香山科学会议第185—188次会议简述

一、高超声速技术 2002年6月17—19日,“高超声速技术持续发展战略”学术讨论会召开,庄逢甘、顾诵芬、闵桂荣院士担任会议执行主席。 高超声速飞行器一般是指飞行马赫数M≥5,使用吸气式发动机的飞行器。它主要包括水平起降航天运载器、高超声速导弹、跨大气层飞行器等。研究和发展高超声速飞行器在开发太空和国家安全等方面具有十分重要的意义。     

空天飞行器先进风洞实验技术及我国发展建议

随着空间科学蓬勃发展,各国争相抢占空间科学的战略制高点,发展高超声速风洞技术的战略意义日渐凸显。我国在爆轰驱动高超声速激波风洞研究方面已经走在国际前列,核心技术具有自主知识产权。如何发挥已有设施的作用,加强风洞实验测量技术的研究与开发,提高实验数据的分析能力和在实际空天工程中的应用是我国下一步需要思考的问题。     

高性能炭/炭复合材料高效制备与服役基础研究

炭/炭复合材料是一种炭纤维增强炭基体的先进材料，具有低密度、高比强、高比模、耐高温、摩擦磨损性能优异等特点，是国家中长期规划高超声速飞行器工程、大飞机工程、载人航天与探月工程等关键部件用材，并在核能、光伏、化工、大型热加工等领域中有着独特的作用。但长期以来，我国炭/炭复合材料的制备技术与应用技术的基础研究相对薄弱，现有炭/炭复合材料不能满足高性能的要求，而且材料制备成本居高不下。     

极端工况下自润滑轴承制造工艺与装备的引进

《国家中长期科学和技术发展规划纲要》提出若干重大战略产品、关键共性技术或重大工程作为重大专项，其中包括高分辨率对地观测系统、载人航天与探月工程等。这些重大专项的机械部分都需要用到轴承，而这些轴承又都是工作在高真空、高低温、大载荷的极端环境下。因此这几项重大专项的实施都对我国制造业中的基础件和通用部件——轴承提出了极高的要求，特别是用于极端工况下自润滑轴承的设计、制造和批量生产的关键技术，是决定这些重大专项未来发展中的关键、瓶颈问题。     

极端冰雪灾害条件下地质灾害应急抢险关键技术研究

本课题以2008年中国南方罕见的持续降雪与冰冻气候对我国社会经济、人民生命财产安全造成了重大影响为研究背景,通过研究极端冰雪灾害条件下地质灾害形成环境和成灾机理,针对极端冰雪灾害条件易发生地质灾害,且具有突发性强、破坏力大、分布面积广、救援难度大等特点;提出极端冰雪灾害条件下地质灾害的风险识别、风险评估及决策方法;     

纳米复合磁性材料的腐蚀规律与防护技术研究

纳米复合磁性材料是国际学术界的热点和前沿课题，是功能材料发展之方向，在电子、电工、国防、信息等领域有迫切需求，应用范围几乎覆盖所有高科技产业和国防工业，弄清纳米复合磁性材料的一些关键基础问题对发展我国高科技产业具有重大科学和应用意义。但是磁性材料在服役环境下的腐蚀是导致磁性衰减和消磁的最重要因素。本项目通过研究纳米复合磁性材料的高温氧化行为、腐蚀规律，以及高温使役条件下的防护涂层及其制备技术，为其提高它们的耐蚀性能、提高磁性材料部件的工作可信度，延长相关器件的使用寿命奠定基础。在国家重点基础研究发展计划（973）项目资助下，我们对NdFeB基磁体的常温电化学腐蚀与防护以及SmCo基磁体的高温氧化与防护卓有成效地开展了工作，现就后者的研究成果做简要介绍。     

全球变暖背景下东亚能量和水分循环变异及其对我国极端气候的影响

近年来,在全球气候变暖的影响下,干旱、洪涝、高温酷暑等极端气候事件频发,造成巨大损失。那么,如何减轻极端事件所造成的损失,成为当前国家经济建设和社会发展的当务之急。本项目紧扣这一国家重大需求,从对气候系统变化具有重要影响的能量和水分循环这两个主要过程入手,开展野外观测试验、多源资料整合分析、数值模拟等研究,系统揭示了东亚地区典型下垫面能量和水分循环变异的若干新特征及其对我国极端气候事件的影响过程和机理;在此基础上,研制了适用于我国几种极端气候事件的短期预测方法和系统,开展实时预测,服务于国家防灾减灾;最后开展我国未来气候变化预估,为国家中长期发展规划的制定提供科技支撑。经过五年的研究,项目取得了丰硕的研究成果,共发表学术论文495篇,其中SCI收录268篇。     

复杂环境下应急低空飞行器监测技术研究

该课题的总体研究目标是：面向重大突发事件现场监测与信息获取的装备需求，研究基于飞艇、无人机平台的低空应急立体监测系统及其关键技术，形成具备自主知识产权的低空监测系统，形成具备规模运营能力和应急监测支撑能力的装备产品。在清华大学公共安全研究院苏国锋老师的带领下，课题研究取得了圆满成功。行器防撞缓冲和防护技术，提出了解决应急监测任务执行过程中的飞行器损毁和意外伤害的新途径。该系统解决了突发事件和应急现场信息获取的难题，实现了应急低空监测功能，可广泛应用于公共安全、地址勘察和应急抢险等领域。     

全球变暖背景下东亚能量和水分循环变异及其对我国极端气候的影响

近年来,在全球气候变暖的影响下,干旱、洪涝、高温酷暑等极端气候事件频发,造成巨大损失。那么,如何减轻极端事件所造成的损失,成为当前国家经济建设和社会发展的当务之急。本项目紧扣这一国家重大需求,从对气候系统变化具有重要影响的能量和水分循环这两个主要过程入手,开展野外观测试验、多源资料整合分析、数值模拟等研究,系统揭示了东亚地区典型下垫面能量和水分循环变异的若干新特征及其对我国极端气候事件的影响过程和机理;在此基础上,研制了适用于我国几种极端气候事件的短期预测方法和系统,开展实时预测,服务于国家防灾减灾;最后开展我国未来气候变化预估,为国家中长期发展规划的制定提供科技支撑。经过五年的研究,项目取得了丰硕的研究成果,共发表学术论文495篇,其中SCI收录268篇。     

我国建成世界一流跨声速风洞

中国自行设计制造的具有世界先进水平的跨声速风洞,不久前在中国空气动力研究与发展中心通过国家验收.该风洞是亚洲目前最大、世界上雷诺数最高的跨声速风洞,是中国航空航天事业跨世纪发展的大型基础性工程.它的建成,标志中国风洞设计、建设与试验水平跨入世界先进行列,将对中国航空、航天飞行器的研制发挥重要作用. 风洞主体结构长66米,宽33米,试验段截面2.4米乘2.4米.自1998年初至1999年9月,这个风洞在综合性能调试期间,成功地对中国多种型号新型飞机、导弹和运载火箭进行了校核试验.试验结果表明,风洞各系统运行正常,主要性能达到或超过设计指标;在风洞控制、风洞驱动方式和风洞结构上实现了新的突破,某些方面在世界同类风洞中尚属首创.风洞的设计制造完全依靠国内技术力量,工程质量优良、设备先进、技术水平高,建设速度之快为世界罕见,而投资仅为国外同类风洞的1/6左右.     

接触网零部件腐蚀现状调查及对策分析

高铁时代的到来对电气化铁路接触网零部件的腐蚀防护性能提出了更高的要求。本文从接触网零部件腐蚀的材料特征和环境特征出发,结合现有的防护技术与手段及前期开展的现场调研情况分析,提出面对我国大气腐蚀环境条件下接触网防护的有效手段:有机涂层技术,进而提出有机涂层技术的研究重点和研究方向。     

为应对城市作战环境 美军研制微型飞行器

7月中旬，在美国俄亥俄州赖特·帕特森空军基地实验室，微型飞行器（MAV）研制小组组长帕克正在展示一架微型扑翼飞行器。美国空军MAV小组致力于研发微型飞行器，以应对复杂的城市作战环境。     

高分辨率对地观测系统中的高精度实时运动成像基础研究

对地观测系统是以飞机、卫星等飞行器为观测平台，利用运动成像载荷获取地球表面与表层的大范围、高精度、多层次空间信息的一种尖端综合性技术，是掌握资源与环境态势，解决人类面临的资源紧缺、环境恶化、灾害频发等一系列重大问题的现代战略高技术手段，对国家经济建设和国家安全具有重大作用。已成为当今世界高速发展和激烈竞争的技术领域。     

高电荷态离子非平衡动力学时空演化研究

高电荷态离子及其在等离子体演化中涉及的能量交换和粒子交换过程,在核爆、可控核聚变、超新星爆炸和恒星吸积盘等极端环境中扮演着重要的角色。近年来,重离子加速器、冷却储存环和储存环精密谱学技术的新发展,推动了高电荷态离子物理的实验和理论研究,为研究极端条件下高电荷态离子结构和动力学,获得高精度原子物理参数、探索高电荷态离子在等离子体环境下的非早衡演化理论模型提供了前所未有的条件。依托兰州重离子加速器装置,通过研究高电荷态离子精密谱和碰撞反应过程,在原子层面理解高电荷态离子结构和动力学中的量子多体问题,阐明等离子体中的原子物理基元过程;基于获得的高精度原子谱和动力学参数,研究高电荷态离子与不同状态等离子体的相互作用,探索其非平衡演化的微观机制;为聚变能源等国家重大需求提供关键原子物理参数,深化对非平衡等离子体演化的物理认识。     

同步辐射高温高压实验平台

同步辐射高温高压实验平台是由中国科学院知识创新重要方向项目、中国科学院科研设备研制项目和国家BEPC改进与未来发展专项共同支持，依托北京同步辐射大科学装置自行建造的开放性实验设施。实验平台是一个由多种实验技术高难度集成的实验装置，可以在极端的高温高压样品环境下利用同步辐射研究物质的结构和性质，用于材料科学、地球科学、物理、化学等学科领域的基础研究。该平台于2004年建成并投入开放运行，为国内的科学家提供实验机时，并取得了一些重要的研究成果，对促进国内高压科学的发展做出了贡献。     

三种设施作物生长发育过程模拟和仿真技术研究

本课题研究了薄层栽培和根域限制栽培模式下的甜瓜、黄瓜、葡萄的生长发育与环境因子（光、温、热、水分和氮营养）的相互关系，构建了温室甜瓜、黄瓜、葡萄与环境因子耦合的生长发育机理模型和肥水控制模型；在此基础上，研制了基于形态建成模型和三维立体空间结构模型的甜瓜仿真生长系统；构建了基于以上模型的温室甜瓜薄层基质栽培、温室葡萄根域限制栽培、大型温室黄瓜多季节高效栽培的数字化生产技术体系。     

极端嗜热微生物分子伴侣蛋白研究与嗜热功能蛋白质的规模化制备技术研究

极端微生物是丰富的资源宝库，有着巨大的生物技术开发前景。本文从特殊功能蛋白质的发现与表征、结构与功能及潜在性应用．以及特殊功能蛋白质的规模化制备技术两个方面，对极端微生物的资源开发与利用进行了探讨。重点介绍了极端嗜热古菌Pyrococcus furiosus分子伴侣蛋白系统的一些研究，并以P．furiosus胞外α-淀粉酶PFA为例，对工业生物技术领域重组蛋白质的规模化制备技术进行了讨论。     

飞行器健康监控的概念及其发展

飞行器健康监控技术是当前国内外的一个研究热点，其应用对于提高飞行器的可靠性、安全性和经济性具有重要的意义。文章从健康监控技术的概念、发展及相关技术三个方面进行了介绍。     

飞灰稳定化处理技术

随着我国垃圾焚烧处理厂建设的逐步推广,建成后的焚烧厂飞灰处理将是我们面临的一个重大问题,飞灰中的Cr、Co、Pb、Cu等重金属元素对环境的危害十分严重.因此,2002年国家863计划在"我国城市生活垃圾焚烧技术与设备"课题下,专门设立了"垃圾焚烧飞灰稳定化技术"研究子课题,试验采用螯合的稳定化处理技术,研究采用水泥固化处理飞灰以实现飞灰的稳定化处理,保障飞灰对环境不会造成危害,同时经过对比,选择适合于我国目前状况的垃圾焚烧飞灰稳定化技术.     

基于卫星双向时间传递技术的星座自主时间同步与测定轨

1课题意义 随着卫星导航、飞行器编队等航天活动的深入开展,对星座自主时间同步和自主定轨产生了重大需求。在这种需求背景下,本课题开展星问双向时间同步方法的研究,并开展星座自主时间同步和定轨的仿真计算和分析。本课题研究成果对于发展我国卫星导航系统具有重要参考意义。