有小剩余间隙的充填电缆在高通量下的介质电导率效应

引 言 系统设计人员认为,在高通量下,应采用加固的电缆,该电缆的编织屏蔽层和线介质之间的间隙(大到几个密耳)可用低原子序数介质充填。然而,实验表明,充填是不完善的,还留有相当于几微米的小间隙。这些剩余间隙,能够大大增强电缆的X射线响应。本文研究了这种有缺陷的充填电缆的高通量(1—20卡/厘米~2)共模X射线响应,同时说明引起介质电导率效应的原因。     

系统电磁脉冲引线规范的研究

系统电磁脉冲的能量主要通过系统的电缆耦合到敏感电子器件里。由于这些电子器件通常都是放在既能屏蔽X射线又能屏蔽射频的外壳里,因此,减少系统电磁脉冲耦合效应可归结为一个简单的接口技术要求问     

先进材料在三叉戟Ⅰ导弹上的应用

为降低三叉戟Ⅰ导弹的成本,提高可靠性,对其进行了深入的材料研究。结果使得大约65％的主要结构及辅助结构采用了复合材料。其中包括层压Sitka云杉木、纤维缠绕的发动机壳体、石墨环氧布和注模聚苯撑硫。由于应用了这些材料,三叉戟导弹的重量比北极星和海神导弹大为减轻。     

温度循环条件下固体装药应力及累积损伤研究

为考察外界环境对固体火箭发动机的影响,基于热粘弹性模型,利用有限元方法对其装药进行了温度循环条件下的顺序热应力耦合模拟,给出了温度场和应力场,建立了基于应力的累积损伤模型,研究了其累积损伤及主要影响因素。结果表明,温度循环条件下,装药内部产生交变应力,导致损伤累积。温度转换期间累积损伤增长较快,特别是在高温向低温转换期间,影响最大,并且随着升降温速率的增加,累积损伤显著增加。这为准确评估外界环境对固体火箭发动机的影响提供了参考。     

用于弹道导弹防御拦截器的先进复合材料的动力响应

本文介绍了关于复合材料动力特性的一项分析与实验研究。为得到弹道导弹防御拦截器末级的最佳结构材料,对各种候选材料基于相同的拦截器性能(包括气动弹性效应和弹体弯曲振动频率)进行了研究。比较参数是级重量和拦截器的成本。比较研究的结论是:对初始设计,采用超高模量石墨/环氧复合材料可以得到最小发射重量和最低的生产成本。文中研究了超高模量石墨/环氧结构的动力特性;进行了两种试验:1)超高模量石墨/环氧截锥壳的导弹级间分离冲击模拟试验,2)石墨/环氧试件的高应变率试验;进行了石墨/环氧材料阻尼实验;用分析方法就测得的石墨/环氧材料非线性对弹体弯曲振动频率和壳体动力稳定性的影响进行了研究。结论是:超高模量石墨/环氧结构能使有严格的频率和压力中心偏移要求的拦截器有最低的成本,同时导弹级间分离和遭遇核爆炸等动力环境不会对石墨/环氧的强度产生不利的影响。     

展望八十年代(连载)

美国航空与航天学会为纪念学会成立50周年举行了一系列庆祝活动。作为活动之一,学会组织了一批专家撰文展望未来的发展趋势,以《展望八十年代》(Forecasting the 80’s)为题,刊登在学会刊物“Astronautics＆Ae-ronautics”1981年7、8月的合刊上。这些展望反映了航空航天技术领域的广度,揭示了促使各项技术发展的因素,对工程决策有一定参考价值。全部“展望”分6大类,共42个题目,具体为: (一)宏观管理:经济学,工程管理,航空与航天法,人类社会与航空航天技 术;(二)航空航天系统和信息系统:航天系统~*,生命科学与系统,航海系统与技术,导弹系统~*;航空航天通信与电子设备~*,计算机系统~*,敏感器系统~*;(三)航空航天科学:大气环境、空间科学和天文学,航空声学,流体力学,等离子体动力学,热物理学~*;航天动力学,大气飞行力学~*,制导和控制~*;(四)飞机系统:空中运输系统,飞机设计~*,飞机运行,通用航空系统,比空气轻的系统,垂直起落系统~*;(五)推进与能源:空气喷气推进~*,电推进~*,液体推进~*,推进剂与燃烧~*,固体火箭~*;航空航天动力系统,能源;(六)结构、设计、试验与鉴定:设计工程~*,交互式计算机图形学~*,空间材料加工;材料工艺~*,结构动力学~*,结构~*;飞行试验~*,地面试验与模拟~*,支援系统~*,系统的有效性和     

射弹超高速撞击卫星推进剂起爆模型研究

卫星推进剂在射弹超高速撞击下面临着爆炸的风险,就此问题进行研究。在分析卫星推进系统组成的基础上,以单组元液体肼推进剂为研究对象建立了射弹撞击推进剂贮箱的模型;结合典型撞击起爆判据对国外液体肼撞击起爆试验数据进行分析,定义液体肼撞击起爆的功率密度阈值,建立液体肼撞击起爆模型;依据一维冲击波和不定常流理论,建立撞击冲击波压力及其持续时间的求解模型。分别采用本模型和光滑粒子流体动力学算法对同一案例进行仿真分析,两种方法得到功率密度值均高于起爆阈值,二者误差为4.5%,这一结果验证了本模型的有效性可行性。研究成果对于空间撞击事件效果分析与影响评估具有重要的工程参考价值。     

X射线源/地心矢量观测的卫星自主导航应用

针对X射线探测器的卫星自主导航应用,提出基于X射线源/地心矢量观测的航天器自主天文导航方法。研究了X射线源/地心矢量自主导航原理并给出自主导航系统方案。通过X射线源和地心矢量提取,合成了X射线星光角距和星光仰角观测模型。对X射线源矢量方位观测误差和地心矢量方位观测误差引起的系统观测量残差进行了理论分析,并将其建模为缓变量。建立了卫星运动状态方程模型,并将无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)算法应用于自主导航过程中,针对观测量周期与导航周期异步的情况给出了导航解算方案。近地圆轨道卫星的自主导航仿真结果验证了该方法的有效性。     

立方体卫星质量矩姿态控制建模与布局优化

针对使用固体火箭发动机进行立方体卫星快速变轨机动过程中存在的姿态翻转问题,创新性地提出应用质量矩控制技术实现其姿态稳定。首先推导了完整的八自由度动力学模型,并深入分析了质量矩控制机理;然后利用仿真手段对质量块移动产生的附加扰动力矩以及系统耦合进行了研究,并指导了执行机构的布局优化设计;最后提出的双对称执行机构保证了附加扰动小的同时还大幅降低了通道间耦合。仿真表明该系统具有良好的操纵性。     

基于支持向量机的导弹动力系统动态过程仿真

为了对导弹动力系统动态过程进行仿真,研究了基于支持向量机方法的动态仿真技术。仿真结果与试车数据比较表明,支持向量机对发动机推力的动态变化过程进行了很好的仿真;与基于神经网络的计算结果比较表明,该模型的计算时间短、精度高,可用于液体火箭推进系统的实时状态监控、故障诊断及控制系统设计等方面。     

微波成象相干多卜勒层析X射线摄影法

以合成孔径雷达为代表的微波多卜勒成象向层析X射线摄影方面发展的研制工作最近已经完成,经实验证明,其空间分辨率很高。当用连续波辐照时,点扩展函数中的旁瓣高是其固有的性质,因而限制了重建图象的动态范围。如果系统采用连续波辐照和完全包围目标的孔径,那末其点扩展函数有一宽度为λ/5的主瓣,但其第一旁瓣仅低于主瓣峰值8分贝。旁瓣大所造成的局限性,用宽带信号或双站分集方法可部分地得到克服。 重建相干多卜勒层析X射线照相的步骤之一,是进行二维傅里叶变换。普通的二维离散傅里叶变换在笛卡尔光栅上的变换空间产生点。但是,用相干多卜勒层析X射线摄影法时,在极坐标光栅上进行数据抽样。为了减少变换成笛卡儿光栅和数据插值时所需的计算,我们研究出了另一种算法,这种算法不需要插值,它是建立在把二维傅里叶变换看作一维圆周卷积积分的基础上的。用这种方法计算的图象质量比用旧法的好得多,而且计算量大为减少。     

复杂飞行器目标强散射区求解及RCS减缩

对目标表面强散射区涂敷雷达吸波材料（radar absorbing material, RAM）是雷达散射截面（radar cross section, RCS）减缩的有效方法。基于射线追踪法（shooting and bouncing rays, SBR）提出一种确定复杂目标强散射区的方法：根据射线管出射方向与雷达接收方向的夹角判断强散射区。分析了复杂目标强散射区涂敷RAM的RCS减缩特性,并研究了判断夹角取不同值时强散射区大小和涂覆RAM后的减缩效果。计算结果显示,对强散射区涂覆RAM可以在重量增加不大的情况下有效降低目标RCS值。     

室内环境下衍射信号对太赫兹通信信道影响研究

太赫兹通信具备高带宽和高衰减特性,特别适合在室内无线通信系统中应用。在太赫兹通信信道下,会产生反射、衍射等现象,目前已有毫米波下的衍射模拟研究,但缺乏在太赫兹波下衍射特性的研究。应用一致性绕射理论、大气吸收衰减理论,对350 GHz频率下典型的楔形几何结构衍射进行了研究,结合射线跟踪法对比了材料、粗糙程度、入射角度对衍射功率的影响。应用双边缘绕射法,模拟了人在房间内行走时,衍射对太赫兹波室内信道特性的影响。     

美国国防部研制小型导弹拦截器

当前 ,由于小型化技术不断取得进展 ,且又没有国际条约约束 ,美国国防部导弹防御局 (MDA)正试图研制一种尺寸只有一袋糖大小的小型拦截器。负责MDA先进系统开发的科技研究人员将确定“小型杀伤器”(MKV)的新一族反导系统的经费投入和详细分配计划。由洛克希德·马丁公司、Schafer公司以及科学应用国际公司领导的三支工业团队将参加该系统的早期设计 ,MDA将为他们提供经费 ,之后通过试飞进行选拔。这种小型拦截器设计重量为每个 2～ 10kg,单枚导弹可发射约 2 4个拦截器。导弹先由陆基、海基及空间感应器引导飞向来袭导弹 ,之后 ,导弹将…     

创新发展观的开拓性力作——评胡皓等新著《自组织理论与社会发展研究》

党的十六届三中全会正式确立了“全面、协调与可持续”的科学发展观。浏览胡皓等著的《自组织理论与社会发展研究》(上海科技教育出版社2 0 0 2年)可以清晰地发现该书对科学发展观从它的科学基础、内在逻辑到它的应用,都作了比较系统的阐述。作者先将非平衡系统的自组织理论在科学层面上进一步打通,将其概括为“一般发展论”。由于上述研究进程本身的内在逻辑,他的研究主题自然地又由“发展何以可能?”推进到“持续的发展何以可能?”在此过程中,他们明确地提出了“超系统思维”。其核心思想,就是强调相关系统之间通过在空间维度上的“错位发…     

综合集成系统开发的系统方法思考

综合集成系统开发研究是一项非常重要的科研课题,它必然涉及理念、理论、方法论、思路、技术、实现、应用,以及组织管理等多层次多方面的一系列的思考.本文认为(1)在理念上提出"综合集成"就是一个突破,否定"还原论",不是"整体论",可以提"系统论"或"总体论",其中又应特别强调"质变过程";(2)在理论上要求深入研究"1+1>2"的必要条件和充分条件,这是整个研究开发中具有基础性的关键问题;(3)在方法论上建议关心"物理-事理-人理(WSR)"方法论和"螺旋式推进(SPIRPO)"方法论,也许能在综合集成的研究中发挥出一些作用;(4)在系统结构上建议采用"分布网络关联式的大系统结构",以便于满足可扩展性、可持续性、可维护性、可演化性,以及自学习性等的要求;(5)在技术与实现方面,为了实现分布网络关联式结构的思路,特建议选用MAS(Multi-Agent System,多独立智能体系统)技术,其中至少涉及两种具体的技术,即MAS关联技术与MAS封装技术,并构建三类Agent(独立智能体),即"管理Agent"、"交互Agent"以及"各别Agent"等,以便推动标准化;(6)在综合集成方面指出将涉及10多种具体技术;(7)在应用方面提出6项建议,并给出分布网络式大系统结构建议的示意图;(8)在组织管理方面建议试用"旋进式管理"的思路,以"以旋克旋","以旋克难",也许对整个大课题的完成能够有所促进、有所帮助.