摘要 EFESTO 项目由欧盟 H2020 计划资助。该项目旨在提高欧洲设计再入飞行器充气隔热罩的能力。充气隔热罩技术能够扩大太空应用范围,因为它为大气下降提供了有效的防热和减速能力,同时具有相对的质量和体积效率,这对太空任务来说是一项重要资产。在初始研究阶段,选择将充气隔热罩用于火星探索和用于运载火箭上级再入地球以供日后重复使用,作为 HIAD 技术的潜在应用。这两个应用案例是为了在现实条件下展示该技术的性能,并为在实际应用中训练的充气隔热罩设计提供代表性的研究框架。在项目的第一部分,工作重点是两个研究案例的系统设计。这项工作产生了一种充气隔热罩设计,与初始设计相比,其几何复杂性降低,并且可扩展用于其他应用。在为连续的项目阶段选择一个参考定义之前,对柔性热防护系统 (F-TPS) 的几层材料进行了比较。在此阶段之后进行了密集的测试活动。部分测试用于使用联盟内可用的等离子风洞测试基础设施验证 F-TPS 在相关气动热环境下的热性能。此外,还制造了一个高保真充气结构地面演示器。该演示器用于巩固充气系统的机械特性。此测试活动提供了用于数值互相关和实验数值重建的数据。最终,计算折叠分析完成了此项目阶段的数值活动。项目的最后阶段致力于技术的在轨演示任务的初步设计以及技术开发路线图的设计。这个潜在的未来在轨演示器 (IOD) 将在相关环境中发展时提供有关系统性能的知识。这将为开发的充气式隔热罩技术提供飞行验证和确认。本文概述了该项目,重点介绍了即将在未来几周内完成的 EFESTO 项目的系统方面。
我们已经研究了通过重复热预处理和负电子亲和力(NEA)激活周期制备的GAAS表面的光发射特性。表明,光发射效率随预处理序列发生了巨大变化。我们已经用两个具有不同量子效率的GAAS样品讨论了光发射特性,并发现量子效率随预处理序列的变化与量子效率的绝对值无关。此结果表明电子的发电和传递和发射是独立的过程。我们还讨论了新型的NEA激活方法,该方法有望改善光发射特性。I.引言碱金属在半导体表面上的吸附是从科学和实践的角度来看的重要系统,并且多年来已经对许多人进行了研究。例如,当电子亲和力的GaAS半导体大约为4 eV,因为大量条件会通过CS的交替供应和O 2(或NF 3)的交替激活,其表面的真空水平位于大量导带以下,并且该条件定义为负电子亲和力(NEA)。当光子能量在GAAS带隙能(E G = 1.4 eV)附近的激发灯照亮表面时,Valence Electron会激发到最小的传导带,并可以轻松逃脱到真空中。NEA-GAA具有很大的优势,例如自旋极化,低发射率,短束和高量子效率(QE)电子束,并且NEA-GAAS表面已被用作1970年代1的加速器的光(1)。碱金属在GAAS表面上的吸附已被广泛应用于各种场,但尚未详细阐明其吸附结构和光发射机制。将光发射过程的定性或现象学解释提出为Spicer的三个步骤模型2),并且吸附结构由多种模型(例如Hetero Junction,cluster或偶极模型3,4)预测。很难用碱金属和氧原子的几个单层观察到实际的NEA结构,因为在真空中,热环境和残留气体很容易降解NEA-GAAS表面。这些结构变化降低了NEA-GAAS光电的性能。最后,我们将简要提出新型的NEA激活方法。有可能改善光发性属性。
摘要。我们描述了单个光圈大型宇宙研究(Saltus)任务的空间天文台结构和任务设计,国家航空航天及空间管理局(NASA)天体物理学探测器资源管理器的概念。Saltus将使用直径<45 K的主要反射器(M1)来解决关键的远红外科学,并将为行星,太阳系和银河进化研究和宇宙起源提供前所未有的光谱灵敏度。从诺斯罗普·格鲁曼(Northrop Grumman)广泛的NASA任务遗产中绘制,天文台飞行系统基于Leostar-3航天器平台,以携带盐盐有效载荷。有效载荷由通货膨胀控制系统,阳光模块(SM),冷校正器模块(CCM),温暖仪器电子模块和Primary反射器模块(PRM)组成。14-m M1是一种由两层阳光射线(每层约1000 m 2)冷却的轴膜片放射线。CCM校正了M1的残留差,并将聚焦的光束传递给两种仪器 - 高分辨率接收器(HIRX)和Safari-lite。CCM和PRM居住在基于桁架的复合甲板上,该甲板还为态度控制系统提供了一个平台。Saltus 5年的任务寿命是由两个可消耗的档案馆驱动的:推进剂系统和通货膨胀控制系统。核心界面模块(CIM)是一种多面复合桁架结构,提供了一个载荷路径,具有高刚度,机械附件和有效载荷和航天器之间的热分离。SM附着CIM外,其后端直接集成到总线上。航天器在太阳线方面保持了M1的态度的态度,以促进<45 K的热环境。盐盐将驻留在阳光下 - 地球光环2轨道,最大地球倾斜范围为180万公里,从而减少了轨道转移Delta-V。瞬时视野在黄道杆周围提供了两个连续的20度查看区域,从而在6个月内实现了全天空覆盖率。
空间生命探测仪器 3 学分,字母或 S/U 评分 讲师 Christopher E. Carr 博士,助理教授 Daniel Guggenheim 航空航天工程学院和地球与大气科学学院 cecarr@gatech.edu 617-216-5012(手机;仅用于发短信) Richard O. Sarria (AE),研究生助教 rsarria3@gatech.edu 404-721-3640(手机;仅用于发短信) 如何联系我们:我们希望尽可能地方便您联系。如果您需要联系我们,请先查看:1) 本教学大纲,2) Canvas 网站上的常见问题解答,3) 在美国东部时间 (ET) 上午 8 点至晚上 10 点之间通过短信联系我们,或 4) 发送电子邮件给我们,回复可能需要 24 小时以上。 办公时间 为确保我们已登录,请先通过短信 ping 我们并让我们知道您要来。我们将举行虚拟办公时间(周二下午 2 点至 2 点 45 分,理查德;周五下午 1:20-2 点,克里斯)。同步课堂活动时间周二/周四下午 12:30-1:45,指定房间:Skiles 314 à我们已移至 Guggenheim 244。课程描述本课程将涵盖空间仪器开发的跨学科基础,重点是寻找地球以外的生命。在特定任务场景中,将介绍样品分析的非接触式和破坏性方法,包括流体处理,以及检测我们已知和不知道的生命的分析方法。将解决环境和工程挑战以及常见的解决方案;示例包括自主性、抗辐射性、热控制和数据分析方法,如机器学习。小组项目将涉及修改、构建或建模生命检测仪器或支持硬件。注册受许可证限制。请联系课程讲师了解更多信息。课程主题与目标 • 天体生物学与原位生命探测方法 • 空间仪器开发过程:从任务科学到飞行硬件 • 行星保护与污染控制 • 样品询问的非接触分析方法 • 样品分析的破坏性方法 • 样品处理与流体学 • 热环境与调节 • 抗辐射:硬件、软件、试剂 • 空间仪器的虚拟原型设计 • 空间仪器的快速原型设计 • 电气系统与控制 • 机器学习与自主性 • 潜在的特别主题:
摘要 陶瓷柱栅阵列封装由于其高互连密度、极好的热性能和电性能、与标准表面贴装封装装配工艺兼容等优点,其应用日益广泛。CCGA 封装用于逻辑和微处理器功能、电信、飞行航空电子设备和有效载荷电子设备等空间应用。由于这些封装的焊点应力消除往往比引线封装少,因此 CCGA 封装的可靠性对于短期和长期空间任务非常重要。对聚酰亚胺 CCGA 互连电子封装印刷线路板 (PWB) 进行了组装、无损检查,然后进行极端温度热循环,以评估其在未来深空、短期和长期极端温度任务中的可靠性。在本次调查中,采用的温度范围涵盖 185 C 至 +125 C 极端热环境。测试硬件由两个 CCGA717 封装组成,每个封装分为四个菊花链部分,总共需要监控八个菊花链。CCGA717 封装的尺寸为 33 毫米 x 33 毫米,具有 27 x 27 个 80%/20% Pb/Sn 柱阵列,间距为 1.27 毫米。菊花链 CCGA 互连的电阻作为热循环的函数进行连续监控。报告了电阻测量结果作为热循环的函数,迄今为止的测试表明,菊花链电阻随着热循环发生了显著变化。随着热循环次数的增加,互连电阻的变化变得更加明显。本文将介绍极端温度下 CCGA 测试的实验结果。使用标准威布尔分析工具提取威布尔参数以了解 CCGA 故障。光学检测结果清楚地表明,柱状元件与电路板和陶瓷封装的焊点在热循环过程中发生故障。第一次故障发生在第 137 次热循环中,63.2% 的菊花链故障发生在约 664 次热循环中。从威布尔图中提取的形状参数约为 1.47,这表明故障与标准浴盆曲线的平坦区域或使用寿命区域内发生的故障有关。基于此实验测试数据,可以使用 CCGA 进行 100 次热循环所研究的温度范围
匹兹堡大学通过基于扫描分解的基于扫描模拟的反馈 - 馈线控制执行摘要摘要大大降低了激光粉池床融合添加剂制造的融化池和微观结构的变化:管理当地几次对激光粉末床融合(L-PBF)添加剂生产性能的影响是最高核心的一项优先级。因此,该程序的目的是开发一种基于仿真的反馈馈电控制方法,以维持整个L-PBF部分的熔体池和微观结构的一致性。特定的研究目标包括:(1)基于通过不同过程参数产生的测量熔体池维度开发经过实验验证的计算流体动力学(CFD)模型; (2)开发有效的混合CFD和FEM(有限元方法)模型,以模拟多轨,多层方案; (3)开发基于迭代模拟的反馈 - 馈线控制模型。该项目中的重点材料是基于镍的合金inconel 718,它广泛用于高温核应用中,例如核反应堆核心和热交换器。拟议的研究旨在解决核能社区中L-PBF进程的资格和更广泛采用的关键障碍。核芯和热交换器等核应用通常包含不同尺寸的几何特征,这会导致熔体池和微观结构在整个零件过程中差异很大。拟议研究中的关键创新是开发了混合CFD-FEM模拟模型,该模型为此基于反馈 - 反馈控制方法。通过使用准确的扫描分辨过程模拟,通过调整过程参数(激光功率和扫描速度)来最佳控制熔体池尺寸,预计熔体池和微观结构将在整个复杂部分中更加一致。通过减少新的L-PBF产品开发中昂贵的实验数量,可以以较低的成本进行熔体池和微观结构一致性的巨大改进,以更有效地执行资格。大多数L-PBF热过程模拟模型使用CFD或FEM;但是,前者是准确的,但在计算上非常昂贵,而后者是有效的,但不足以捕获熔体池的尺寸和温度,而随着局部几何形状的变化。在拟议的CIFEM(CFD施加的FEM)过程仿真模型中,瞬态热场是根据高保真CFD模拟计算的,并通过深度学习来推断。这些温度值是根据局部热环境所包含熔体池的局部FEM区域施加的,而其他地方的热传导则由FEM求解。开发的基于CIFEM的工艺模拟预计将是基于CFD的模拟效率的30-50倍,同时保持熔体池和温度场的预测准确性。使用CIFEM模型最佳地控制局部过程参数,预计熔体池尺寸的变化将减少50-70%,从而导致更一致的微观结构。因此,该项目将解决社区中的基本优先事项之一,并有助于促进更广泛的L-PBF程序在安全至关重要的核应用中。首席调查员:Albert C. TO,Albertto@pitt.edu
附录 A. 参考文献,第 56 页 B. 湿球黑球温度指数,第 60 页 C. 指挥官、高级士官和教员的预防热伤亡风险管理指南,第 61 页 词汇表,第 65 页 表格列表 表 2-1. 通用热适应策略,第 12 页 表 3-1. 25 名志愿者在高温下进行 3 小时户外运动时测得的直肠温度与其他体温之间的平均绝对差 (MAD),第 16 页 表 3-2. 在温暖和炎热环境中训练的液体补充和工作休息指南,第 18 页 表 3-3. 在温暖和炎热环境中连续工作时间和液体补充的建议,第 19 页 表 3-4. 轻型飞行服的战斗机热应力指数 (FITS)(晴天至轻微阴天),第 25 页使用标准补液政策在温暖和炎热环境中训练的替代液体补充指南,第 29 页表 3-6。补水优化策略,第 30 页表 4-1。劳力性中暑的个体和环境风险因素,第 34 页表 4-2。与劳力性中暑易感性有关的药物,第 35 页表 4-3。经典中暑和劳力性中暑的比较,第 39 页表 4-4。劳力性中暑的常用测量分析物及其恢复时间过程,第 40 页表 4-5。导致劳力性横纹肌溶解症的潜在因素,第 41 页表 5-1。疑似中暑伤员的警告信号、症状和紧急措施,第 43 页表 5-2。建议使用冰袋治疗疑似劳力性中暑,第 47 页表 5-3。军人昏倒后的不同表现类型,第 53 页表 5-4。 ICD-10 劳力性中暑症状编码,第 55 页 图表列表 图 2-1. 美国陆军人员 5 年期间(2015-2019 年)热衰竭和中暑的总体频率和每周分布,第 5 页 图 2-2. 军人在热环境中从事体力劳动时的能量(热量)传递,第 6 页 图 2-3. 测量位置对 WBGT 指数的影响,佐治亚州本宁堡,2005 年 7 月,第 8 页 图 2-4. 环境热应激对相当于 2 英里跑步或 3 英里行军的自定步调耐力任务的独立和综合影响,第 10 页 图 2-5. 权衡分析表现列线图,第 10 页 图 3-1. 热应激风险评估流程,第 14 页 图 3-2. CHS 和 UCHS 期间以三种代谢率持续体力劳动时身体核心温度反应说明,第 15 页军事和运动医学 WBGT 指数类别比较,第 20 页图 3-4。佐治亚州本宁堡 2017 年 7 月 31 日历史气象数据,第 21 页图 3-5。12 英里行军期间身体储热率比较,负重 55 磅,180 分钟完成(标准),速度慢 10%,重量轻 50%,或将衣服换到 PFU,第 21 页