航天器空间碎片防护方案的评价方法

在综述国际上已采用和研究的航天器防护空间碎片超高速撞击防护方案评价方法的基础上,对航天器防护方案的评价方法进行了分析与探讨,给出了各种防护方案的撞击极限曲线和撞击极限方程。     

地外文明探索与超光速研究(三)

在1905年以前,科学界从未认为速度存在极限.1905年狭义相对论问世,其中却有一条"光速极限法则".我们知道,A.爱因斯坦是一位家喻户晓的人物,纵观他的一生和他的工作,称他为"伟大的物理学家"是没有问题的.他的光子学说以及他的其他科学贡献,确实可以彪炳千秋.但是,对他的相对论人们却提出了越来越多的质疑.早在1962年～1971年,H.邦迪、P.G.伯格曼和N.罗森就指出,相对性原理和宇宙学原理之间存在着深刻的矛盾.     

柔性多层冲击空间碎片防护结构设计与试验

充气展开密封结构是未来空间站以及大型空间居住舱的理想构建形式,其外蒙皮由气密层、增强层、微流星体和空间碎片防护层、辐射保护层以及热控层组成。为了既满足对空间碎片的防护,又满足折叠、收纳以及展开的要求,空间碎片防护层需要采用多层冲击防护结构设计。基于多层冲击防护结构,采用国产的玄武岩纤维材料和芳纶织物的特性参数,根据弹道极限方程设定了柔性空间碎片防护层的设计参数,并通过高速撞击试验对根据设计参数生产的试验件进行了试验验证,试验结果与柔性多层冲击防护结构的弹道极限方程吻合较好。     

KM6载人航天器空间环境试验设备

KM6载人航天器空间环境试验设备是中国最大的一台空间环境模拟试验设备 ,是国际上五大典型空间环境试验设备之一。已建成的有 9个分系统 ,模拟室由三舱组合 ,主模拟室直径 1 2 m、高 2 2 .4m,极限真空度 4.5× 1 0 - 6Pa、热沉温度 1 0 0 K,主要性能达到国际先进水平。文章对其技术指标、系统组成、功能、特点进行了介绍 ,并给出了试验结果 ;对研制过程中的重要技术问题进行了分析     

空间光通信激光相干组束技术研究

介绍多种在输出功率得以提高的同时保持好的光束质量的激光相干组束技术原理.综合分析并评述激光相干组束技术研究状况,对主动相位控制和被动相位控制两种技术方案进行比较,基于主振荡放大的主动相位控制方案可以获得接近衍射极限、稳定、远场高亮度的光束,可为构建高效、可靠的长距离、高速率空间光通信系统提供技术支撑,对认识激光相干组束技术的发展趋势,研究空间激光通信系统具有一定的参考价值.     

收敛无穷计算及其应用

经典计算不能很好地刻画无穷计算的行为.基于形式系统序列及其极限,讨论一类称为收敛无穷计算的问题,旨在建立刻画无穷计算在变化的环境中如何交互与演化以及演化的极限状态的逻辑理论基础.提出了收敛无穷计算的一个逻辑和推理系统,其表达能力超过一阶逻辑.还基于经典计算模型图灵(Turing)机和形式系统序列及其极限,提出了收敛无穷计算的模型,称为过程模式.在极限计算的意义下,其计算能力超过了Turing机和实数机器.讨论了上述研究在数据挖掘中的应用,用收敛无穷计算研究了数据挖掘的极限行为.     

《易经》宇宙探秘——《易经》与当代科学的故事

六、超前的宇宙本质观 宇宙--空间与时间的总和 宇宙的本质是什么?我们的祖先有着最早、最正确的认识."宇宙"的俗称就是"世界",把"世界"拆开来看,"世"是指时间, "界"是指空间.     

发现号救了"哈勃"的老命--美国航天飞机1999年最后一次飞行

经过前所未有的9次推迟,载有7人的发现号航天飞机终于在1999年12月19日发射升空.此次飞行的任务是修理"哈勃"空间望远镜.该望远镜已在轨运行10年,但由于其陀螺仪发生故障,所以导致价值30亿美元的"哈勃"空间望远镜自1999年11月3日停止了工作.陀螺仪是个很关键的部件,"哈勃"需要用陀螺仪来锁定它所观测的恒星、星系及其他天体.     

如何设计太空城(下)

防辐射屏蔽的选择 在太空生活,经常遇到的危险是宇宙辐射.因此为了确保太空居民的健康和安全,在设计太空城时必须要解决好防辐射问题.按照"人在太空的基本要求"中有关太空居民的辐射暴露极限,太空居民每年所接受的辐射剂量不能多于0.5雷姆.太空城所使用的防辐射措施主要是防辐射屏蔽.防辐射屏蔽可分为两类:主动屏蔽和被动屏蔽.     

一类含小参数微分方程鸭解的存在性

本文应用微分方程定性理论、 渐进分析方法、 隐函数定理以及不动点理论的方法研究一类单参数二维奇异摄动系统.给出了当系统的奇点在破坏点的小邻域时鸭解和鸭极限环存在的充分条件.证明了存在参数值a=a\-c(ε),使得对a\-c(ε)小邻域中的所有参数a, 系统存在鸭极限环.并给出了鸭解和鸭极限环的渐近估计式以及鸭极限环随参数变化的规律.本文推广了文献[1]和文献[2]的结果.     

基于M-K模型的TA15钛合金高温成形极限

为了探究TA15钛合金高温环境下的成形极限，明确本构方程中参数对成形极限的影响规律，建立了考虑高温软化效应TA15钛合金高温环境下的本构关系，利用高温成形极限试验平台及M-K失稳理论对TA15钛合金板高温环境下的成形极限分别进行了试验测试及理论预测。理论预测结果表明当温度从800℃提升至880℃时，平面应变状态下的极限主应变由0.18提升至0.33。基于M-K失稳理论和建立的高温本构模型，分析了本构方程中的参数对成形极限的影响规律，结果表明提高加工硬化指数、速率敏感因子及减小软化因子，均可以提升应变强化率的大小，进一步延缓沟槽内应变状态趋于平面应变状态，从而提升理论成形极限曲线在应变空间中的位置。此外，理论计算结果表明速率敏感因子对成形极限曲线的左侧影响程度要大于其对右侧部分的影响，该现象主要归因于速率敏感因子对不同应变大小下的应变强化率的影响不同。      

技术水平有提高空间天气早知道"探测"系列科学卫星展新貌

2003年12月30日发射的中国探测-1卫星是"地球空间双星探测计划"(简称"双星计划")中的第1颗卫星,运行在赤道轨道.2004年7月25日,"双星计划"的第2颗卫星--探测-2由长征-2C改进型火箭送入地球极轨道.这2颗探测地球磁层空间的卫星分别运行于目前国际上地球空间探测卫星尚未覆盖的重要活动区,主要用于研究太阳活动、行星际磁层空间暴和灾害性地球空间天气的物理过程.     

总设计师详解中国空间站天和核心舱

是"超级工程",更是"连环工程" 15年前,杨宏作为我国首个空间实验室——"天宫一号"的总设计师,参与了"天宫一号"全流程的设计工作. 2011年,结束"天宫一号"的工作后,他被任命为中国空间站总设计师,迅速参与到中国空间站的方案设计中. 如何实现从"空间实验室"到长期在近地轨道运行的"载人空间站"的迭代和升级,成为杨...     

基于缩放实验的Whipple结构撞击特性

针对航天器空间碎片防护问题,基于缩放实验方法,开展了7 km/s以上超高速碰撞仿真研究.建立了单板和Whipple防护结构的仿真模型,并对铝-铝撞击问题和镉-镉撞击问题进行了多工况仿真.通过实验结果与数值仿真的对比,表明了数值仿真技术的正确性,并从仿真角度验证了缩放实验方法的有效性.对缩放实验方法的适用性进行了仿真验证,结果表明该方法对弹丸形状适用性较好,对3～4 km/s以上撞击速度的适用性较好,但对Whipple防护结构后板存在一定误差.分析了Whipple结构后板的失效模式,提出了失效模式的不连续性导致了缩放实验方法的误差.最后通过数值仿真计算了Whipple结构7 km/s以上弹道极限特性,提出了失效模式的不连续性造成了在该速度段弹道极限曲线的分叉现象.     

新淬火状态铝合金板的成形极限

论述了硬铝合金成形工艺中应变路径、固溶热处理和时效过程对成形极限的影响,由试验得到了单向拉伸预应变和固溶热处理后时效过程中的成形极限图FLD(Forming Limit Diagram),重点研究了固溶热处理后时效过程中成形极限的变化,并得到了铝合金在时效过程中的成形极限应力图FLSD(Forming Limit Stress Diagram).结果表明,原始退火状态材料的成形极限高于新淬火状态材料的成形极限,且新淬火状态材料的成形极限随时效时间增加而降低,原因主要在于固溶热处理过程中材料组织状态的变化和应变硬化指数n在时效过程中的降低;成形极限应变的降低导致成形极限应力也随时效时间增加而降低.      

大气对空间摄影系统地面分辨力的影响及系统主要参数的选择

从人造卫星上对地球进行空间摄影观测,决定地面分辨力的主要因素包括星内摄影系统本身性能和外部空间环境影响两个方面。本文讨论了摄影通道上外部因素之一,即大气的影响。计算和讨论了大气抖动的效应造成的空间摄影极限分辨力为0.25～0.3米。文章并讨论了根据地面分辨力要求,如何合理选择高分辨力摄影系统的主要参数。     

宇宙之我见

人们把空间分为三维,又把时间定为一维,合起来称四维时空.但是,时间和空间有什么关系?它们的结合点又在哪里?基于哈勃现象,人们描画了一幅物质"爆炸"出来的宇宙图景,认为这就是宇宙的诞生过程.     

这家"星"工厂有望每年造星200颗

在智能新时代,各国资源开发的焦点瞄准了空间,空间资源的地位逐日攀升,广袤美丽的空间也随之变得热闹而拥挤. 人类仰望夜空,看到的将不仅是漫天闪耀的恒星,还将有数量众多的卫星.国外如"星链""一网"等星座项目,目标是建立覆盖全球的低轨卫星网络,主要提供宽带网络接入服务,目前已完成数千颗卫星发射.     

空间机械臂系统总体技术指标确定方法

总体技术指标的确定是空间机械臂总体设计中的关键,基于此,文章提出了一种空间机械臂总体技术指标确定方法,并进行动力学仿真研究。首先从任务目标出发,结合总体约束条件,对空间机械臂的长度、末端位姿精度、末端最大运动速度、关节驱动力矩等技术指标进行论证;然后建立系统的多体动力学模型,对常规工况和极限工况下空间机械臂的带载操作过程进行动力学仿真,以验证所确定的总体技术指标。仿真结果表明,所提出的思路和方法对于空间机械臂的设计和研制具有一定参考作用。     

非对称交变应力下疲劳强度条件的探讨

对当前广泛应用于机械设计的非对称循环下构件的疲劳强度条件进行分析,求导合理的疲劳强度条件.由材料力学可知,在简化的构件持久极限图上,同一循环特征下,构件的工作安全系数是由同一射线上的两点得到的.但由于构件的综合影响系数只对应力幅值(纵坐标)有影响,因此材料的持久极限与构件的持久极限一般不会落在同一射线上.由此可知,当前通用的非对称交变应力的疲劳强度条件是不正确的.通过对构件持久极限图的分析,进行了推导,得出了构件工作安全系数的正确表达式,并分析了两者之间的误差.结论指出,按原有的疲劳强度条件进行设计有时会造成较大的浪费.