方程。应用四阶龙格-库塔法对定常流动方程进行求解,得到定常流动时导流板上液带的分布规律;应用MacCormack数值离散方法,对非定常流动方程进行求解,得到了不同时刻导流板上液带的分布规律及液带恢复稳定所需的时间。计算结果为板式贮箱的设计提供了数值依据,奠定了板式贮箱的设计基础。     

玻璃纤维复合材料的原子氧剥蚀效应试验研究

对两种玻璃纤维复合材料开展了原子氧效应的地面模拟试验研究。总结了试验前后试样质量及表面形貌的变化规律，计算得到了材料的剥蚀率。试验结果表明，随着原子氧累积通量的增大，玻璃纤维复合材料的质量和体积损失减慢。经分析认为，在原子氧与复合材料的作用过程中，树脂优先被剥蚀，而将纤维暴露在外，由于玻璃纤维对底层树脂基体的遮挡作用，导致在原子氧效应试验后期，玻璃纤维复合材料的剥蚀速度减缓。     

动态系统仿真软件System View的应用

针对系统设计和工程实践之间缺少有效联系的问题 ,阐述了在电子系统设计中采用系统仿真提高设计效率的重要性 ,介绍动态系统仿真软件 System View的特点 ,结合直接序列扩频通信系统的仿真说明基于 System View仿真系统的设计过程     

返回式卫星的最新发展

返回式卫星是在50年代末为军事照相侦察卫星而发展起来的。自70年代后期,返回式卫星在空间微重力试验以及为将来空间站的货物运输方面有着新的广泛的用途。西欧和日本自80年代后半期开始开展返回式卫星的研制,近些年来,获得了一些进展。本文介绍了近十年来,世界各国在研制返回式卫星方面取得的进展。     

地基光学图像中本体-帆板结构航天器姿态估计方法

提出一种利用地基光学图像估计空间目标姿态的方法。针对本体-帆板结构航天器外形结构特点,定义了一种不易遮挡的两轴结构特征,设计了地基光学图像中该特征的提取方法;根据航天器成像过程建立了特征点二三维几何投影方程,实现了航天器三维姿态的解算。利用单站序列图像,可获得航天器姿态变化角速度信息。在轨航天器的试验结果表明,本方法能有效地从地基光学图像估计出航天器姿态。     

Comparative ISS accelerometric analyses

Two accelerometric records coming from the SAMSes es08 sensor in the Columbus module, the so-called Runs 14 and 33 in terms of the IVIDIL experiment, has been studied here using standard digital signal analysis techniques. The principal difference between both records is the vibrational state of the IVIDIL experiment, that is to say, during Run 14 the shaking motor of the experiment is active while that in Run 33 this motor is stopped. Identical procedures have been applied to a third record coming from the SAMSII 121f03 sensor located in the Destiny module during an IVIDIL quiescent period. All records have been downloaded from the corresponding public binary accelerometric files from the NASA Principal Investigator Microgravity Services, PIMS website and, in order to be properly compared, have the same number of data. Results detect clear differences in the accelerometric behavior, with or without shaking, despite the care of the designers to ensure the achievement of the ISS μg-vibrational requirements all along the experiments.     

国外空间微重力钟计划及其应用前景

原子钟已经发展到很高的水平,它们在空间科学试验中起着非常重要的作用。文章介绍国外已经建议和正在开展的高精度微重力钟计划,以及它们的应用前景。     

在地面上用磁性液体制造流体的超重、失重和微重力环境

磁力和重力均为非接触的力,当作用于磁性液体上的磁力和重力方向相同时,磁性液体处于超重状态;当作用于磁性液体上的磁力和重力方向相反时,磁性液体处于失重状态;当作用于磁性液体上磁力和重力相互抵消,磁性液体呈饱和磁化状态且处在均匀梯度磁场区域中时,磁性液体被表面张力约束成球体,磁性液体处于微重力状态。这一发现使我们在地面上能经济的、方便的、长时间的制造流体的小区域微重力环境,为研究微重力状态下的流体科学、生命科学,材料加工和器件开发等提供了新的方法。     

The relative role of visual and non-visual cues in determining the perceived direction of "up": experiments in parabolic flight

In order to measure the perceived direction of "up", subjects judged the three-dimensional shape of disks shaded to be compatible with illumination from particular directions. By finding which shaded disk appeared most convex, we were able to infer the perceived direction of illumination. This provides an indirect measure of the subject's perception of the direction of "up". The different cues contributing to this percept were separated by varying the orientation of the subject and the orientation of the visual background relative to gravity. We also measured the effect of decreasing or increasing gravity by making these shape judgements throughout all the phases of parabolic flight (0 g, 2 g and 1 g during level flight). The perceived up direction was modeled by a simple vector sum of "up" defined by vision, the body and gravity. In this model, the weighting of the visual cue became negligible under microgravity and hypergravity conditions.