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。     

高空科学气球应急安全控制及落点定位系统

高空科学气球是一种在临近空间飞行的无动力飞行器。当高空气球飞行状况出现异常,需要对其进行应急安全控制,使其可控地降落至地面。但目前中国国内相关单位进行的高空气球试验中,没有独立的应急安全控制手段。另外,由于飞行试验一般在地广人稀的区域进行,网络覆盖率低,无线电视距测控链路会因作用距离限制出现中断,高空科学气球载荷舱返回地面后的精确定位信息无法回传,致使回收人员无法进行快速搜寻。针对这些问题,文章采用STM32芯片、FreeRTOS操作系统作为软硬件架构,集成GPS定位功能和火工品引爆功能,并基于独立的铱星卫星通信链路,设计实现了高空气球全球范围内球体与载荷的可控分离和定位信息的回传,有效地提高了飞行任务的安全性和有效载荷回收的效率。     

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。     

谁执彩练当空舞——访应用系统总指挥兼总设计师顾逸东

顾逸东小传: 1946年出生于上海,现任中国科学院光电研究院副院长、空间科学与应用总体部主任、中国载人航天工程应用系统总指挥兼总设计师。2005年当选中国科学院院士。从清华大学工程物理系毕业后,长期从事宇宙射线和高能天体物理实验研究。曾组织领导了我国高空科学气球系统的建立,组织指挥了180多次高空气球科学探测和试验。1992年开始载人航天应用工     

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)。     

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。     

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     

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。     

球载PCM可编程遥测视频仪的设计

~#本文概述了PCM遥测视频仪的可编程序设计的方式;介绍了用于高空气球科学探测吊篮上的PCM遥测视频仪的设计方案;它采用EPROM可编程序的方法,实现传输码速率、帧同步码长、采集信号的路数、被采集信号的类型(模拟量/数字量)可变。从而具有较强的灵活性、通用性和自适应能力,能够适应各种类型球载科学探测吊篮进行探测和研究的需要。     

超高空系缆气球的空气动力特性试验研究

介绍自然形状和流线形状两种高空系缆气球的空气动力特性。着重探讨攻角和雷诺数对升力、阻力和俯爷力矩的影响。指出：合理、良好的气动外形（具备可靠的稳定性和最小阻力），对提高抗风能力、增加留空时间都有重要意义。     

加加林死因真相？

1961年4月12日，尤里加加林成为了世界上家喻户晓的人。但过了不到七年，他却不幸死于一次飞行事故。对于这次事故的原因，众说纷纭，“阴谋论”、“醉酒论”、“高空气球碰撞论”……，今年6月，美国航天网站（americaspace．com）刊载文章提出了不同观点，特进行编译整理，以飨读者。     

ARD首次空投回收试验

法国最近在意大利西西里岛海岸外的地中海上空,首次进行了再入大气层试验飞行器(ARD)的空投回收试验。ARD先由平流层气球带至25 km高空,随后自由下落10 km,至15km高度时,1顶减速伞和3顶主伞相继打开。最后ARD溅落在地中海中,历时18 min。     

平流层飞行器技术的最新发展

近年来,随着现代科学技术的进步,平流层空间独特的资源优势已成为各国关注的热点。目前,可运行于、平流层高空气球、平流层半可控浮空器、太阳能平流层飞机、高空长航时无人机等。平流层飞行器具有驻空时间长、可重复使用等特点,在区域防灾减灾、环境监测、城市安全监控、高分辨率实时区域监视、区域通信等方面具有重要的用途,引起了各国的高度重视,有望在近些年内研制成功并投入实用。文章对平流层飞行器的主要项目进行了介绍,给出了各自的特点和优势。文章分析了不同平流层飞行器的优势和劣势,并对各自的应用前景进行了展望。     

临近空间伞张式飞艇气囊结构原理性研究

针对常规布局临近空间飞艇存在的超压控制系统重量大、能耗高等问题,通过借鉴南瓜型高空长航时气球的工作原理,提出了一种新型的省却了副气囊和超压控制系统的临近空间伞张式飞艇概念,该飞艇主要由一种能随气囊内外压差变化实现自主变形的伞张式气囊组成。针对伞张式气囊,通过开展气囊结构概念设计、气囊原理样件研制和地面原理试验研究,验证了伞张式飞艇气囊结构原理的可行性。研究结果表明,临近空间伞张式飞艇气囊结构原理上基本可行。     

会讯

中国空间学会空间深测专业委员会第三次学术会议于1986年11月17日至20日在北京香山饭店召开,来自全国18个单位的56名代表出席了会议。会议中,交流了高空气球、卫星、火箭等飞行器空间探测方面的有关论文共36篇。探测专业委员会主任王希季同志就新技术革命和空间站计划所做的题为“空间探测面临的机会与挑     

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。     

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。     

非洲科学家计划向太空发射首颗探测器

非洲首颗小型探测器名为"观测者"(observer),由非洲太空计划创始人Chris Nsamba和一组学生在Nsamba的后院建造,其资金完全来自私人捐助。Nsamba表示"观测者"已经进行了全面试验,卫星通过GPS控制,已经为发射做好准备,正在等待乌干达总统批准发射。探测器将由氦填充气球发射,热气球膨胀进入3.6km的高空后推进器点火。"观测者"的研制工作耗时一     

使用飞机获取发射前气象数据的可行性

NASA正在用洛克希德公司的F-104飞机进行一系列飞行试验,以确定用飞机代替气象气球更适时地获取航天飞机发射前的高空风数据的可行性。 使用高速飞机测定高达18.29公里处的风速和风向可以将风数据获取至航天飞机发射的所需时间从大约3.5小时减少到1小时。更适时的数据有助于NASA的管理人员更好地确定航天飞机在发射和通过地球大气层的加速过程中是否会受到超结构负载。     

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,...