“嫦娥”六号月背采样返回任务着陆场系统设计与实现

“嫦娥”六号返回器携带月球采样样品于北京时间2024年6月25日14时07分返回着陆于四子王旗着陆场,完成了我国首次月球背面采样返回,标志着我国成为世界上首个实现月球背面采样返回的国家。其中,再入回收段是“嫦娥”六号任务的收官阶段,针对“嫦娥”六号任务再入回收段任务需求,提出了返回过程跟踪测量与实况记录策略,设计了返回器搜索回收及转运方案,实施了高效敏捷的月背样品回收。实践表明,基于该系统设计,任务实现了返回器再入返回和乘伞着陆全过程的跟踪测量与实况记录,返回器着陆后搜索直升机同步降落,按流程通过固定翼飞机安全快速转运到北京,敏捷高效地完成了搜索回收任务,为后续其他返回式航天器的回收任务积累了成功经验。

航天返回舱雷达探测技术研究

雷达在探测航天返回舱黑障区时,因受到等离子体鞘套干扰,长期存在跟踪不稳定甚至丢失等问题。本文从等离子体鞘套与电磁波相互作用机理出发,提出了航天返回舱黑障区电磁特性仿真方法和再入场景回波仿真方法;结合仿真与实测数据研究获取黑障区目标回波特征,提出了基于鞘套快时变特性的目标检测方法;设计了返回舱黑障区认知探测流程,将其应用于多频段雷达装备成功完成了多次返回舱探测任务,保障了黑障区稳定跟踪,基本解决了航天返回舱黑障区雷达探测问题。

智能仓货架返回位置分配动态优化策略研究

智能仓被广泛用于高频拣选场景,其效率受制于货架摆放位置。由于季节性需求变化、营销策略、促销活动等导致的订单波动,驱使货架摆放位置按需动态调整。本文利用智能仓特点,以移动机器人完成任务时间最短为目标,在任务周期中建立动态调度模型。构建由三种位置分配策略形成的策略空间,将货架热度、货架间关联度和货架现存位置综合形成状态值,设计加权双Q学习算法,得到适应订单状态波动的货架位置分配动态优化策略。仿真实验表明:与返回原位置相比,动态策略在大订单波动环境下的效率提升约31.36%,能够在感知订单波动后及时调整策略,提高智能仓拣选效率。

神舟载人飞船是如何返回地面的

北京时间2024年11月4日1时24分,神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。此次神舟十八号飞船返回地球依旧采用快速返回的技术,即环绕地球5圈(大约7.5小时)后,经过四个阶段,大约历时50分钟着陆地面。从神舟十三号起,神舟载人飞船一直采用这种返回方案。载人飞船返回由载人飞船系统、航天员系统、测控通信系统和着陆场系统等多个系统共同完成,技术较为复杂。神舟载人飞船在返回过程需要经历哪些考验?飞船在夜间返回搜索救援要采取什么措施?航天员着陆出舱前后要经过哪些处置过程?下面将详细解答。

嫦娥六号月背采样返回 开创探月历史新纪元

2024年6月25日14时07分,嫦娥六号返回器携带人类首份月球背面样品,准确着陆于内蒙古四子王旗,任务取得圆满成功。嫦娥六号史诗之旅,创造了人类历史上首次月球背面采样返回的新的纪录。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平代表党中央、国务院和中央军委致电祝贺探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功。

返回器飞行管道的快速预测算法

针对返回器回收任务中对安全空域和期望落点的计算需求,提出了基于Koopman算子的飞行管道快速预测算法,给出了搜救直升机安全飞行空域的判定流程。建立了物伞动力学模型,利用Halton采样方法从随机空间中均匀采点,计算得到多条可能弹道;采用Koopman算子的后拉机制,将初始概率密度值与当前状态关联,得到不确定条件下返回器及其分离部件的飞行管道和期望弹道。仿真结果表明,基于Koopman算子的飞行管道快速预测算法在收敛速度和精度上都要显著优于Monte Carlo方法;利用飞行管道计算结果对搜救直升机飞行路线进行规划后,碰撞风险最大降低54%且搜索时间减少70%。飞行管道预测算法已成功应用到嫦娥五号的回收任务中。

充气式返回舱化学非平衡仿真分析

采用空气五组分模型对充气式返回舱的气动特性进行了化学非平衡数值模拟研究,考察了返回舱外形变化对流场温度和压力的分布以及壁面热流密度和压强的影响,分析了流场中组分分布情况。研究结果表明,外形变化在总体上对返回舱流场特性影响较小,会使舱体壁面处的热流密度有所增加;对流场组分分布的研究发现,由于N 2比O 2更难解离,在整个流场中N的摩尔分数远低于O的摩尔分数;在目前的计算条件下,沿轴线和壁面的氮氧比与来流基本保持一致。仿真结果在总体上与实验结果符合较好,验证了仿真模型的可靠性。

术后返回ICU患者亚急性和慢性疼痛发生率及影响因素分析

目的分析术后返回ICU的患者亚急性和慢性疼痛发生率及影响因素,为临床评估及管理该类患者提供诊疗思路。方法前瞻性选择2021年11月29日—2021年12月31日在北京协和医院接受手术治疗后返回ICU的患者。在其出院1个月和3个月后进行电话随访,评估亚急性和慢性疼痛发生率及特征,并进一步分析影响因素。结果共纳入术后返回ICU患者117例,平均年龄(60.9±16.0)岁,亚急性疼痛发生率为45.7%(53/116),慢性疼痛发生率为32.7%(36/110)。术后中重度亚急性疼痛和慢性疼痛数字评价量表均值分别为4.9±1.2和5.2±1.1。多因素Logistic回归分析显示,合并冠心病(OR=5.263,95%CI:1.436~19.292)是术后返回ICU患者慢性疼痛的危险因素。结论术后返回ICU患者的术后亚急性和慢性疼痛发生率较高,合并冠心病是慢性疼痛的危险因素。围术期采用多模式疼痛管理可改善患者ICU住院期间疼痛体验以及患者短期和长期预后。

超低轨摆渡飞船辅助的资源舱绳系返回技术初步分析

安全、可靠、快速、低成本进出空间是大规模开发利用太空资源的前提。未来太空资源开发将获取地球可持续发展急需的大量战略性矿产资源,需要发展低成本的进入地球的能力。本文提出了一种超低轨摆渡飞船辅助的资源舱绳系返回技术,应用仿真建模对该技术进行初步分析,结果表明资源舱绳系返回技术有效降低了轨道速度和轨道高度,可减小再入地球的难度并节省进出地球的费用,有望为绿色、低成本、规模化进入地球空间提供一种新技术手段。

GH4169返回料中枝晶和夹杂物的形貌及分布特性

利用光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪等研究了GH4169合金返回料中枝晶和夹杂物的形貌、尺寸及分布特征。通过与合金新料微观组织进行对比,分析了凝固过程中返回料中枝晶的生长过程与夹杂物的形成原因。结果表明:GH4169返回料中的合金元素种类与新料基本相同,但N、O含量明显增加。返回料的凝固组织为柱状晶,生长方向为由边缘向心部生长。一、二次枝晶臂间距变化规律一致,越靠近试样中心,枝晶间距越大,枝晶间存在NbC、TiN的夹杂和Laves+NbC的两相夹杂。返回料试样从中心到边缘显微硬度呈逐渐增加的趋势,晶间存在的夹杂物对合金的硬度影响不明显。

火星样品返回任务中样品捕获定向概念与验证

针对火星样品返回任务中样品捕获回收概念,提出了一种样品捕获定向系统架构,以实现火星轨道样品容器的在轨捕获、姿态定向,并将样品容器转移到封装桶内。该方案使用捕获盖进行样品容器的捕获;4个扇面形成可收缩的捕获空间,用于约束定位样品容器;扇面上的传送带与样品容器接触,利用摩擦力与突出挡条带动样品容器运动,传送带相互协同传动用于实现样品容器姿态回正,并转移到封装桶内。为了准确实现样品定向与直线转移,基于扇面转角测量信号制定了扇面与传送带的协调动作策略。设计和研制了样品捕获定向机构样机,测试验证了样品捕获、定向和转移功能。该机构具有质量小(<12 kg)、定向与转移功能集成度高、样品容器姿态回正适应性强、转移可靠性高等特点,可应用于火星样品返回任务。

三维空间深度位置上情绪面孔对返回抑制的影响

通过虚拟现实技术构建虚拟三维场景,将Posner线索化范式应用到三维空间,通过两个实验操纵了目标深度、线索有效性以及情绪面孔的效价,考察了三维空间深度位置上情绪面孔如何影响视觉空间返回抑制。结果发现,(1)情绪面孔作为目标时,目标出现在近处空间,情绪面孔效价与返回抑制存在交互作用,负性面孔下的返回抑制减小;(2)情绪面孔作为线索时,目标出现在远处空间,情绪面孔效价与返回抑制存在交互作用,负性面孔下的返回抑制增大。研究表明,三维空间中情绪面孔能够影响返回抑制的大小,且这种影响在远近空间下存在差异。

镍基铸造高温合金返回料回收再利用现状及发展趋势

镍基铸造高温合金材料通常含有多种稀贵金属,因此,其返回料具有重要的回收再利用价值。本文综述了国内外镍基铸造高温合金的返回料的回收再利用的现状以及主流的返回料净化处理工艺技术。在此基础上,对未来返回料的有效再利用技术及发展趋势进行展望,为国内相关行业中返回料的回收再利用提供借鉴。

GH738返回料合金组织及纯净度的研究

该研究针对GH738合金不能直接使用的返回料进行了真空感应拼锭处理,并针对返回料拼锭再进行了电渣重熔。相应分析了双联工艺过程的化学成分变化,比较了感应拼块锭及电渣锭中的碳化物及非金属夹杂的差别,对比了枝晶组织的特征差异。返回料熔炼高温合金主要的问题在于其相对更高的N、O气体元素含量,需要在真空感应熔炼阶段严格控制以避免对成品性能的影响。经过电渣重熔后,枝晶生长有明显的取向性,且枝晶间析出的碳化物尺寸及数量均较真空感应熔炼状态有所增大,夹杂物分布相对也更加弥散且尺寸有所减小。最终验证了对于无法直接使用的返回料进行感应拼锭处理再作为高温合金冶炼原料的可行性。

小型货物返回舱外形优化设计

为了在小型货物返回舱的总体方案设计阶段获得返回舱在高超声速条件下最优的气动外形,文章基于Isight软件搭建优化平台,建立以升阻比、阻力系数为优化目标,以头部驻点热流、货舱容积利用率和货舱体积为约束条件的优化模型,进行小型货物返回舱气动外形的优化设计。为了提高单目标优化精度,采用了不同组合的优化算法,充分发挥全局优化算法对初值不敏感、全局收敛性强及数值优化算法收敛速度快、精度高等优势。优化结果表明,基于修正牛顿理论的气动快速计算模型计算返回舱气动参数误差在5%以内,预测精度高;以升阻比为单目标的优化使升阻比增大了27.7%;若要获得最大容积,不能只以容积率为约束条件,必须同时加入容积为约束条件开展优化;单目标优化解仅是Pareto多目标优化最优解集中的一个特解。该优化平台可用于工程中小型货物返回舱方案设计选型,为返回舱外形优化提供有力支持。

类双锥型升力式返回器横航向不稳定性分析及改进

类双锥型升力式返回器的横航向稳定性对其理想再入策略的实施构成严苛的约束,且在设计阶段需要进行专门分析。针对类双锥型升力式返回器的标称再入过程,使用数值仿真方法计算该飞行器在全速域、宽迎角范围内的横航向稳定性,结合流场特征分析亚/跨/超声速速域内的横航向稳定性突变规律;重点分析涡流发生器、航向增强型面、重心偏置对横航向稳定性的影响及其作用机理,最终确定了航向舵偏转与重心偏置相结合的方案就是最佳横航向增稳方案。

基于有限元法的航天员应急返回人体动力学研究

目的应急返回是航天任务中的关键环节,但返回着陆阶段事故发生率较高,可能对航天员的身体造成不同程度的损伤,因此对乘员在这一环节的动力学响应进行研究至关重要。尽管现有的人体有限元模型在模拟着陆冲击方面取得一定进展,但仍存在数字假人模型缺乏内脏结构和座椅背角参数研究不足的问题。本研究旨在通过建立带有内脏结构的精细有限元模型,评估不同座椅背角对乘员的影响,为改进航天器座椅设计提供科学依据。方法采用丰田公司研发的THUMS假人建立躺姿(0°背角)阿波罗座椅的有限元模型,并在BETA CAE Systems有限元分析平台上,通过仿真分析人体的动态响应。模型根据离心机实验数据进行标定,以类阿波罗跳跃式返回过载曲线为输入,进一步评估了不同座椅背角对人体的影响,包括重要内脏器官的位移和变形情况。结果仿真结果显示,躺姿模式下人体头、胸、腰的合加速度响应曲线与输入相符合。随着座椅背角度数增大,内脏器官在+Gx和+Gz的共同作用下产生位移和挤压变形,而40°背角时内脏器官位移和变形最小。结论适当设计的座椅背角可以有效减轻乘员的身体负荷,降低受伤风险。建议在应急返回阶段,飞船应优先选择40°背角的座椅设计,以提高乘员的安全性。

返回式航天器动态等离子体低频电磁波信道特性研究

考虑低频电磁波在等离子体鞘套下强穿透能力,低频法被认为是一种缓解黑障影响的可行方法。现有研究建立了低频电磁波在稳态等离子体鞘套下衰减模型,但是忽略了动态等离子体信道对信号的影响,缺乏对该信道特性的深入认识。因此,对动态等离子体低频电磁波信道特性开展研究,以动态等离子体信道响应为基础,结合有色高斯分布时变电子密度模型,建立了动态等离子体信道统计模型,获得了该信道一阶统计特性,幅度概率密度函数P_(r)(r)为幂函数-高斯函数结合分布,相移概率密度函数P_(φ)(φ)为正切函数-高斯函数结合分布,功率谱密度函数S_(Hi)(ω)为有色噪声分布。为验证该信道统计模型有效性,开展多种状态的数值仿真(电子密度10^(18)~10^(19)/m^(3),碰撞频率1~5 GHz,低频电磁波频率1~30 MHz),仿真结果与理论结果高度吻合。随着电子密度从10^(18)/m^(3)增大10^(19)/m^(3),幅度、相移随机波动程度增强,P_(r)(r)均值μ_(r)从1.33增大至34.04,标准差σ_(r)从0.13增大至14.34;P_(φ)(φ)均值μ_(φ)从0.58增大至5.81,标准差σ_(φ)从0.11增大至1.19,功率谱发生衰减和展宽现象。刻画的动态等离子体低频电磁波信道,对低频通信调制算法设计和性能评估具有重要意义。

中国关税减让对制造业返回增加值及全球价值链地位的影响研究

本文通过对我国2015年、2021年的总出口进行分解,并利用2011—2019年ADB-MRIO数据库中的14个制造业(C3-C16)行业层面数据进行实证研究。结果显示,中国制造业的返回增加值占总出口的比重呈现上升趋势,且关税水平下降对返回增加值的提高有积极影响。在影响返回增加值其他因素分析中,研究发现研发投入与外商直接投资均会促进返回增加值的提高;通过扩展分析发现,关税下降也能提高制造业全球价值链地位,且外商直接投资对制造业全球价值链的攀升存在正向影响,而研发投入与全球价值链地位呈显著负相关关系。基于以上研究结论,文章提出中国应实行关税减让政策,降低总体关税水平;积极应对创新转型,自主研发产出成果;建立健全相关制度,加大知识产权监督管理力度的相关建议,以供参考。

多次返回对镍基合金K446组织与性能的影响

研究返回次数对K446合金成分、组织与力学性能的影响。结果表明:随返回次数的增加,返回合金的N含量随之增加,组织中疏松数量也随之增多。返回次数对K446合金高温断裂特征和高温拉伸性能没有明显影响,但降低持久性能。通过控制冶炼过程并在重熔时补加适量C、Al、Ti等活泼元素,多次返回合金性能仍高于技术条件指标要求。