松花蛋和小气球的妙用

受《中学物理》(2002年第5期第24页)刘德华"取出鸡蛋的妙法"的启发,本文谈谈我们对物理课本中证明大气压存在的小实验的改进.     

潜体在非均质流体中的平衡位置与平衡过程

以探空气球为例,讨论潜体在非均质流体中的平衡位置与平衡过程.     

"甲虫与橡胶带"问题的延伸话题

讨论"甲虫与气球"、甲虫在可伸缩曲线上的运动以及星系间的航行等问题.     

平流层通信新思路——谷歌气球计划

平流层通信具有低延迟、信道衰落小、造价低廉、机动灵活等特点,在军事应用和应急通信领域都有重要的战略价值,也曾经引起各国的重视,并成为研究热点。然而平流层通信平台的稳定性对各国研究者而言一直是一个挑战,谷歌公司从鸟群飞行中得到启发,开启了Google Loon项目,其目的是为全球偏远地区2/3人口提供速度较快、价格可承受的互联网接入服务,同时为自然灾害发生地区提供通信服务。文中分析了谷歌气球的技术细节,谷歌气球初次试验的情况,以及谷歌气球面临的挑战。谷歌气球计划为平流层通信提供了又一新思路。     

系留气球差压数据的三余度设计

鉴于气囊差压数据对系留气球压力调节的至关重要性,提出了一种差压数据的余度设计方法。在分析差压传感器组成特点的基础上,采用硬件双余度差压传感器配置实现了气囊差压数据的三余度设计,并给出了基于互比监控的故障判定逻辑和故障处置方法,以较低的成本大幅提高了系留气球差压测量的容错能力。     

物理有戏 游戏物理

回想走过的岁月,我和物理有缘。物理的奇、趣、神让我(自称为"吴姥姥"的小老太)至今仍陶醉不已。我常常对孩子们说,物理有戏呢,让我们尽情地游戏物理吧。小时候,和父亲一起做趣味题和趣味实验觉得无比开心。记得一次燃烧镁条,让我极为诧异,居然金属那么容易点燃,而且放出如此耀眼的光芒,我既奇怪又兴奋,到学校后,立刻绘声绘色地告     

空间球形目标大小对其热效应的影响

针对一种重要对抗措施——核弹头的反模拟气球诱饵,提出了一些有益于突防的具体措施。通过热网络数学模型及差分法,分别对不同大小空间球形目标的白天和夜间表面温度场分布进行了计算。结果表明,为了使诱饵在白天和夜间都能使用,在设计时采用一组不同大小的诱饵,使其表面温度分布在含弹头气球表面温度的附近两侧。这样既可破坏美国导弹防御系统（National Missile Defense, NMD）基于大小识别目标的能力,又可增加对方识别目标的复杂性。     

气球中N-亚硝胺及其前体物迁移量的测定与NDMA的儿童致癌暴露风险分析

用Sep-Pak AC2串联Dry cartridges固相萃取小柱对气球中的7种挥发性N-亚硝胺进行分离净化,并用气相色谱-串联质谱法对其进行定性与定量分析。方法对气球中N-亚硝胺及其前体物的检出限分别为1.25μg/kg和5.00μg/kg。对空白样品进行添加量为2.5μg/kg的加标回收实验,回收率为85%～103%,RSDs(n=3)≤4.6%。分析的气球样品中,N-亚硝基二甲胺(NDMA)及其前体物的检出频率最高;其次是N-亚硝基二乙胺(NDEA)及其前体物;N-亚硝基吗啉(NMOR)、N-亚硝基二丙胺(NDPA)和N-亚硝基哌啶(NPIP)及其前体物均未检出;7种N-亚硝胺及其前体物的总迁移量分别为0.036～0.964 mg/kg和0.259～8.436 mg/kg。6个月～4岁儿童通过口直接接触单个气球样品造成的NDMA的暴露量集中在0.010～0.030mg/kg体重,具有潜在的致癌暴露风险。     

临近空间高空气球地基探测能力分析

基于探测系统背景辐射特性及高空气球辐射特性,建立了探测系统辐射接收模型.考虑大气传输、光学系统成像、探测器及其采样对辐射的影响,精确计算了高空气球辐射及背景辐射在探测器焦平面阵列上产生的信号电子数,推导出用于高空气球探测的信噪比.利用Modtran软件仿真计算了自身辐射、镜背景辐射、漫背景辐射亮度,分析了复杂大气条件下的气球辐射特性,及高空气球镜反射率、漫反射率与积分时间对探测系统信噪比的影响.结果表明:采用光谱滤波技术,在晴朗无云天气下,可见光近红外(0.6~2.4)探测器适合高空气球探测;在复杂大气条件下,长波红外(8~12)探测器适合高空气球探测;在积分时间为0.25s,镜反射率为0.32,漫反射率为0.68时,或积分时间为1s,镜反射率0.43,漫反射率0.57时,探测系统对高空气球探测能力最强.     

高度对球形气球诱饵及导弹辐射特性的影响研究

为了使导弹拥有方达到突防的目的,在分析背景辐射的基础上,利用空间目标表面温度数学模型计算了不同高度下空间目标表面的温度场分布,并分析讨论了高度对红外辐射特性的影响。结果表明,无论是白天还是夜间,高度都不会成为区分诱饵与弹头的参数,但尽可能在白天部署可以降低击中率,从而达到突防的效果。