鉴于,美国政府已表达了与传统和非传统国防承包商和学术界合作的意向,利用他们在海军水面作战技术和能力方面的研究、开发和成熟原型项目和生产方面的综合能力,这些技术和能力包括但不限于多功能材料;网络;大数据分析、人工智能、机器学习;定向能科学与工程;先进计算和软件工程;自主和无人系统;电磁环境效应和频谱;传感器系统;枪支和射弹系统;数字工程;人机系统集成;量子技术;威胁工程;任务工程与分析;综合作战系统;虚拟化;不对称战争;制造业;杀伤力;水面攻防战;发射装置技术和其他相关主题、技术和能力领域,以充分支持美国政府的需求,
现代卫星平台依靠成熟的电力推进系统来高效利用推进剂。然而,这些系统提供的推力有限,通常只有几百毫牛顿,这限制了它们只能用于长时间机动。高推力执行器对于发射装置分离后的减速、避免碰撞、进入轨道或安全模式必不可少。为了满足这一要求,将冷气推进器集成到机载基础设施中是一种可行的解决方案。AST Advanced Space Technologies GmbH 开发了一种高压冷气推进器,能够使用氮气、氩气、氪气和氙气等标准气体产生超过 2 N 的推力。该推进器可在很宽的压力范围内高效运行,从最大预期工作压力 300 bar 到报废压力 1.5 bar,无需压力调节器。1. 简介
美国海军 (SSN) 需要维持一支现代化的核动力攻击潜艇 (SSN) 部队,这些潜艇能够执行反水面 (ASuW) 和反潜战 (ASW) 作战,以支持国防指令。美国海军 (SSN) 需要维持一支现代化的核动力攻击潜艇 (SSN) 部队,这些潜艇能够执行反水面 (ASuW) 和反潜战 (ASW) 作战,以支持国防指令。目前对 SSN 的要求包括平时和战时任务,包括: • 通过从垂直发射器和鱼雷发射管发射对陆攻击导弹进行隐蔽打击。• 使用先进作战系统和灵活的鱼雷载荷进行反潜战 (ASW)。• 使用先进作战系统和鱼雷进行反水面舰艇作战。• 使用先进电子传感器和通信设备为战斗群提供支援。• 秘密情报、监视和侦察 (ISR),使用传感器收集雷达站、导弹发射装置、指挥和控制站的关键情报信息,监视通信并跟踪船只动向。• 针对敌方船只进行秘密布雷。• 特种作战;包括搜索和救援 (SAR)、侦察、破坏、佯攻以及火力支援和打击方向。过去十年,人们一直在研究可能在未来几十年改变美国潜艇部队任务的新兴威胁。新兴威胁的方向将直接影响到将要采购的潜艇类型和/或对现有潜艇的改造。美国海军 (SSN) 需要维持一支现代化的核动力攻击潜艇 (SSN) 部队,这些潜艇能够执行反水面 (ASuW) 和反潜战 (ASW) 作战,以支持国防指令。目前对 SSN 的要求包括平时和战时任务,包括: • 通过从垂直发射器和鱼雷发射管发射对地攻击导弹进行秘密打击。• 使用先进作战系统和灵活鱼雷载荷进行反潜战 (ASW)。• 使用先进作战系统和鱼雷进行反水面舰艇战。• 使用先进电子传感器和通信设备为战斗群提供支持。• 秘密情报、监视和侦察 (ISR),使用传感器收集雷达站、导弹发射装置、指挥和控制站的关键情报信息,监控通信并跟踪船舶动向。• 针对敌方船只进行秘密布雷。• 特种作战;包括搜索和救援 (SAR)、侦察、破坏、牵制攻击以及火力支援和打击方向。过去十年,人们一直在研究可能在未来几十年改变美国潜艇部队任务的新兴威胁。新兴威胁的方向将直接影响将要采购的潜艇类型和/或对现有部队的修改。
本文介绍了冲击打印的概念,这是一种新的增材制造 (AM) 方法,通过机器人注射过程聚集可塑性离散元素(或软颗粒)。软颗粒之间的结合源于加速阶段获得的动能转化为冲击时的塑性变形。因此,软颗粒之间不需要额外的粘合材料;材料本身的内聚力和自锁能力充当主要粘合剂。可以调节注射力和随之而来的冲击力,并产生不同的压实率。通过线性注射材料,我们将沉积设备与生产的部件分离,并为沉积过程提供灵活性,使其有可能在任何方向或不受控制的表面上构建。冲击打印生产的部件具有介于砌砖(离散构建块的组装)和 3D 打印(计算机控制的材料沉积或固化)之间的形式特征。它提出了一种新颖的数字制造方法和传统连续 AM 工艺的替代方案。本文通过一系列原型实验验证了冲击打印方法,这些实验采用机器人制造装置进行,该装置由一个六轴机械臂组成,该机械臂上安装有材料发射装置,可以形成、定向和投射软颗粒。我们将解释和演示其原理,并定义制造参数,例如发射力、发射距离和由此产生的聚集体的特征。
摘要。全球原油产量预计将在未来几十年中继续增加,以满足不断增长的世界人口的需求。目前,全球占主导地位的炼钢技术是传统的高度CO 2强炉 - 氧气熔炉生产路线(也称为Linz – Donawitz工艺),它将铁矿石用作原材料和可乐作为还原剂。结果,富含一氧化碳(CO)的大量特殊气体是钢制过程的各个阶段的副产品。鉴于与基于卫星的二氧化碳估计值(CO 2)相关的挑战,该排放量是由于背景水平显着的发射装置量表,因此共同发射的CO可能是钢厂碳足迹的有价值指标。我们表明,可以使用5年的测量值(2018-2022)从太空中释放区域CO从对流层监测仪器(Tropomi)的船尾5年 - 5个前体卫星上进行监测,从其相对较高的空间分辨率和每日全球覆盖范围内得到了有益的。我们分析了所有带有爆炸炉和碱性氧气炉的德国钢厂,并获得相关的CO排放量在每个位置50–400 kt yr -1的范围内。与各自的CO 2排放的比较,从欧盟排放交易系统的排放贸易数据可用的发射安装水平上产生了线性关系,与部门特异性CO / CO / CO 2的发射率为3.24%[2.73– 3.89; 1σ],表明将CO用作可比钢生产地点的CO 2排放的可行性。在其他钢生产地点进行的评估表明,派生的CO / CO 2发射比也代表了德国以外的其他高度优化的最先进的Linz – Donawitz钢铁钢铁工厂,并且如果通过对其他感应的CO排放,则在估算群体的co 2上的估计,该发射率可能是有价值的,只要对其他人的影响就会产生造成的影响。
亚马逊以三大理念为基础:客户至上、长远考虑和创新意愿。Kuiper 就是我们如何将这些原则付诸实践的一个例子。我们研究了宽带接入的需求,并考虑了我们可以发明什么来帮助传统有线和无线解决方案无法覆盖的客户。Kuiper 就是答案。凭借我们的创新和扩展能力,我们知道我们可以为未服务和服务不足社区的数千万客户提供经济实惠的高速宽带解决方案。亚马逊已在 Kuiper 项目中投资了 100 多亿美元,我们将继续投资于实现愿景所需的基础设施、人员和技术。我们组建了一支由世界一流的科学家和工程师组成的团队;在华盛顿州雷德蒙德建造了一个大型研发和生产设施;购买了 80 多个重型发射装置来部署我们的星座;最近开始在华盛顿州柯克兰建造一个先进的卫星制造工厂,使我们能够每天建造多达四颗卫星。我们的卫星旨在提供与地面网络同等速度、延迟和可靠性的宽带服务,并为几乎全球任何地方的农村和偏远地区提供这种连接。我们的卫星群将服务于个人家庭以及企业、学校、医院、政府机构和其他组织,并为无线运营商提供回程解决方案以扩展 LTE 和 5G 服务。我们不仅致力于创新和服务客户,而且着眼长远。这就是为什么从第一天起,太空安全和可持续性就是我们的核心原则,我们的卫星在设计和建造时既要确保在太空中安全运行,又要在使用寿命结束时迅速报废。
摘要 可重复使用运载火箭 (RLV) 不仅是经济和生态可持续的太空进入的关键,也是满足对小型卫星和巨型星座日益增长的需求的一项至关重要的创新。为了确保欧洲独立的太空进入能力,ASCenSIon(推进太空进入能力 - 可重复使用性和多卫星注入)作为一个创新培训网络诞生,拥有 15 名早期研究人员、10 名受益者和 14 个遍布欧洲的合作组织。本文概述了该任务,从可重复使用级的上升到再入,包括多轨道注入和安全处置。特别关注 ASCenSIon 内部开展的有关任务分析 (MA)、制导导航和控制 (GNC) 和气动热力学 (ATD) 的活动。介绍了项目的预见方法、途径和目标。这些主题由于相互关联,需要内部创新和高水平的协作。飞行前设计能力推动了 MA 和 GNC 任务化工具与 ATD 软件相结合以测试/探索再入解决方案的必要性。这种可靠而高效的工具将需要开发用于发射器再入的 GNC 算法。此外,还解决了 RLV 轨迹优化的具体挑战,例如集成的多学科飞行器设计和轨迹分析、快速可靠的机载方法。随后,本研究的结果用于制定控制策略。此外,执行新颖的多轨道多有效载荷注入。随后,开发了一种 GNC 架构,该架构能够在精度和软着陆约束下以最佳方式将飞行器引导至目标着陆点。此外,ATD 在多个阶段影响任务概况,需要在每个设计步骤中加以考虑。由于初步设计阶段的复杂性和计算资源有限,需要使用响应时间短的替代模型来基于压力拓扑预测沿所考虑轨迹的壁面热通量。完整的概况包括发射装置为确保遵守空间碎片减缓指南而采用的任务后处置策略,以及这些策略的初步可靠性方面。本文对 ASCenSIon 工作框架内讨论的主题及其相互联系进行了初步分析,为开发 RLV 的新型尖端技术铺平了道路。关键词:可重复使用运载火箭、制导、导航和控制、可靠性、气动热力学、
第 6 章 场发射 6.1 简介 电子束在许多应用和基础研究工具中起着核心作用。例如,电子发射用于阴极射线管、X 射线管、扫描电子显微镜和透射电子显微镜。在许多此类应用中,希望获得高密度的窄电子束,且每束的能量分布紧密。所谓的电子枪广泛用于此目的,它利用热阴极的热电子发射来操作。然而,由于发射电子的热展宽,实现具有窄能量分布的电子束很困难。因此,冷阴极的场发射备受关注,但需要大的电场导致尖端表面的原子迁移,因此难以实现长时间稳定运行。碳纳米管可能为这些问题提供解决方案。事实上,碳纳米管在冷场发射方面具有许多优势:与金属和金刚石尖端相比,纳米管尖端的惰性和稳定性可以长时间运行;冷场发射的阈值电压低;工作温度低;响应时间快、功耗低、体积小。本章后面将讨论,利用纳米管优异场发射特性的原型设备已经得到展示。这些设备包括 X 射线管 [Sug01]、扫描 X 射线源 [Zha05]、平板显示器 [Cho99b] 和灯 [Cro04]。在详细介绍场发射之前,我们先介绍一下早期的实验工作,这些工作确立了碳纳米管在场发射方面的前景 [Hee95]。图 6.1 显示了测量碳纳米管薄膜场发射的实验装置。其中,碳纳米管薄膜(纳米管垂直于基底)用作电子发射器。铜网格位于纳米管薄膜上方 20 微米处,由云母片隔开。在铜网格和纳米管薄膜之间施加电压会产生一束电子,该电子束穿过铜网格,并在距离铜网格 1 厘米的电极处被检测到。 (需要注意的是,这些实验是在高真空条件下进行的,场发射装置位于真空室中,残余压力为 10 -6 托。)图 6.1 显示了这种装置的电流与电压曲线,表明正向偏置方向的电流大幅增加(发射类似于二极管:对于负电压,电流非常小)。为了验证光束确实由电子组成,光束在磁场中偏转,偏转对应于具有自由电子质量的粒子的偏转。该图的插图显示了 ( ) 2 log / IV vs 1 V − 的图,即所谓的 Fowler-Nordheim 图(更多信息请参见
在我的同事 S. Nambinarayanan 的领导下,该计划得以顺利实施。约有 40 名工程师参与了这项技术采购计划,他们来自各个领域。代表印度空间研究组织签署协议的是当时的印度空间部 (DOS) 副部长 TN Seshan,他创造了 Vikas 这个名字来取代 Viking。(Seshan 后来成为备受瞩目的印度首席选举专员。)Vikas 在梵语中的意思是“发展”,也有“开花”的意思。Vikas 也是 Vikram A. Sarabhai 的缩写。无论如何,Vikas 项目就是这样诞生的,对法国和印度都有好处。回忆 APPLE(印度首个本土地球静止通信卫星项目 APPLE 项目总监 RM Vasagam 回忆录)……APPLE 的设计和建造为夹层结构,顶部是载客的 Meteosat,底部是 CAT(Capsule Ariane Technologique)舱…………如果 APPLE 的飞行模型不能及时准备好,我们将发射存放在图卢兹的适合飞行的结构模型,该模型经过复合材料堆叠测试后才能返回印度。如果我们没有在约定的日期交付飞行模型,那将是多么遗憾?我们还必须在 ISRO 设立一个独立的安全办公室。我们第一次做了耦合载荷分析!用飞机运输固体远地点发动机并将其存放在法国,随后将其转移到库鲁,用船将印度制造的肼运到库鲁等,都是在极其困难的情况下完成的。印度航空曾是我们的承运人,但在关键时刻,我们面临着让包机来图卢兹运送航天器到库鲁的困难,因为这违反了 1975 年的洛美公约。库鲁是法国的海外领地,我们不得不求助于法航!……印法在空间技术领域的合作(萨蒂什·达万航天中心前主任 MYS Prasad)印度和法国在空间研究和空间技术应用领域的合作始于 1963 年 11 月,当时法国国家空间研究中心 (CNES) 提供的钠蒸气有效载荷通过耐克阿帕奇火箭从 Thumba 赤道火箭发射站 (TERLS) 发射。1964 年 5 月,法国国家空间研究中心和原子能部 (DAE) 签署了谅解备忘录 (MoU),从此印法在空间研究方面的合作正式开始。随后,法国国家空间研究中心向 TERLS 赠送了包括 COTAL 雷达在内的各种设备。法国国家空间研究中心还帮助与法国航空航天工业达成协议,生产火箭推进剂,并在印度获得许可生产 Centaure 火箭。法国国家空间研究中心每年还为一些印度空间研究组织的工程师和科学家提供专门培训。1972 年 4 月,印度空间研究组织 ISRO 和法国国家空间研究中心达成协议,成立联合委员会,负责启动和跟进合作项目。自 1973 年开始,ISRO-CNES 联合委员会每年定期开会,并根据发射装置、电信、遥感等各个专业领域的联合工作组的建议采取行动。