新闻资讯

2017-08-09 09:54
环境技术 2017年3期
关键词:碳纳米管宇宙航空

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国内首个通用飞机综合航空电子系统研制成功

近日,由航空工业计算所自主研制的通用飞机综合航空电子系统完成成果验收,这标志着我国首个符合民机适航要求、完全自主知识产权的通用飞机综合航空电子系统研制成功。

通用飞机综合航空电子系统包含显示控制、通信导航及监视、飞行参数采集和记录、数据显示及告警、飞行任务管理等40多种功能的16台设备,采用了基于安全性评估的冗余系统架构设计、多传感器接口的通用化核心功能集、分布-集中式小型化设计等新技术,既满足了通用飞机对综合航空电子系统的功能性能要求,又满足了低成本的设计要求。

计算所于2009年启动了通用飞机综合航空电子系统项目研制。该项目以“海鸥”300轻型水陆两栖飞机为应用背景,研究通用飞机综合航空电子系统的低成本、通用化和小型化设计等关键技术,掌握通用飞机综合航空电子系统的设计、综合及试验验证方法,研制满足“海鸥”300飞机需求的通用飞机综合航空电子系统并完成适航取证,为通用飞机提供低成本、高可靠性的综合航空电子系统。

计算所组织开展了航空电子设备通用化、低成本方法研究、民机机载设备设计研制、航电设备系统综合验证、半物理仿真测试、适航认证管理等系列工作,于2010年交付装机件并随“海鸥”300飞机成功首飞。该系统经过改装和拓展,相关技术和产品在“海鸥”300轻型水陆两栖飞机、“小鹰”500飞机、AC311A直升机、AC312C/E直升机、地效飞机等多种机型进行了应用。

“俄罗斯电子”公司的SDR无线电台提升了无线电通信的可靠性

据俄媒报道,“俄罗斯电子”控股公司为战术自动化指挥系统设备升级SDR无线电台,更新的设备可确保每条无线电路的速度和频带的适应性,确保电子对抗条件下与地方对抗任务的顺利进行。

“俄罗斯电子”控股公司吸纳了“星座”康采恩的研制和升级的产品。无线电站采用了第六代通信技术,其中包括软件无线电。该技术可增加新的功能,并可以不受结构干扰,通过软件更新来拓展设备性能。不同于俄罗斯和世界现行的类似设备,该无线电站可改变信号传输速度,范围从1.2千比特/秒到512千比特/秒,受不同战场态势、气象条件和地形而变化。因此,该无线电站可确保数据无论在森林、山脉,还是在北极或沙漠等各种气温环境中传输的可靠性。

目前,已成功完成升级版无线电台的定型试验,未来计划将信息传输速度提升至1 024千比特/秒。

欧洲科学家成功实现宇宙辐射环境实验室复制

近日,由英国斯特拉斯克莱德大学为首的研究团队在实验室条件下成功开发出人造宇宙辐射,使未来开展更加安全、可靠及广泛的空间探索研究任务成为可能。该研究工作由欧洲空间局(ESA, European Space Agency)资助,首次在地球实验室条件下实现了对真实宇宙辐射的模拟和测试。

研究团队以英国斯特拉斯克莱德大学的研究人员领衔,汇聚了来自欧空局、德国杜塞尔多夫大学、德国汉堡大学、英国中央激光研究所、莱布尼茨超级计算中心和美国加州大学洛杉矶分校等众多科研机构的研发力量。

宇宙辐射对卫星及航天器的电子器件和载人航天来说非常的危险。地球磁核可以为我们提供免受危险宇宙辐射粒子的伤害的保护,但在宇宙空间环境下并没有这种天然的防护。因此,人类要发展航天科技,就必须在真实空间环境下进行针对空间辐射的验证测试,然而这样将会产生巨大的成本。在实验室对宇宙辐射进行复制是另一种思路,但也很难实现,因为常见辐射光源的能量分布与真实宇宙辐射的能量分布差别很大。为了解决这一难题,研究人员采用了激光等离子体加速器对宇宙辐射环境进行了模拟,实现了与真实宇宙空间环境非常接近的辐射粒子通量。研究人员利用全新的基于激光等离子体的加速器来模拟可对宇航员和缺少空间防护的空间技术带来风险的宇宙辐射。该研究的试探性概念验证试验在德国杜塞尔多夫大学和英国中央激光研究所进行。

美研究人员制备出新型碳纳米管编织物薄膜可极大增强柔性电子设备的机械强度及可靠性

近日,伊利诺伊大学乌尔班纳-香槟分校的研究人员合成出了兼具高导电性及50倍于电子工业用铜膜韧性的碳纳米管(CNT, Carbon Nanotube)编织物,有望大幅度增强柔性电子设备的机械强度及可靠性。该研究首次将断裂力学原理应用于对碳纳米管编织物的设计和对其纳米结构韧性的研究当中。

早在上个世纪九十年代,碳纳米管就被称为“神奇材料”而应用于多种纳米技术当中。这些微小的圆柱结构体由石墨烯薄片卷曲而成,直径仅有几个纳米(大约为头发丝的千分之一)。单根碳纳米管的强度高于钢铁和碳纤维,密度小于铝,且具有优于铜的导电性。但是,利用碳纳米管构建如纺织品或薄膜等材料并在厘米或米的宏观尺度下仍然能保持单根碳纳米管的优良特性却十分困难。最大的挑战来自于对碳纳米管的组装与编织,因为碳纳米管尺寸太小且几何结构很难控制。

柔性电子设备需要经受重复的弯曲和拉伸动作,极易出现机械故障。将新型碳纳米管编织物简单封装在弹性体阵列中,可被用于智能纺织品、智能皮肤以及柔性电子设备的制作当中。由于具有极高的韧性,新型碳纳米管编织物将成为金属薄膜材料的替代材料,使柔性电子设备的可靠性得到进一步的增强。

国内首款海洋环境大数据系统上线

近日,由中船重工七○五所联合国家海洋局共同开发的国内首套海洋环境大数据系统——“西西海洋”海洋环境预报及仪器共享平台,在山东省青岛市黄岛区举行手机客户端登录上线仪式,正式上线运行。

“西西海洋”大数据系统包括近岸海水环境预报系统和海洋环境测试仪器共享及技术服务平台两大部分。近岸海水环境预报系统可以对海洋近岸海水环境和海水污染进行实时监控预报,满足公众对海洋健康产业的关注;同时,针对部分海洋科研企业,有选择地进行核心指标局部发布,满足企业的海试需求。海洋环境测试仪器共享及技术服务平台,整合了国内主要海洋企业的环境试验能力,可实时为海洋装备研发企业提供产品测试环境、技术指导、试验配套等服务。

美国海军研究实验室研发出更安全的锂离子电池替代品

近期,美海军禁止了易燃的锂离子电池在部分舰艇和其他军事平台上的应用,美国海军研究实验室化学分部研发出锂离子电池的更安全的替代品。

美海军研究实验室先进电化学材料研究组致力于发展更安全的水基锌电池。研究人员演示了镍锌电池的一项重大突破,使用3D锌“海绵”代替此前使用的粉状锌负极。这种电池能量密度和充电性能与锂离子电池相当,还具有较好的安全性能。目前,锌电池广泛应用于一次电池,但易生长导电晶须(树突)导致短路。研发可充电锌电池的关键在于控制循环中锌的特性,电流在“海绵”中分部更加均匀,减少树突生成的可能性。

美海军研究实验室用三种方法验证了镍-3D锌电池:延长一次电池寿命;在与锂离子电池相近的容量下,循环了超过100次;在较短循环下进行了50 000多次循环,期间进行间歇性短时间快速放电,类似电池在电动车上的使用状态。

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