『起源号』之憾

2004年9月8日,美国东部夏令时间11时58分,"起源号"飞船抛出的密封舱坠落在美国盐湖城西南的犹他空军试验和训练基地附近的沙漠里,密封舱受到严重损害。舱内有"起源号"飞船在850天里收集的太阳风粒子,这是1972年"阿波罗登月"以后空间飞行器收集的第一批太阳风粒子样品,科学家对它寄予了很大的希望,期望它能够为人类带来太阳系起源的新信息。然而,随着密封舱坠毁时的一声巨响,耗资2.64亿美元的实验以及科学家的愿望也几乎全盘化为泡影。     

基于前馈-反馈复合控制的盾构土压平衡控制

为使盾构土压平衡控制系统既有较高的土压力控制精度又能及时消除推进速度波动对土压力产生的干扰,在现有土压平衡控制系统基础上,提出基于推进速度前馈-密封舱压力反馈的土压平衡控制系统.建立密封舱土压力数学模型,根据模型描述的推进速度、螺旋输送机转速和密封舱土压力之间的关系,通过推进速度前馈环节得到螺旋输送机转速相应的改变量,在推进速度波动对密封舱压力造成干扰之前进行补偿.同时,系统中的土压力反馈环节可以进一步消除其他干扰因素造成的土压力控制误差,提高系统稳态精度.利用在盾构实验台上采集的实验数据进行对比分析计算,验证土压力产生机理模型的有效性.结果表明,在前馈-反馈土压平衡控制系统中推进速度改变后螺旋输送机马达转速的响应时间约为0.5 s,而在反馈系统中约为2.5 s,前馈-反馈系统土压力控制最大相对误差为1.54％,而反馈系统为6.52％,因此证明当推进速度波动时,采用前馈-反馈控制的土压平衡控制系统具有更好的性能.     

24个人曾经造访过的地方

1月中旬的某一天,天下着绵绵细雨。一群游客在位于华盛顿的史密松航空航天博物馆参观时,被展厅中的那个年代久远的太空密封舱吸引住了。当9岁的约翰·卡尔曼凝视着“阿波罗”11号指令舱和“哥伦比亚”号航天飞机的舱门（把第一个人送上了月球和第一架执行空间计划的航天飞机）时,惊叫着说：“真是太棒了。”他的阿姨告诉他：“可以肯定,这和我们今天所使用的指令舱大不相同。”     

载人火星之旅新蓝图

2010年6月,6名男性志愿者进入一个模拟密封舱,开始为期约一年半(共520天)的与世隔绝的生活,以此模拟名为"火星500"的载人往返火星的全程任务。这一模拟火星之旅引起广泛关注。科学家说,真正的载人火星之旅至少还要等20到25年才能成行,但在新技术的帮助下,它一定能够实现。     

天宫一号整体壁板式密封舱结构技术

2011年9月,天宫一号目标飞行器发射升空,于2011年11月、2012年6月和2013年6月与3艘载人飞船完成3次交会对接,航天员两次进入实验舱生活和工作.实验舱是目前国内首个在轨工作2年以上的载人密封舱,该密封舱首次采用整体壁板式结构.本文分析了长寿命载人密封舱结构设计约束条件,通过不同结构形式的比较,提出了密封舱采用整体壁板结构,介绍了壁板结构设计准则和研究内容.该项设计技术的突破为我国未来大型长寿命载人航天器,尤其是载人空间站结构奠定了基础.     

准将号（一）

所有的办法都不能阻止它们。 我看到飞船的最后一道密封门也开始出现裂纹，这里已经是飞船的最后一段密封舱了．实际上它也是作为脱离火箭舱的飞船后置部分，准将号飞船属于火箭运载式飞船，在脱离类似地球引力的行星时还需要分离式助推火箭。而随着飞船发动机的改革。新的离子发动机使飞船的动力终于达到不再需要助推火箭的状态．但是准将号这样的老家伙依然还保留着助推火箭。我曾想过淘汰换新，但总是赚不够钱，加上助推火箭的价格一再降低，准将号就留到了现在。     

盾构机密封舱土压平衡综合优化控制

为了实现盾构机掘进过程密封舱土压平衡的精确高效控制,提出了盾构刀盘系统、推进系统和排渣系统的综合优化控制方法.设计了以扭矩切深指数(TPI)和场切深指数(FPI)为特征输入参数的地层识别系统,然后建立了专家控制系统,根据地层识别的量化结果和控制规则给出刀盘转速的控制策略;在此基础上,提出了采用最小二乘支持向量机(LS-SVM)非线性预测控制方法来协调控制推进速度和螺旋输送机转速,并利用蚁群算法(ACS)滚动优化控制变量,实现密封舱土压平衡控制.实验结果表明即使在工况发生变化时亦能够很好地控制密封舱土压平衡,证明了方法的有效性,实现了盾构机土压平衡的多子系统协调优化控制.     

基于启发式动态规划的盾构土压平衡优化控制

为了避免盾构施工造成地表变形而引发安全事故,建立有效的密封舱土压平衡自动控制方法是至关重要的.为此,提出了一种新的基于启发式动态规划(heuristic dynamic programming,HDP)的盾构土压平衡优化控制方法,该方法能够实现盾构机多参数实时协调优化控制.基于神经网络,构建组成密封舱土压HDP控制器的执行网络、模型网络和评价网络,采用梯度下降算法对网络权值进行在线训练;利用评价网络迭代逼近密封舱土压优化控制代价函数,将多级优化问题简化为单级优化,从而显著降低实时计算负荷;执行网络以最小化代价函数为目标,对多参数同步协调优化,获得推进速度、刀盘扭矩、总推力、螺旋输送机转速的最优值.仿真结果表明,该方法能够有效控制密封舱土压平衡,HDP控制器具有较强的抗干扰能力,并且控制过程更加快速、稳定.     

多参数模拟密封舱测控系统与参数影响分析

主要是对多环境参数模拟密封舱测控系统进行研究,介绍了多环境参数模拟密封舱的基本组成和测控系统的工作原理,在分析和计算各参数间相互影响的基础上,提出了对所给定的温度、湿度、压力、氧气浓度、CO2浓度、振动和噪声等7种参数进行检测和联合控制的方法,并在多参数模拟密封舱平台上实现了多参数检测和联合控制,效果良好。     

基于神经网络的盾构机密封舱压力控制研究

根据从盾构机刀盘进入密封舱的渣土的体积与从螺旋输送机排除渣土的体积平衡原理以及渣土的非线性本构模型,建立了密封舱压力控制的离散状态方程。分别采用BP神经网络和P ID神经网络作为辨识器和控制器,研究了盾构机密封舱压力控制时变系统的辨识和控制问题。数值仿真结果表明,所提出的基于神经网络的盾构机密封舱压力控制方法是有效的,并且具有良好的稳定性和鲁棒性。