The Ice Survey Opportunity of ISO

The instruments on board the Infrared Space Observatory have for the first time allowed a complete low (PHOT, CVF) to medium resolution (SWS) spectroscopic harvest, from 2.5 to 45 μm, of interstellar dust. Amongst the detected solids present in starless molecular clouds surrounding recently born stellar and still embedded objects or products of the chemistry in some mass loss envelopes, the so-called “ice mantles” are of specific interest. They represent an interface between the very refractory carbonaceous and silicates materials that built the first grains with the rich chemistry taking place in the gas phase. Molecules condense, react on ices, are subjected to UV and cosmic ray irradiation at low temperatures, participating efficiently to the evolution toward more complex molecules, being in constant interaction in an ice layer. They also play an important role in the radiative transfer of molecular clouds and strongly affect the gas phase chemistry. ISO results shed light on many other species than H₂O ice. The detection of these van der Waal's solids is mainly performed in absorption. Each ice feature observed by ISO spectrometer is an important species, with abundance in the 10⁻⁴–10⁻⁷ range with respect to H₂. Such high abundances represent a substantial reservoir of matter that, once released later on, replenishes the gas phase and feeds the ladder of molecular complexity. Medium resolution spectroscopy also offers the opportunity to look at individual line profiles of the ice features, and therefore to progressively reveal the interactions taking place in the mantles. This article will give a view on selected results to avoid to overlap with the numerous reviews the reader is invited to consult (e.g. van Dishoeck, in press; Gibb et al., 2004.). Based on observations with ISO, an ESA project with instruments funded by ESA Member States (especially the PI countries: France, Germany, The Netherlands, and the United Kingdom), and with the participation of ISAS and NASA.     

耐碱棉纸中含铁量的测定方法

用Ｎ２ＯＣ２Ｈ２原子吸收法来测定某型导弹热电池耐碱棉纸中的铁含量。并对测定条件和干扰困素进行了综合考虑。该测定方法具有很好的灵敏度，很好的精确度、干扰少、选择性和重现性好等优点。相对标准偏差ＲＳＤ＜１．０％（ｎ＝１０）。标准加入回收率均在９８％～１０２％（ｎ＝３）范围内。完全适用于耐碱棉纸中的含铁量的控制和样品系统分析。在实际应用中取得了很好的效果。     

根据"大震不倒"要求反演优化设计工程结构

工程结构系统在地震作用下的设计要求是“小震不坏,大震不倒”,现行的概念设计加抗震验算设计方法给出的只能是一个可用解,而不是满足“大震不倒”要求的最优解。本文结合钢筋混凝土框架结构,讨论了根据工程结构“大震不倒”的要求反演优化设计工程结构的有关参数(如钢筋混凝土框架的配筋率、混凝土标号、截面尺寸等)的概念、方法并给出了算例,说明这种不同于传统结构设计的新的设计理念是可行的,有关方法是有效的。     

飞机突防航迹的非线性解耦跟踪

针对12维非线性飞机动力学模型,利用非线性逆系统理论和现代最优控制理论设计了一组非线性飞行控制规律。这组控制规律通过解耦控制飞机的飞行速度(V)、滚转角(φ)、航迹角(γ)和偏航角(φ_w),使飞机能够精确地跟踪期望的三维突防航迹。计算结果表明,由于这组控制规律计及了飞机动力学模型中的非线性因素,能够完全消除飞机的剧烈耦合反应,从而有效地改善了飞机的动态特性,提高了其低空机动飞行的安全性,大大减轻了驾驶员的工作负担和精神压力,从而圆满地完成突防袭击任务。     

伴随压力分布反设计方法在大型客机气动优化中的初步探索

从工程应用角度出发,对离散伴随压力分布反设计优化方法在宽体客机机翼设计中的应用进行了研究。提出了三维构型伴随压力分布反设计与伴随优化相结合的优化设计思路,促进了离散伴随气动优化设计方法的工程化。首先,针对CRM机翼构型进行了三维压力分布反设计,验证了离散伴随压力分布反设计在三维问题中的准确性和高效性。其次,应用提出的新的优化设计思路,在某宽体全机构型两点气动优化结果的基础上,引入压力分布反设计约束方法,改进了机翼压力分布和低马赫数的阻力蠕增特性,并取得了不错的减阻及阻力发散特性提升效果,提升了优化构型的工程适用性。     

民用飞机机身段适坠性数值仿真分析

在飞机紧急迫降过程中,首先要保证碰撞后乘客在客舱区域有足够的逃生空间,其次基于结构强度和撞击持续时间,要确保传递给乘客的加速度和冲击载荷必须降低到人体损伤容限以下。对飞机机身部分结构进行了有限元建模,模拟了其从4.27 m的高度开始坠落,产生9.14 m/s的垂直冲击速度,整个分析过程使用ABAQUS/Explicit计算完成。对机身碰撞后的整体变形展开研究,如机身选定位置的加速度时间历程以及关键结构部件的能量吸收历程,最后确定机身隔框对冲击过程中的能量吸收起着最重要的作用,其次为蒙皮和客舱地板梁。在机身结构的右侧(本文的方向为飞行员视角,与读者看到的方向左右相反)有货舱门和门框,由于机身结构的不对称性,造成左右两侧的速度和加速度不一致。     

Black hole accretion and X-ray spectra of QSOS

Changes in Eddington accretion ratios are thought to result in X-ray spectral index changes in Galactic binary black hole systems. Objects with higher Eddington ratios have softer X-ray spectra. Can we apply this result to much more massive black hole systems such as QSOs? If so, X-ray observations will give us valuable insight into the physics of QSOs. Among QSOs, X-ray spectral index is part of a large set of correlated optical and UV observational properties, especially optical Fe II and [O III] strengths in the Hβ region. To investigate whether this set of correlations is related to Eddington ratio, we use as probes, BALQSOs that have been suggested to be youthful super-accretors. We conducted infrared spectroscopy of the Hβ rest wavelength region for a sample of BALQSOs and compared line measurements with those for high and low redshift non-BAL QSOs. Hβ line widths and bolometric luminosity are used to calculate QSO black hole masses and Eddington ratios. Our results support the hypothesis that optical Fe II and [O III] line strengths are Eddington ratio indicators in QSO central engines. A possible explanation is that strong Fe II and weak [O III] indicate abundant cold gas that could fuel near Eddington accretion.     

高超声速气动热辨识技术实验研究

为估计高超声速飞行中的气动热流,采用热流辨识技术研究了平板表面的气动热流。首先采用仿真数据对辨识方法进行验证,结果表明,在测量噪声较低时热流辨识结果误差较小。此后,开展了平板的高超声速气动热风洞实验,通过内埋热电偶测量平板内部温度,采用热流辨识法获得平板表面的气动热流,采用辅助测点对比验证了内埋测点辨识结果的可信度。最后将辨识结果与平板边界层热流理论估算结果进行对比,分析了两者产生误差的原因。本文的研究为热流辨识技术的实际应用奠定了基础。     

基于广义马氏距离的混合型多属性决策的 TOPSIS方法

为了解决混合型多属性决策问题,将不同属性值转换为区间数形式。在基于马氏距离的逼近理想解排序法（TOPSIS）中,指标问线性强相关导致协方差矩阵为奇异矩阵,不能计算马氏距离。因此,定义了区间数的协方差矩阵,采用奇异值分解方法计算协方差矩阵的广义（M—P）逆矩阵。改进的算法克服了传统TOPSIS存在的指标信息重复、主观赋权不合理、隶属度难以确定,以及可能出现与理想解欧式距离近的方案与负理想解的欧式距离也近的不足。最后,给出了该方法的一个算例,结果表明该决策方法是实用和可行的。     

椭圆轨道交会、悬停与绕飞的全状态反馈控制

面向大椭圆轨道航天器交会对接、编队伴飞以及在轨操控等空间应用的需求,对大椭圆轨道上航天器间的相对运动进行了分析与建模,采用幂级数法分别在脉冲推力和常值推力作用两种情况下对系统进行了近似求解。通过对系统解的变换以及对系统状态的重构,给出了大椭圆轨道上的三种交会制导律。脉冲推力作用假设下的脉冲制导类似近圆轨道的Hill制导方法。常值推力作用假设下的全状态反馈制导律则在交会制导、相对悬停和循迹绕飞控制的过程中实现了对相对位置和相对速度的同步控制。通过构造新的系统状态,改进的变系数全状态反馈制导律提高了相对速度的制导精度,降低了相对制导过程中的最大轨控加速度。三种制导律的制导效果通过数学仿真进行了校验和比较,文中给出的方法实现了椭圆轨道上相对交会制导、悬停保持和循迹绕飞控制。