摘要：光学系统的最终性能不仅取决于其理论设计结果,更重要的是取决于光学系统建造过程中对于面形加工、装调位置和系统稳定性等误差因素的控制。为了探究反射式光学系统误差敏感度的影响因素及规律,以同轴两反式光学系统作为研究对象,提出了采用失调误差引起的光程变化量作为光学系统误差敏感程度的评价标准,理论推导了由反射镜位置失调因素引起的光程变化量的数学解析表达式,通过一套标准Ritchey-Chretien系统,并应用光线追迹的方法,计算了在各项失调扰动情况下所产生的实际光程变化量,与理论推导值对比,相对误差均在1%左右,证明了光程变化量理论表达式的正确性。在光程变化量理论研究的基础上,提出并建立了基于光程变化量作为评价准则的同轴反射式光学系统降敏设计方法。以一个焦距为5600 mm的同轴两反系统为例,通过15轮迭代优化,设计了同时满足光程变化量与波像差指标的光学系统,并通过光程变化量与波像差改变量的关系,验证了光程变化量作为敏感度评价标准的正确性和降敏设计方法的有效性。

摘要：热管熔盐堆堆芯倾角对堆芯温度分布和局部热点具有重要影响。为获得堆芯在不同倾角下内部熔盐的自然对流换热特性、优化堆芯设计和提高系统安全性,对堆芯进行三维建模,通过Fluent软件进行数值模拟,对横置和竖置放置2种情况下堆芯内熔盐自然对流的温度场和流场进行了分析,同时讨论了堆芯倾角变化对堆芯温度场及局部热点的影响。研究结果表明:局部热点始终出现在堆芯上部,相对于竖置,横置时堆芯温度场及流场更加不稳定。当倾角在5°~10°范围内,局部热点温度最高,竖置时热点温度最低。模拟结果揭示了堆芯内熔盐的自然对流特性,并为热管熔盐堆热工方面的概念设计提供了一定参考。

摘要：针对云存储环境下,验证多个远程副本的完整性效率低,不支持动态数据更新的问题,提出了一种多副本动态数据持有性证明方案.首先给出面向分布式云存储系统的多副本验证模型,然后利用双线性映射和伪随机掩码技术设计了一种多副本数据持有性证明方案.通过把每个数据块映射为种子映射表的一个表项,解决多个副本同时进行动态修改的问题.安全分析和性能评估表明,文中方案是正确且完备的,并显著提高了多副本动态数据持有性证明的效率.

摘要：空气预冷器用于在短时间内将高温来流空气高效冷却,是预冷吸气式空天发动机的核心部件。提出一种逆流管翅式的空气预冷器换热构型,经过与SABRE预冷器构型的比较,说明该新构型的预冷器可实现性更好。针对该构型,基于换热单元内部热通量平衡的基本假设,提出了一套流动及冷却效果的计算评估方法,考虑了冷却剂以及空气的流动摩擦损失。为解决以复杂碳氢燃料为冷却工质的空气预冷器设计难题,高温空气物性的计算使用NASA的物性拟合公式,碳氢燃料冷却工质及其裂解产物的物性计算,采用组分替代模型结合SUPERTRAPP物性计算子程序来实现;当燃料达到裂解温度后,采用燃料裂解机理计算更新燃料组分。此外为验证计算模型及程序的准确性,利用CFD软件与该程序进行同工况的比较计算,初步验证了该方法的可靠性,且采用本方法进行考虑碳氢燃料裂解的空气预冷器的典型工况计算,时间不超过30min。这一兼顾准确性和运算效率的新方法可用于逆流管翅式空气预冷器性能的快速评估。

摘要：乘波体的高升阻比优势使其在高超声速飞行器设计中极具应用前景.在实际工程应用中,为了满足防热要求,乘波体前缘必须进行钝化处理,前缘钝化对乘波体气动性能会产生显著影响.因此,原始尖前缘最优乘波体并不能保证钝化后仍为最优.针对这一问题,首先研究了前缘钝化对不同构型升阻特性的影响程度和作用机理.结果表明:前缘钝化会造成乘波体升力小幅度降低,阻力大幅增加,升阻比显著降低;其中钝前缘本身的波阻在阻力增量中起主导作用,而钝前缘本身的摩阻增加量与物面的摩阻降低量十分接近.基于上述结果,提出了一种高效评估钝前缘乘波体气动力的方法,并结合遗传算法,开展了直接考虑前缘钝化影响的乘波构型优化设计研究,获得了钝前缘最优构型.通过CFD数值模拟对最优构型的气动力特性进行评估,结果表明:在不同飞行高度、不同升力和不同钝化半径约束下,相比尖前缘最优构型,钝前缘最优构型宽度变窄,相同纵向位置处的后掠角增大,且升阻比显著提升.在M;=15,H=50 km,CL=0.3约束条件下,钝化半径R=10 mm的钝前缘最优构型设计点升阻比相比尖前缘最优构型提升量可达9.32%.

摘要：以太阳帆在20年内飞行至距离太阳200 AU以远进行星际探测为目标,研究太阳帆通过行星借力和太阳借力的轨道全局优化问题。建立太阳帆时间最优转移轨道数学模型,分析行星借力和太阳借力的约束条件,并用这些约束条件构造目标函数,从而将轨道优化的四点边值问题转化为求解无约束条件下的多变量优化问题。通过选取合理的约束权重,采用遗传算法获得大范围的粗略解,代入到序列二次规划算法中获得高精度解。仿真结果表明,虽然太阳帆通过太阳借力已获得相当大的加速度,但加上木星借力仍然可以节省相当多的飞行时间。提出的轨道优化思路,可以为太阳系逃逸任务轨道初步设计提供参考。

摘要：中国与东道国之间制度与文化上的差异,已经成为中国企业"走出去"关注的重点,也是推动"一带一路"建设向高质量发展转变必须考虑的重要因素。现代化铁路项目具有"自然垄断"、投资大、涉及地域广的特点,其建设对运营制度与文化的依赖性强,属于一种典型的变革性项目和嵌入式技术转移。"一带一路"沿线国家制度建设相对薄弱,与中国文化差异较大,且往往不具备铁路运营技术与能力,因此中国铁路在"走出去"的过程中,必须从设计-建设-运营乃至投融资进行全链条考虑,并将铁路项目作为"技术-制度-文化"复合体进行培育,即通过制度保障、文化相互适应以及技术标准、管理模式、产业链条的属地化管理,来保障项目的成功运营。蒙内铁路是中国铁路"走出去"较为成功的案例,本文通过实地调研,总结了"技术-制度-文化"复合体海外发展模式,从而为推动海外项目建设与运营成功、"一带一路"建设向高质量发展提供借鉴意义。

摘要：在熔盐球床堆设计中,为实现堆芯内部燃料球堆积结构的稳定性,需保证堆芯内部的流场均匀分布。研究基于模拟熔盐球床堆堆芯水力特性的球床密实实验装置(Pebble bed dense experiment facility,PBDE),通过设计不同形状和不同孔道分布的分流板,运用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)方法使用FLUENT软件对其堆芯内部的流场分布进行数值模拟,目的是保证实验中堆芯的流场分布均匀稳定。模拟结果表明,平板形分流板较锥形分流板能更好地使堆芯内流场均匀分布;且增加分流板的孔道数目或减小孔径能使堆芯内部的流场更加均匀稳定;比较设计的6种分流板模拟结果,最终给出满足PBDE堆芯流场均匀分布的分流板,为PBDE实验提供了基础,也为熔盐球床堆的堆芯流量分配设计提供技术方案与选型参考。

摘要：暗物质粒子探测卫星(dark matter particle explorer,DAMPE)是我国空间科学卫星系列的首发星,用于找出可能的暗物质粒子信号。塑料闪烁体阵列探测器(plastic scintillator detector,PSD)分系统作为卫星有效载荷的主体部件之一,参与承担高能粒子电荷测量和电子/γ射线鉴别任务。PSD由82根塑料闪烁体条和164个光电倍增管(photomultiplier tube,PMT)组成,有328个输出通道,每根塑料闪烁体条的动态范围为2×10~3,需配备1套完备的读出电子学系统。该电子学系统由4块前端电子学(front-end electronics,FEE)板构成,共具有360个信号处理通道,总功耗6W。电路主要包括电荷测量电路、模拟调理电路、模数变换电路、刻度电路、环境监测电路、FPGA电路、电源管理电路以及接口电路等,其主要功能是基于32路模拟信号将PMT的电荷信号输入VA160ASIC芯片,考虑了抗辐照加固、温度设计等一系列关键问题,以确保在严酷的太空中具有长期的可靠性。测试结果表明,该FEE系统工作稳定、性能良好,具有较好的技术指标,每个电子学通道实现了0~12.5pC的动态范围,通道的随机噪声水平好于2fC,积分非线性好于0.6%。FEE能适应恶劣的空间环境,具有很高的可靠性。FEE配合PSD样机还分别于2014年和2015年在欧洲核子中心(CERN)的PS和SPS终端成功完成了2次束流试验,验证了PSD的探测能力完全满足任务书中提出的功能和指标要求,能很好实现实际科学任务需求。

摘要：基于Casper硬件平台的射电望远镜数字系统正在被广泛应用.在Simulink中通过调用Casper模块可以实现复杂的数字信号设计,加快FPGA开发射电望远镜系统的效率.利用Casper模块和Simlink中Xilinx模块设计射电望远镜单元样机的数字信号处理单元,完成子带的抽取、下变频和整体频谱分析等功能.在Casper通用硬件平台ZYNQ7020上进行相关功能的仿真,验证了利用Casper模块和Xilinx模块设计基于FPGA的射电望远镜单元样机信号处理系统的可行性和高效性.