真空中的热接触导率 Rob van Gils 1、Ruud Olieslagers 1、Mo Mirsadeghi 1、Joris Oosterhuis 1 1 飞利浦工程解决方案、机电一体化、热能、流动和控制 Rob.van.Gils@philips.com;Joris.Oosterhuis@philips.com;摘要 本研究调查了不同种类和材料的金属表面之间的宏观热接触导率。分析的目的是找到表面之间的有效传热系数,以帮助对此类接触进行热建模。创建了一个装置,其中两个金属样品可以在 0.2 – 25 MPa 的接触压力下以 50 mm 2 的接触尺寸压在一起。虽然结果与文献有较好的重合度,但在某些测试设置下,与一些常用模型(如 Yovanovic [1,2] 和 Garimella [5] 的模型)的匹配度也较差(偏差可能高达 600%)。这表明,需要正确理解这些模型的有效范围以及真空接触传热现象,而不是应用现有的模型。此外,在某些情况下,观察到高达 100% 的重新接触不可重复性(与文献来源一致),在分析具有主要热接触阻的模型时应考虑到这一点。热接触导率、测量、真空、建模、
摘要 — 无人机与无人机之间的通信信号类似于交通信号灯,是城市和农村地区先进空中机动 (AAM) 成功的关键。部署空中出租车和空中救护车等 AAM 应用(尤其是大规模部署)需要可靠的信道,以便在两架或多架飞机之间进行点对点和广播通信。要在高度移动的环境中实现如此高的可靠性,需要为灵活性和效率而设计的通信系统。本文介绍了在独特的 AAM 环境中在多架飞机之间建立和维护可靠通信信道的基础。随后,它介绍了使用蜂窝网络作为地面网络基础设施的 AAM 服务的无线覆盖和移动性的概念和结果。最后,我们分析了在使用蜂窝网络时 3D AAM 走廊的无线定位性能,同时考虑了不同的走廊高度和基站密度。我们在整个手稿中重点介绍了未来的研究方向和未解决的问题,以改善无线覆盖和定位。
检查、加油、升级、维修或救援卫星,清除轨道碎片,以及建造和维护大型轨道资产和基础设施等要求对于在轨空间基础设施的维护非常重要。到目前为止,所有值得注意的维修任务都是由宇航员舱外活动 (EVA) 在低地球轨道 (LEO) 上执行的。然而,这些操作风险大、成本高、速度慢,有时甚至不可行。EVA 可以被机器人在轨维修 (OOS) 取代,在此期间,任务由空间机械手系统 (SMS) 执行,在文献中也称为追逐者或服务者。它们由一个卫星基座组成,该基座配备一个或多个带有抓钩装置的机器人机械手(臂),并由视觉系统驱动,从而能够捕获目标(客户)卫星。SMS 也可以是安装在空间设施上的大型维修机械手。本研究课题重点关注在轨操纵和捕获,以及与这些活动相关的方面。因此,它包括与刚性和柔性 SMS 的动力学、相关的接触动力学、空间系统的识别方法、监控和控制所需的姿势和状态感测、抓取目标的运动规划方法、运动或交互任务期间的反馈控制方法以及此类系统的地面测试试验台相关的工作。该研究主题包括五篇文章。在《从空气轴承支撑的测试数据估计空间机械手的振动特性》中,李等人从理论和实验上研究了与平面实验测试试验台相关的问题,该试验台使用空气轴承垂直支撑缩放 SMS 并在平面上创建零重力环境。作者指出,空气轴承会影响缩放 SMS 的动力学行为,从而影响其表观关节的刚度和阻尼、固有频率和振动响应。作者提出了一套程序来消除空气轴承的影响,并从电机制动系统的测试数据中识别真实的等效关节刚度和阻尼。识别惯性特性,并使用遗传算法确定等效关节刚度和阻尼。通过消除空气轴承引起的额外惯性,可以估算出机械手的真实振动特性。在《废火箭级在轨机器人抓取:抓取稳定性分析和实验结果》中,Mavrakis 等人研究了废火箭级的抓取,分析了抓取稳定性,并展示了实验结果。提出了一种评估废火箭级机器人抓取稳定性的新方法,该方法基于计算 Apogee Kick Motor 喷嘴的两指抓取的固有刚度矩阵,并将稳定性指标定义为局部接触曲率的函数,材料特性、施加的力和目标质量。稳定性指标是
a 埃伯哈德卡尔斯大学理论物理研究所,72076 图宾根,德国 b 贝尔法斯特女王大学数学与物理学院理论原子、分子和光学物理中心,BT7 1NN,贝尔法斯特,英国 c 马克斯普朗克光科学研究所,Staudtstraße 2,91058 埃尔朗根,德国 d 弗里德里希亚历山大埃尔朗根-纽伦堡大学光学、信息和光子学研究所,Staudtstraße 7 B2,91058 埃尔朗根,德国 e 意大利空间公司电信和导航部门,马泰拉,意大利 f 帕拉茨基大学光学系,17.listopadu 12,77900 奥洛穆茨,捷克共和国 g 物理技术:信息和现象量化,物理系,巴塞罗那自治大学,08193 Bellaterra(巴塞罗那),西班牙 h 南安普顿大学物理与天文学院,Highfield 校区,SO17 1BJ,英国 i 德国航空航天中心 e。 V.(DLR),卫星地理学和惯性传感器技术(SI),临时地址:DLR-SI,C/O Leibniz University Hannover,Callinstraße36,30167 Hannover,德国J Leibniz大学J Leibniz University Hannover汉诺威,汉诺威E 6BT,英国l SUPA物理系,Strathclyde大学,G4 0NG,英国格拉斯哥,MIARBUS国防和太空GmbH,Robert-Koch-Straße1,82024 Taufkirchen,德国,n ljuplan,ljuplan,lj auplanjana,ljaupljana,ljaulljana,ljaupljana,lja有关量子光学和量子信息,奥地利科学院1090,维也纳,奥地利 p ZARM,不来梅大学,Am Fallturm 2,28359 不来梅,德国 q 德国航空航天中心 e。 V.(DLR),量子技术研究所(QT),Söflinger Strasse 100,89077 Ulm,德国 r 马耳他大学物理系,Msida MSD 2080,马耳他 s 的里雅斯特大学物理系,Strada Costiera 11,34151 Trieste,意大利 t 意大利国立核物理研究所,的里雅斯特分院,Via Valerio 2,34127 Trieste,意大利 u 国家光学研究所 — CNR — 的里雅斯特研究单位,Strada Statale 14,34149 Trieste,意大利
a 埃伯哈德卡尔斯大学理论物理研究所,72076 图宾根,德国 b 贝尔法斯特女王大学数学与物理学院理论原子、分子和光学物理中心,BT7 1NN,贝尔法斯特,英国 c 马克斯普朗克光科学研究所,Staudtstraße 2,91058 埃尔朗根,德国 d 弗里德里希亚历山大埃尔朗根-纽伦堡大学光学、信息和光子学研究所,Staudtstraße 7 B2,91058 埃尔朗根,德国 e 意大利空间公司电信和导航部门,马泰拉,意大利 f 帕拉茨基大学光学系,17.listopadu 12,77900 奥洛穆茨,捷克共和国 g 物理技术:信息和现象量化,物理系,巴塞罗那自治大学,08193 Bellaterra(巴塞罗那),西班牙 h 南安普顿大学物理与天文学院,Highfield 校区,SO17 1BJ,英国 i 德国航空航天中心 e。 V.(DLR),卫星地理学和惯性传感器技术(SI),临时地址:DLR-SI,C/O Leibniz University Hannover,Callinstraße36,30167 Hannover,德国J Leibniz大学J Leibniz University Hannover汉诺威,汉诺威E 6BT,英国l SUPA物理系,Strathclyde大学,G4 0NG,英国格拉斯哥,MIARBUS国防和太空GmbH,Robert-Koch-Straße1,82024 Taufkirchen,德国,n ljuplan,ljuplan,lj auplanjana,ljaupljana,ljaulljana,ljaupljana,lja有关量子光学和量子信息,奥地利科学院1090,维也纳,奥地利 p ZARM,不来梅大学,Am Fallturm 2,28359 不来梅,德国 q 德国航空航天中心 e。 V.(DLR),量子技术研究所(QT),Söflinger Strasse 100,89077 Ulm,德国 r 马耳他大学物理系,Msida MSD 2080,马耳他 s 的里雅斯特大学物理系,Strada Costiera 11,34151 Trieste,意大利 t 意大利国立核物理研究所,的里雅斯特分院,Via Valerio 2,34127 Trieste,意大利 u 国家光学研究所 — CNR — 的里雅斯特研究单位,Strada Statale 14,34149 Trieste,意大利
太空中的生物反应器可应用于从基础科学到微生物工厂的各个领域。在微重力环境下监测生物反应器在流体、通气、传感器尺寸、样品量以及培养基和培养物的扰动方面都存在挑战。我们介绍了一个小型生物反应器开发案例研究,以及一种监测酵母培养物溶解氧、pH 值和生物量的无创方法。针对系统容量 60 毫升和 10.5 毫升,测试了两种不同的生物反应器配置。对于这两种配置,光学传感器阵列 PreSens SFR vario 都会自动收集数据。使用直径为 7 毫米、固定在采样室底部的化学掺杂点监测培养物中的氧气和 pH 值。当点分别与氧分子和氢离子反应时,会发出 DO 和 pH 的荧光信号。使用以 605 nm 为中心的光反射率来感测生物量。光学阵列有三个光检测器,每个变量一个,它们返回的信号经过预校准和后校准。对于需要氧气和呼吸二氧化碳的异养培养,与光学阵列同轴的中空纤维过滤器可给细胞供氧并去除二氧化碳。这提供了足以维持稳定状态条件下有氧呼吸的氧气水平。比较并讨论了两个生物反应器中酵母代谢的时间序列。生物反应器配置可以很容易地修改为自养培养,从而增强二氧化碳并去除氧气,这是光合藻类培养所必需的。
摘要 外层空间是一个恶劣的环境,包含多种形式的压力,如宇宙辐射、太空真空、极端温度和压力、紫外线辐射和重力变化。地球大气层有几层,将微生物和陆地生命暴露在恶劣的外部环境中。为了研究微生物在极端条件下的生存极限,必须研究微生物对太空相关压力的反应。本章总结了为研究微生物在太空中的存在和反应而进行的各种气球和飞行实验。研究国际空间站的微生物群很重要,因为致病细菌会对封闭环境中的宇航员健康构成重大风险。因此,研究微生物在太空中的出现、生态、多样性、反应和适应性对于了解生物在恶劣条件下生存的极限至关重要。研究太空中的微生物生命也有助于预测微生物在行星间旅行的合理生存和持久性,这对岩石胚种论理论和行星保护至关重要。
• 阿波罗 11 号 (1969 年) 尼尔·阿姆斯特朗 (指挥官)、巴兹·奥尔德林、迈克尔·柯林斯 • 阿波罗 12 号 (1969 年) 查尔斯“皮特”康拉德 (指挥官)、艾伦·比恩、理查德·戈登 • *阿波罗 13 号 (1970 年) 詹姆斯·洛维尔 (指挥官)、杰克·斯威格特、弗雷德·海斯 • 阿波罗 14 号 (1971 年) 艾伦·谢泼德 (指挥官)、埃德加·米切尔、斯图尔特·罗莎 • 阿波罗 15 号 (1971 年) 戴维·斯科特 (指挥官)、詹姆斯·欧文、阿尔弗雷德·沃登 • 阿波罗 16 号 (1972 年) 约翰·杨 (指挥官)、查尔斯·杜克、托马斯·马丁利 • 阿波罗 17 号 (1972 年) 尤金·塞尔南 (指挥官)、哈里森·施密特、罗纳德·埃文斯