被动吸水材料在载人航天器湿度控制中的应用研究

飞船环境控制与生命保障系统*沈学夫，付岚，邓一兵（航天医学工程研究所，北京100094）摘要：环境控制与生命保障系统是飞船上十分复杂和相当重要的分系统，是实现载人航天必须要突破的一项关键技术。

本文着重论述了系统的功能任务、技术要求及系统的主要技术，对系统的试验验证工作也进行了讨论。

关键词：载人航天；载人飞船；环境控制与生命保障系统；系统设计；系统试验中图分类号：R852.82 文献标识码：A 文章编号：1002-0837（2003）增刊-0543-07 Environmental Control and Life Support System of Spacecraft.SHEN Xue-fu，FU Lan，DENG Yi-bing. Space Medicine&MedicaI Engineering，2003，16（S）：543~549Abstract：Environment controI and Iife support system is a very compIicated and important sub-system of man-ned spacecraft.It is a key technoIogy must be broken through for the reaIization of manned space fIight.Its functions，technicaI reguirements and main technoIogy were reviewed in this paper.Its test verification was aI-so discussed.Key words：manned space fIight；manned spacecrafts；environment controI and Iife support system（CELSS）；system design；system testAddress reprint reguests to：SHEN Xue-fu.Institute of Space Medico-Engineering，Beijing100094，China环境控制与生命保障系统是任何载人航天器必备的系统。

新型材料在航天技术中的应用随着科技的不断进步，新型材料在航天技术中的应用也越来越广泛。

新型材料具有更好的性能和更高的可靠性，能够极大地提高航天技术的发展水平。

本文将从材料的特性、航天领域的需求以及材料的应用等方面探讨新型材料在航天技术中的应用。

一、材料的特性随着科技的不断进步，新型材料不断涌现。

新型材料具有许多优良的特性，如高强度、高韧性、低密度、轻量化、高温耐受性等，这些特性使得新型材料在航天技术中得到了广泛的应用。

1、高强度航天技术是一个高科技的领域，对材料的强度要求非常高。

新型材料具有更高的强度，可以为航天技术提供更加稳定和可靠的保障。

2、低密度轻量化是航天技术的一个重要目标，因为航天器需要进入大气层。

新型材料具有低密度的特性，可以减轻航天器的质量，降低进入大气层时受到的风阻力。

3、高温耐受性航天技术需要承受高温的环境，因此需要高温耐受的材料。

新型材料具有高温耐受的特性，可以为航天技术提供更加坚固的保障。

二、航天领域的需求航天技术是一个高科技领域，对材料的需求非常高。

航天领域需要材料具有以下特点：1、高强度、高韧性在太空中，航天器需要承受许多不同的环境，如高压、高温、低温、辐射等。

因此，航天器需要具有高强度和高韧性的材料，才能保障其在太空中的稳定性和可靠性。

2、轻量化航天器的重量是一个非常严重的问题。

在发射和返回地球时，航天器需要承受不同程度的重力。

因此，轻量化是航天技术的一个重要目标。

3、抗辐射性能在太空中，航天器需要具有抗辐射的能力。

因为太空中的辐射比地球上的辐射要强得多。

因此，抗辐射的材料也是航天技术的重要需求。

三、材料的应用新型材料在航天技术中得到了广泛的应用，其中一些材料包括：1、碳纤维复合材料碳纤维复合材料是一种新型的轻质高强材料，具有轻量化、高强度、高刚度和高温耐受性。

因此，在航天技术中广泛应用，如热屏障材料和太阳能帆板材料等。

2、金属增强复合材料金属增强复合材料是一种新型材料，具有高强度、高韧性、低热膨胀系数和高温耐受性等特点。

航空航天用气凝胶材料的研究进展
邢悦;井致远;陈永雄;任素娥;梁秀兵
【期刊名称】《材料导报》
【年(卷),期】2022(36)22
【摘要】近年来,中国、美国和其他各国航空航天事业快速发展。

我国“神州十三号”、美国Space-X“龙飞船”和Blue Origin“新谢泼德号”载人飞船的成功发射,标志着人类探索太空的进程又跨出了一大步。

航空航天领域载人飞船的成功离不开高科技材料产业的快速发展,“一代材料,一代技术,一代装备”,对材料的认识、研制、开发和应用是人类社会进步最基础、最原始、最本质的驱动力,它对整个国防事业的发展起着推动作用。

气凝胶作为一类轻质多孔材料,因其高效的隔热特性在航空航天领域受到越来越多的关注。

本文旨在总结SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、ZrO_(2)等氧化物气凝胶和炭气凝胶、碳化物气凝胶、硼化物气凝胶等非氧化物气凝胶材料近年来在航空航天领域的研究进展,从分子结构设计、制备方法、热力学性能等方面进行了详细的讨论,以期为相关的科学研究提供参考和借鉴。

【总页数】15页(P133-147)
【作者】邢悦;井致远;陈永雄;任素娥;梁秀兵
【作者单位】军事科学院国防科技创新研究院;中国航发北京航空材料研究院【正文语种】中文
【中图分类】TB332
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面向航天应用的新型材料研究及应用随着航天技术的不断发展，对材料的需求也日益增加。

在航天应用中，性能卓越的材料能够提供更好的结构和机能，从而使航天器更可靠、高效、轻型和安全。

针对这种需求，科学家们不断寻找和研究新型材料，以满足航天工程的要求。

本文将探讨面向航天应用的新型材料研究及应用。

一、碳纤维复合材料碳纤维复合材料是一种重要的航天应用材料，它的使用已经被广泛应用在航天器中。

该材料获得良好的性能是因为它是一种高强度材料，可以承受高温和高压力的作用。

在航天应用中，碳纤维复合材料用于制造航天器的热保护系统，例如，耐高温的卫星光盘喷涂、数字抑制线和其他经受高温冲击的航天器部件等。

这一材料还用于制造复合气缸，由于其高强度、高刚度和优异的材料性能，可以大大降低航天器的减重。

二、新型航天陶瓷尽管热加固玻璃是航天器热保护材料的较常规的解决方案之一，但研究人员在探索新材料用于航天应用中，并发现使用陶瓷制成的热保护材料可以产生更好的结果。

新型航天陶瓷是一种以高熔点和高強度的材料，可以承受高温和高飞行速度下的物理冲击，因此，它成为了制造航天器的优选材料之一。

新型航天陶瓷具有高功效、更晶质化以及更高的强度和刚度，优异的发射热性能是其最大特点之一，具有广阔的应用前景。

三、航天金属材料在航天应用中，金属材料主要用于制造航天器的结构和机体部件。

利用先进制造技术对金属材料进行改良，优化纯金属的物理特性，提高材料强度和刚度，同时减轻质量。

这一研究成果可以产生极好的效果，因为它可以制造出更加轻复、有效，并且更加智能的航天器。

在航天器制造的实际应用中，项目设图为其标准开发的金属合金材料，实现了既高效又环保的飞行器制造。

四、航天复合材料航天应用中，还有一种备受关注的材料是航天复合材料。

它的应用范围十分广泛，市场需求每年都在增加。

特别是，一些高端、先进的技术对这一材料有极高的要求。

航天复合材料具有许多优良的性能，例如轻重比优良，强度高，寿命长。

航天器热控技术的研究与应用航天器的热控技术一直是航天工程中的重要组成部分，它对于太空舱内外的温度控制、电子设备、太阳能电池板、航天器表面温度等方面都有着重要的作用。

随着航天工程的不断发展，航天器的热控技术也在不断进步。

本文将从热控技术的概述、热控技术的分类、热控技术的应用三个方面来讨论航天器热控技术的研究与应用。

一、热控技术的概述热控技术是指在航天器工作环境中，通过合理地演绎和控制航天器内外界的温度，以保证载人驾驶舱的安全、设备的正常工作和航天器的稳定运行。

也就是说，热控技术是针对航天器在载人或无人过程中的热波动情况，采取相应措施以达到热平衡的一项工程应用技术。

其目的是为了保证航天器能够在恶劣的环境中正常工作，降低由于温度波动引起的航天事故的概率。

二、热控技术的分类根据航天器的性质和应用场景的不同，航天器的热控技术可分为主动热控和被动热控两种类型。

主动热控是指采用主动控制方式，通过控制航天器上的热源参数，对航天器内部和外部热平衡进行调节和控制。

例如，采用自动控制系统来调节舱内的温度和湿度，提高航天员的舒适度；在太阳能电池板表面加热器，使得太阳能电池板在极端寒冷的夜间也能保持正常工作。

被动热控是指通过特殊的材料和结构设计，利用自然能量或热辐射等方式来控制航天器的温度。

例如，在行星探测器的设计中常采用反射率和发射率不同的涂层材料，以控制探测器的温度。

同时在太阳能电池板的设计中常采用多层隔热保护措施，以减少太阳能电池板因高温而受损。

三、热控技术的应用航天器的热控技术在航天工程中是非常重要的。

在人类首次登月的月球探测任务“阿波罗”计划中，阿波罗第一次登月舱（Lunar Module）需要经受幅值高达275℃的热态变化，因此热控技术是其关键。

类似的应用也在其他的载人航天器和探测器上体现，例如轨道飞行器的热控系统，密集的通信和运行设备将产生大量的热量，因此需要通过热控技术来控制它们的温度，保证运行的安全性。

热管传热技术优化及其在航天领域中的应用研究热管是一种高效的传热器件，通过液体在内部循环流动产生的相变过程，实现了热量的高效传递。

在航天领域中，热管传热技术被广泛应用于航天器的温度控制和能量传输方面。

本文将探讨热管传热技术的优化以及其在航天领域中的应用研究。

首先，热管传热技术的优化是提高传热效率和可靠性的关键。

通过优化热管的结构设计和传热工质的选用，可以提高热管的传热性能。

例如，优化热管的内径、长度和传热面积，可以增加热管的传热量。

此外，选择合适的传热工质，如氨、水、乙醚等，可以根据具体的应用需求，提高热管的传热效率和可靠性。

其次，热管传热技术在航天领域中的应用研究主要集中在航天器的温度控制和能量传输方面。

在航天器的温度控制方面，热管传热技术可以实现航天器内部不同区域的温度均衡，从而保证航天器的正常运行。

例如，在载人航天器中，使用热管传热技术可以有效地控制舱内的温度和湿度，为航天员提供舒适的工作环境。

此外，在太阳能电池板的设计中，热管传热技术可以帮助降低太阳能电池板的温度，避免功率输出的下降。

在能量传输方面，热管传热技术可以实现航天器内外能量的高效传输，为航天器的能源供应提供保障。

例如，在太空站的能源系统中，热管传热技术可以将发电机产生的热量传递到宇航员居住区，为宇航员提供热水和供暖。

此外，在航天器的热管散热系统中，热管传热技术可以将航天器内部产生的热量传递到外部空间，实现航天器的散热。

此外，热管传热技术在航天领域中还有一些其他的应用研究。

例如，在航天器的热管液泵系统中，研究如何优化液泵的结构和性能，可以提高热管传热技术的工作效率。

此外，在航天器的热控系统中，研究如何优化热控系统的结构和控制策略，可以提高航天器的热控性能。

总之，热管传热技术的优化和在航天领域中的应用研究对于提高航天器的温度控制和能量传输效率至关重要。

通过优化热管的结构设计和传热工质的选用，可以提高热管的传热效率和可靠性。

在航天领域中，热管传热技术被广泛应用于航天器的温度控制和能量传输方面，为航天器的正常运行提供了保障。