Possible physical properties of the flow in the vicinity of the heliopause

An interface between the fully ionized hydrogen plasma of the solar wind (SW) and the partially ionized hydrogen gas flow of the local interstellar medium (LISM) is formed as a region where there is a strong interaction between these two flows. The interface is bounded by the solar wind termination shock (TS) and the LISM bow shock (BS) and is separated on two regions by the heliopause (HP) separating the solar wind and charged component of the LISM (plasma component below). The BS is formed due to the deceleration of the supersonic LISM flow relative to the solar system. Regions of the interface between the TS and HP and between the HP and BS were in literature named as the inner and outer heliosheaths, respectively. An investigation of the structure and physical properties of the heliosheath is at present especially interested due to the fact that Voyager-1 and Voyager-2 have crossed the TS in December 2004 (Burlaga, L.F., Ness, N.F., Acuna, M.Y., et al. Crossing the termination shock into the the heliosheath. Magnetic fields. Science 309, 2027–2029, 2005; Fisk, L.A. Journey into the unknown beyond. Science 309, 2016–2017, 2005; Decker, R.B., Krimigis, S.M., Roelof, E.C., et al. Voyager 1 in the foreshock, termination shock and heliosheath. Science 309, 2020–2024, 2005; Stone, E.C., Cummings, A.C., McDonald, F.B., et al. Voyager 1 explores the termination shock region and the heliosheath beyond. Science 309, 2017–2020, 2005) and in September 2007 (Jokipii, J.R. A shock for Voyager 2. Nature 454, 38–39, 2008; Gurnett, D.A., Kurth, W.S. Intense plasma waves at and near the solar wind termination shock. Nature 454, 78–80, 2008. doi: 10.1038/nature07023; Wang, L., Lin, R.P., Larson, D.E., Luhmann, J.G. Domination of heliosheath pressure by shock-accelerated pickup ions from observations of neutral atoms. Nature 454, 81–83, 2008. doi: 10.1038/nature07068.14; Burlaga, L.F., Ness, N.F., Acuna, M.H., et al. Magnetic fields at the solar wind termination shock. Nature 454, 75–77, 2008. doi: 10.1038/nature07029; Richardson, J.D., Kasper, J.C., Wang, C., et al. Cool heliosheath plasma and deceleration of the upstream solar wind at the termination shock. Nature 454, 63–66, 2008. doi: 10.1038/nature07024; Stone, E.C., Cummings, A.C., McDonald, F.B., et al. An asymmetric solar wind termination shock. Nature 454, 71–74, 2008. doi: 10.1038/nature07022; Decker, R.B., Krimigis, S.M., Roelof, E.C., et al. Mediation of the solar wind termination shock by non-thermal ions. Nature 454, 67–70, 2008. doi: 10.1038/nature 07030), respectively, and entered to the inner heliosheath.     

翼身融合布局客机的客舱设计

翼身融合作为一种新型民机布局,其客舱设计较常规布局有很大不同.以翼身融合布局客机客舱为研究对象,结合其自身特性,确定了与客舱设计相关的适航条例和舒适性要求;确定基本布局方案和客舱参数化设计方法;以250座三级布置为例,对客舱区座椅和设施等进行了详细布置.结果表明,翼身融合布局客舱的参数化方法是可行的,能够满足飞机系列化发展对客舱灵活布置的需要.但应急撤离设计方案是否满足90s撤离适航要求的应急疏散问题还有待进一步的实验验证.     

空天飞机全C／SiC复合材料机身襟翼的静力试验研究与失效分析

针对全C／SiC复合材料机身襟翼再人过程中受到强烈的气动载荷作用的受力状况,进行了静力试验考核。对静力试验方法进行了讨论与探索,通过验证性的试验,确定了传统的贴帆布带加载的静力试验方案。并通过有限元建模计算明晰了机身襟翼结构的静力试验的危险区域。静力试验中,襟翼试件在未达到试验设计载荷的情况下,出现了提前破坏。通过对试件的传力路线的分析以及损伤部位的观察和研究,找出了失效的原因是由于角盒工艺上的缺陷造成的,并提出了工艺上改进的方法。     

后掠翼身干扰区流动特性及改善措施研究

利用流动显示及表面压力测量方法研究了后掠翼身干扰区的流动特性,并研究了用小边条等措施改善干扰区的流动特性的效果.结果表明,随着不同机翼后掠角、不同迎角及不同Re数对干扰区流动特性的影响,流态可以从一涡系变成多涡系,由定常变成非定常,而且在一定的Re数以后涡系会紊流化;翼身干扰区上游的的逆压梯度是导致边界层分离的物理原因,利用面积很小的边条可以降低干扰区局部的逆压梯度,可以导致干扰区的旋涡很弱,甚至不出现,这是很有实际意义的.     

具有尖侧缘的非圆截面机身头部几何参数影响研究

有侧滑时,尖侧缘的非圆截面机身头部在中等和大迎角下,可具有方向稳定性.在计算研究的基础上,选择了3个不同上、下表面高度和两个不同侧缘角的模型进行了低速风洞试验.风洞试验结果表明,无侧滑时,机身的升力、阻力和俯仰力矩的绝对值都随高度增大而减小,在α<30°内,表面高度对横向特性影响较小,α=30~60°时,呈现复杂的影响趋势;尖锐侧缘机身比圆侧缘机身产生的升力和阻力都大些,但俯仰力矩差别不大;随着迎角的增大,对横向特性的影响明显;有侧滑时,上表面b/a=0.75的机身和下表面b/a=0.25的机身对方向稳定性的影响最显著,尖锐侧缘比圆侧缘对方向稳定性有更大的影响.     

偏转弹头导弹的动力学建模方法研究

 偏转弹头是一种新的导弹操纵方式,动力学建模是对其研究的基础。偏转弹头导弹可以看成由弹头和弹体组成的多体系统,应用多体建模方法Schiehlen法建立系统的动力学模型。首先把弹头和弹体的运动状态用广义坐标表示,弹头的绝对运动由相对运动原理得到,根据牛顿 欧拉动力学方程分别写出弹头和弹体的质心移动方程和绕质心的转动方程,再运用达朗伯原理的理想约束性质消去方程中包含的约束力,同时方程的数目也减少到与系统的自由度数相同,从而得到维数与系统自由度数相同的二阶标量微分方程组。最后仿真验证模型,并分析得到偏转弹头导弹的一些特点,即偏转弹头导弹具有控制效率高,机动过载大,响应速度快等优点,是一种有效的快速响应控制方式。研究表明对于像偏转弹头导弹这类刚体数目少、但自由度数目较多的多体系统,其动力学建模适合使用Schiehlen法。     

复合舵机本体精密加工技术

复合舵机是控制系统中重要的执行部件，在航空航天等领域有着广泛的应用。针对行业内复合舵机本体工艺流程冗长、数控化程度低、生产效率低等问题，开展了本体新工艺的研制。在分析复合舵机本体结构特点和加工难点的基础上，采用了数控加工与精密研磨相结合的加工方法，设计了加工工艺流程和专用装夹工装，配置了本体活塞孔精密研磨所需研磨膏，通过试验验证了工艺流程的可行性。工艺验证结果表明，本体活塞孔圆柱度不大于0.002mm，表面粗糙度在Ra0.05μm以下，在内窥镜下观察无可见划痕。自配研磨膏在研磨加工中使用效果显著，所设计工艺流程合理可行。     

Satellite capture as a restricted 2 + 2 body problem

A restricted 2?+?2 body problem is proposed as a possible mechanism to explain the capture of small bodies by a planet. In particular, we consider two primaries revolving in a circular mutual orbit and two small bodies of equal mass, neither of which affects the motion of the primaries. If the small bodies are temporarily captured in the Hill sphere of the smaller primary, they may get close enough to each other to exchange energy in such a way that one of them becomes permanently captured. Numerical simulations show that capture is possible for both prograde and retrograde orbits.     

跨飞行器金属舱壁无线无源烧损传感技术

无线无源传感技术作为适应恶劣工作环境的重要手段，在飞行器防热层烧损监测应用中仍然面临无源信息无法跨越金属机体的困难。提出一种基于声学能量耦合与电路熔断相结合的防热层烧损无源监测新方法。阐述了该方法的原理、实现方案，并对跨越金属介质获得防热层内埋熔丝状态信息的关键原理进行了实验验证，结果表明该方法能有效穿透典型厚度铝合金舱壁，在25 ℃–85 ℃的温度范围内均可有效辨识检测信号的变化，并且能有效避免强震动环境影响。方法避免了对金属机体结构件的开孔和破坏，可用于对高速飞行器、再入航天器和新一代空天往返运输系统防热层的在线健康监测。     

采用伪速度冲击响应谱评估蜂窝夹层板破坏边界

采用伪速度冲击响应谱(PVSRS)对航天器蜂窝夹层结构进行了冲击破坏边界评估。目前航天领域常用的冲击响应谱(SRS)是绝对加速度谱(AASRS)，相较于绝对加速度谱，伪速度谱能更清楚地显示出结构在低频、中频和高频段不同的冲击响应特征。分析了弹性力和惯性力在低频、中频和高频段对结构安全性的影响，据此在对数四坐标伪速度谱上给出了相应的结构破坏边界。以一典型蜂窝夹层结构为研究对象，通过有限元分析计算得到的结构破坏边界与伪速度谱给出的结构破坏边界符合得较好。在航天器结构冲击安全性研究领域，本文采用的伪速度谱结构冲击破坏边界是对目前常用的加速度谱方法的一个有益补充。