子午工程气象火箭探空仪及其探测结果

研发了一种采用GPS体制的气象火箭探空仪, 此种探空仪采用超小快速响应型珠状负温度系数热敏电阻温度传感器、压阻式硅气压传感器和GPS接收机. 与其他类型的气象火箭探空仪相比, 具有温度、气压、密度、风场等气象要素测量准确度高, 遥测接收设备简单便携, 发射前的准备工作简单, 系统可靠性高等优势, 并在子午工程发射试验中实现成功测试.      

GPS在气象火箭遥测跟踪上的应用

利用GPS全球定位系统、天线云台和宽波瓣天线组成的跟踪系统, 研究了接收位置信息与跟踪之间的时间差, 气象火箭理论弹道误差导致的中断跟踪,气象火箭探空仪分离后至初次定位前的跟踪, 天线云台转到359°位置后反转359°及跟踪过程中跟踪中断后的继续跟踪等关键问题,成功实现了气象火箭探空仪的遥测跟踪. 该跟踪系统在子午工程气象火箭试验中得到较好的应用, 此种跟踪方式相比传统雷达跟踪方式具有体积小、重量轻、操作简单、成本低、机动性强、跟踪可靠性强等诸多优点.      

从探空七号气象火箭到织女三号高空研究火箭——我国实用探空火箭发射成功30年回顾

1960年9月13日我国实用探空火箭——探空七号气象火箭首次发射成功,揭开了我国火箭探空活动的序幕。自那时以来,我国火箭探空事业取得了显著进展。在过去的30年间,我国共发射了17种型号的探空火箭;此外,一种新型号探空火箭——织女三号高空研究火箭也将于近年内发射。本文从火箭气象探测、火箭生物试验、火箭大气取样、火箭试验研究等四个方面对此进行概略回顾。     

中国探空火箭的成就

在庆祝中国空间技术研究院成立20年之际、回顾一下我国空间事业的发展进程是很有意义的。我国的航天活动最早开始于50年代后期,当时我国制订了12年科学发展规划,决心开展航天技术的基础研究,并对探空火箭和其他型号的火箭进行了研制。对近地空间环境进行探测研究、对近地空间资源进行开发利用、以及在近地空间进行空间科学技术试验的火箭,统称为探空火箭,例如气象火箭、地球物理火箭、微重力火箭、生物试验火箭、高空点火试验火箭等等。探测研究的目的在于开发利用空间环境资源,以促进     

为“子午工程”打造飞天神箭——航天四院天鹰系列探空运载火箭研制侧记

2010年6月3日凌晨4时,天鹰4A气象火箭携带中国首枚GPS探空仪海燕A成功发射,试验获得了中国低纬度地区高精度临近空间大气温度、压力和风场的完整探测参数。2011年5月7日上午7时,天鹰3C探空火箭携带鲲鹏一号探空仪再次成功发射,成为中国探空火箭飞行高度最高的一次,为中国火箭探空事业竖起了新的里程碑。     

气象火箭探测的降落伞

高空气象火箭把有效载荷送到所需高度后,拉出降落伞携带探测仪器下降.利用降落伞缓慢下降过程来探测大气的风速、风向参数.在高空一般降落伞的稳定性比较差,会影响高层大气的探测工作,因此,改进降落伞减速器的性能,可提高大气探测数据的质量.在高层大气的降落伞的研究中,用盘缝带伞成功地作了飞行试验,为改善伞的稳定性获得了一定的成果.本文对改进高空降落伞的性能进行讨论.     

小型气象火箭弹道图的编制与使用

弹道图的作用与射表相同,由于是曲线形式,所以称弹道图。本文对小型气象火箭运动的动力学方程组进行了探讨。提出了风权、弹道风的概念及其计算公式,以及如何利用运动方程的数字电子计算机结果绘制风权曲线、风补偿曲线。同时介绍了弹道图的功能与使用方法,并以某批次飞行试验为例说明利用弹道图方法预报弹道的精度。最后,为计算箭体及不开伞的箭头(在开伞有故障情况下)的实际落点,提出了进行弹道验算的简便方法。     

冬季西北地区临近空间气象火箭探测数据分析

在获取冬季西北地区一次临近空间气象火箭探测数据后,将火箭探测温度、密度与MSIS00模式和TIMED/SABER卫星数据进行对比,并将火箭探测风场与HWM07模式和MERRA再分析资料进行对比,分析火箭探测温度误差组成,计算各项温度修正量。结果表明:火箭、卫星、MSIS00模式获取的温度和密度随高度整体变化趋势一致;相对于MSIS00模式,火箭和卫星实测数据能够反映出更多的变化细节,且二者在细节上具有较多一致性。火箭实测风场与MERRA的一致性较好,而与HWM07模式差异较大,在平流层中部火箭探测风场明显强于HWM07模式。相对于HWM07模式和MERRA,火箭探测风场能够体现更多细节,在22 km和45 km附近均探测到较强的风切变。在火箭探测温度的各项修正量中,气动加热、温度滞后、支撑结构热传导及测量电流焦耳效应带来的影响较大,该影响整体上随着高度降低而逐渐减小。分析表明,本次气象火箭获取的探测数据是有效可靠的,但在数据处理方法尤其是温度误差修正等方面还需不断迭代完善。      

忘我工作 大力协同——专访王希季院士

王希季,中国科学院院士,中国早期从事火箭及航天器的研制者和组织者之一。中国第一枚液体燃料探空火箭、气象火箭、生物火箭和高空试验火箭的技术负责人;提出发射中国第一颗卫星的运载火箭—长征-1的技术方案,并主持该型运载火箭初样阶段的研制;曾任返回式卫星的总设计师,负责制定研制方案,采用先进技术,研究卫星返回的关键技术;曾任小卫星首席专家,双星计划工程总设计师等职。1985年、1992年各获国家科学技术进步奖特等奖1项,1999年获"两弹一星"功勋奖章。今年是中国发射首颗卫星45周年,为此,本刊记者专访了王老,请他讲述了当年的一些难忘经历,以此激励后人。     

我国火箭探测资料与CIRA 1986稿的比较

本文用我国气象火箭探测获得的中层大气风、温度、密度和气压等数据,与国际参考大气模式CIRA 1986稿作了比较.结果看到,我国火箭探测温度数据值在模式给出的平均值剖面上下波动,符合的程度在国际比对偏差范围之内;用探测数据分析得到的风的季节性和声重波强度等与模式给出的描述都很符合.从而说明,用CIRA 1986稿来表征我国上空的中层大气结构是合适的.      

临近空间大气环境落球探测中的科氏力影响

气象火箭落球探测技术是临近空间大气环境探测的重要方法.在落球探测数据处理过程中,通常忽略科氏力项的影响.本文利用经验预报模式构建落球探测正演仿真模型,并根据落球探测原理建立参数反演模型,在此基础上仿真模拟了落球探测数据处理过程中忽略科氏力项对大气参数反演精度的影响.在95～100 km高度范围内,忽略科氏力项将引起温度...     

中国空间技术研究院近期出版的《航天科技报告》篇目

报告编号}题目}作者HT一91 0135HT一9]0]36HT一910137HT一910139HT一910142HT一910145HT一910146HT一910120HT一91016]HT一880528HT一890002HT一890012HT一8900]3HT一890016HT一900089HT一910141HT一910181HT一910]71HT一910〕77HT一910155HT一910126和平六号气象火箭双推力发动机的内弹道计算和试验微型机随机振动控制系统的性能及检定方法二维非定常粘性流问题的有限解析法气浮轴承四大件热处理质量分析直径3 .sm卫星地面接收天线的结构设计与计算节点式全景相机研制技术报告球锥层流湍流粘性激波层方程数值解试验通信卫…     

中国地区20──80km高空风的一些特征

利用Nimbus-7卫星1979-1981年的平流层和中间层大气温度探测数据(SAMS)和热成风原理,计算了高空风场,得到中国上空20──80km高度范围风场的一些特征。结果表明,用地转一热成风公式从卫星温度探测数据计算的高空风与当日中国气象火箭探测的高空风基本一致,说明利用卫星温度数据是获得中国20-80k高空风气候特征的一种有效的方法;从计算出的风场看,中国上空20──80km的纬向风与COSPAR国际参考大气CIRA-1986的纬圈平均纬向风有显着差别,文中还给出了经向风的分布和风场的变化情况。      

碳纤维增强复合材料冲击断裂分析

对碳纤维增强复合材料带缺口试样进行了冲击断裂的试验研究。利用冲击摆锤试验,测定了冲击力、冲击点位移以及能量转换的瞬态值。试验表明,纤维沿土45°铺层优于0°铺层,具有较好的抗冲击能力。同时采用有限元和工程梁方法对试件分层剥离过程的应力、位移场及冲击能进行了分析,并探讨了碳纤维增强复合材料的断裂机理。     

子午工程首次火箭探空数据准单色惯性重力波特性分析

利用2010年6月3日子午工程首次气象火箭探测的温度和风场数据,采用矢端曲线法分别从平流层（20~50km）和对流层（0~15km）廓线提取了海南火箭发射场上空准单色惯性重力波参数.火箭探测的平流层和对流层两个准单色惯性重力波分别向上和向下逆风传播,固有周期为20.1h和22.4h,垂直波长为9.5km和4.0km,水平波长为2900km和753km,垂直群速度c_gz为0.0887m·-1和0.0298m·-1,水平群速度c_gh为12.7m·-1和3.65m·-1,λ_h/λ_z为305:1和188:1,c_gh/c_gz为143:1和122:1.      

军事航天

<正>要闻美国成功进行陆基中段反导试验6月22日,美国地基中段防御(GMD)系统在试验中成功拦截了一枚中程弹道导弹靶弹。此次试验是美军使用GMD系统连续3次拦截失败后首次成功,对美国后续发展GMD系统、增加系统可靠性具有重要意义。此次试验代号为地基拦截弹飞行试验-06b(FTG-06b)。导弹防御局、美国空军第30航天联队、联合作战司令部、导弹防御联合中心、美国北方司令部和美国海军参与了此次试验。     

发动机尾焰微波衰减测试方法研究

基于发动机试验环境,研究了发动机尾焰微波衰减的测试方法,搭建了一套微波衰减测试系统,能够实现多频点测量,并对发动机尾焰微波衰减测试系统的研究路线、测试原理、硬件组成、现场布局、测试系统定标技术、测量设备不确定度、试验结果进行了介绍;试验结果表明,该测试系统具有较好的测试效果,测试精度能够满足要求.经过现场试验获得大量实...     

延性断裂韧度试验的可靠性分析

本文在平面应变断裂韧度K_(Ic)分布特性和延性断裂韧度J_(1c)与K_(Ic)之间函数关系的基础上,证明随机变量IgJ_(1c)基本遵循正态分布。然后应用统计学中的线性回归理论对J_(1c)试验进行了如下可靠性分析:J_(1c)母体均值的区间估计;试验所得J_(1c)值的统计涵义;具有可靠度的J_(1c)值;不同材料J_(1c)的统计对比;由J_(1c)试验所得的具有可靠度的K_(Ic)值。最后列举了一个实例。     

噪声试验计算机控制系统

介绍声试验计算机控制系统及其软件的特点和功能;探讨了控制方法。采用中断过程中输入输出并行的方法,初步解决了较宽带宽问题。对调试结果进行了分析并对存在的问题提出了解决办法。结果表明此控制系统具有较强的功能和良好的性能,操作方便可靠,能满足声试验要求     

断裂韧性K1C和断裂门槛值 Δ Kth可靠性测定方法

采用定量方程随机化方法,建立了断裂p-J_R-Δa曲线方程,断裂p-J_R-Δa曲线与钝化线的交点即为试验测定具有可靠度p的J积分临界值(J_1C)_p值,根据断裂力学测试原理,由试验测定(J_1C)_p值可转化出断裂韧性(K_1C)_p值;还建立了断裂门槛ΔK_th值的可靠性测定方法,并对试验数据进行了统计分析处理,得到了一些具有重要应用价值的结果和数据.研究发现:断裂门槛值ΔK_th服从正态分布.