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第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会

召开年：2012
召开地：南戴河
出版时间： 2012-08

主办单位：中国宇航学会;中国航天院科研训练中心

会议文集：第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会论文集

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1.载钯活性炭净化有害气体性能研究
- Ma Lan;马兰;Ye Pingwei;叶平伟;Chen Zongnan;陈宗南;Li Li;粟丽;Liang Guojie;梁国杰
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：目的:介绍一种以椰壳炭为载体,浸渍有Pd等多元活性组分的活性炭催化剂.方法:测试了载钯活性炭对不同浓度的一氧化碳、氨气、二氧化氮、硫化氢以及氢氰酸的净化效果和有效吸着容量.结果:载钯活性炭对氨气、二氧化氮、硫化氢以及氢氰酸气体均具有较好的净化性能,且高浓度和低浓度的有效吸容量吻合较好,对一氧化碳可以实现长时间的催化氧化.结论:该载钯活性炭可以同时净化密闭空间内的多种有害气体。
2.固态胺纤维PPAM对二氧化碳的吸附性能
- Lin Ri-jia;林日嘉;CHEN Shui-xia;陈水挟;Xu Xiu-zhu;许秀竹;Chen Siyu;陈思宇
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：目的:以聚丙烯纤维为基体,制备一种对CO2污染具有良好吸附性能的固态胺纤维PPAM及探究其吸附性能.方法:通过预辐照接枝制备PPAM,以红外,热重,元素分析及电子显微镜分析等手段表征PPAM的化学与物理结构及其稳定性.从胺化率、吸附温度等方面评价了材料对CO2的吸附性能.结果:PPAM的CO2吸附实验表明高胺化率有利于该材料对CO2的吸附.该材料在30℃下能达到最高吸附容量4.72mmol/g.经过5次循环再生吸附后,吸附容量仍能达到初次吸附量的99％.结论:PPAM具有良好的热稳定性,对CO2具有高吸附容量和优异的循环再生性能,是一种理想的固态胺吸附剂。
3.电纺纳米纤维对气体污染物的吸附性能研究
- Deng Siwei;邓思维;Deng Jianjun;邓剑军;Wang Yu;王羽;Kang Xuejun;康学军
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：目的:研究电纺纳米纤维对气体污染物的吸附性能.方法:自制吸附装置对醇、烷烃、酮、芳香烃等几种代表性的气态物质进行吸附研究.采取静态吸附法,顶空热解析和溶剂解析结合毛细管气相色谱法检测,通过与现有研究较多的几种吸附材料即活性炭、碳纤维、碳纳米管对比,从选择性、吸附平衡时间、再生性等方面考察纳米纤维的吸附性能.结果:对于多数气态物质,四种吸附材料相比较,吸附量顺序为:活性炭＞纳米纤维＞碳纳米管＞碳纤维,但是纳米纤维的热解析效率大大高于活性炭,再生容易,并且容易通过调整纺丝液成份改进纤维材料的吸附选择性.结论:电纺纳米纤维吸附效率高,易脱附,有一定的选择性,吸附平衡时间短,可再生。
4.航天员用氧烛供氧隔绝式呼吸保护装置技术研究
- Zhou Xingming;周兴明;Hu Xiao;胡晓;Mao Shenghua;毛胜华;Mao Long;毛龙;Zhang Yi;张毅
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：新型氧烛供氧隔绝式呼吸保护装置主要由防护头罩、氧烛和二氧化碳吸附三单元组成.通过文丘里管利用氧烛产生的氧气推动头罩内的空气循环,采用氢氧化锂吸收循环气中的二氧化碳.产品性能达到了消防、煤矿行业救生标准。通过对氧烛隔绝式自救器性能试验、应用试验、用于空间站的可行性分析，认为氧烛隔绝式自救器适用于空间站火灾应急救生，它为载人航天宇航员呼吸防护装置的研制提供一条新的技术途径。
5.分子筛CO2去除系统研究
- Hai Yongqiang;韩永强;Wu Baozhi;吴宝治;Yang Yunze;杨润泽;Bian Qiang;卞强;Li Xiaowei;李小委
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：目的:探索分子筛二氧化碳去除技术应用于空间站系统的可行性.方法:系统分析了空间站分子筛二氧化碳去除系统(4BMS)原理样机的设计和工作原理,在模拟空间站真实负荷的条件下对该原理样机进行了连续120天密闭舱试验研究.结果:试验表明:在3人二氧化碳代谢量条件下,该原理样机能有效控制密闭舱内的二氧化碳浓度在0.5％以下,并保证空气露点在-33℃以下,系统功耗不高于800W.结论:该原理样机满足未来空间站系统对二氧化碳浓度控制的要求。
6.扩散式标准气体发生装置性能研究与评价
- Mo Jinhan;莫金汉;Yu Qingni;余青霓;Zhang Yinping;张寅平
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：目的:发展一种可同时稳定发生醇、酮、醛等航天器空间常见污染气体的标准气体发生装置,满足航天器空间空气净化设备的测评使用.方法:基于扩散式标准气体发生瓶,通过调整阻隔膜孔径及面积来获得不同的气体释放速率.结果:所发展的标准气体发生装置对甲醇、乙醇、乙醛、丙酮、二氯甲烷、乙酸乙酯和甲苯7种污染气体的发生速率在120h内稳定,释放速率范围为0.35-5.35mg/min.结论:扩散式标准气体发生装置具有简单、可多种污染气体组合等特点,满足航天器空间空气净化设备的测评使用,同时也适用于工程管道空气净化装置的现场测评。
7.五种物质在活性炭上的混合吸附
- Tang Huamin;汤华民;Zhu Haiyan;朱海燕;Zhou Chaohua;周朝华;Cheng Zhenxing;程振兴
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：随着科学技术的发展及公众对密闭空间有害气体的重视,关于密闭空间有害气体的净化技术也得到了快速发展.吸附技术也因此而得到越来越广泛的应用.本文通过顶空色谱法和床层动态法采集了C6H14,CCl4,C6H6,CHC13,C2H4C12五种物质的吸附等温线和混合吸附等温线,用Langmuir-Freundlich模型对单组分吸附等温线进行了处理,用扩展的Langmuir-Freundlich模型对多组分数据进行了处理.模型对数据能较好的拟合,拟合参数具有准确的物理意义,但多组分参数不同于单组分参数,表现了各组分在混合吸附中的相互作用不可忽略。
8.空间站二氧化碳还原技术研究
- 史乔升;杨春信
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：二氧化碳还原技术是航天生命保障系统的一项关键技术,它直接关系到航天员在航天器中能否长期生存下去.本文旨在对近年来一些国内外的二氧化碳还原技术研究工作做一阐述总结.文章首先对近几十年的Sabatier反应的研究做出了总结,之后提出了一种新的二氧化碳还原方法,即Bosch-Boudouard方法,指出对于Sabatier反应,需要重点考虑对温度场实现良好的控制,尤其是散热段应该采用主动冷却的措施;减少H2的浪费,提高H2利用率,采用合适的反应气体比例.对于Bosch-Boudouard反应,同样有两点需要考虑:激光器需要采用合适的功率,一方面要与反应过程相适应,一方面减小整个系统的耗能;产生的固体碳颗粒的排放过程需要合理设置,以免影响反应正常讲行。
9.两种轻质聚酰亚胺多孔材料的制备
- Zhu Baoku;朱宝库;Zhang Hong;张宏;Chu Huijuan;楚晖娟
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：目的:以3,3',4,4'-二苯甲酮四酸二酐(BTDA)和4,4'-二氨基二苯醚(ODA)为原料单体,分别采用发泡法和相转化法制备了块状和带状的聚酰亚胺(PI)多孔材料.方法:利用热失重分析(TGA)、电子万能试验机等手段对块状PI多孔材料的力学、热学、燃烧性能进行测试.结果:密度为0.12g/cm3轻质块状的PI多孔材料,在50℃-180℃之间,导热系数均小于0.1W/(m·K),抗压强度大于0.3MPa,适合用作飞行器低温隔热材料.当凝固浴组成为DMAc/H2O=20/80,温度为25℃时,可由相转变法制备具海绵状孔的带状PI多孔材料.结论:PI多孔材料低密度、耐高温及低导热的优良特性使其具备追踪价值。
10.新型智能药物控释载体材料及抗菌性研究
- 赵阳;祝迎春;赵成坚;李春霞
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：航天环境控制和生命保障系统是保障宇航员的生命安全及工作效率的站载系统，其主要功能是维持密闭舱的大气环境，控制大气成分，向宇航员供氧、供应食物和水，对大气进行净化和再生，处理人体代谢废物等，以提供适合人类生活的类地球环境。这种独特的生态场所为细菌的繁殖提供了适宜的生长环境。故而对载人空间站内部的抗菌性能提出了更高的要求。这也对智能药物控制释放载体系统在空天材料中的应用提出了现实意义。智能药物载体涂层可以实现人为可控的调控药物分子的释放速率、释放时间、释放区域,这对于提高抗菌剂的药效、作用持续时间,降低耐药性、环境危害性具有重要的作用.在空天探索活动中,细菌等微生物在长时间的空间飞行中对宇航活动的影响引人关注.基于光电原理/涂层结构的物理控释、pH响应的化学控释的智能药物载体材料,智能药物控释功能载体材料，通过物理控释和化学控释原理河以实现智能控制药物的释放速率、释放时间、释放区域，对提高医用材料的药效、作用持续时间、降低耐药性等具有重要作用.智能药物控释材料在空间站抗菌处理、水处理、排泄物处理等方面具有潜在的应用前景。
11.一氧化碳检测技术现状
- Qi Xin;祁欣;Zhou Mingjun;周明军;Fu Wei;傅巍;Zhang Wei;张巍
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：通过对一氧化碳危害性的论述,说明了环境中对一氧化碳体积分数进行监测的必要性.对基于一氧化碳的理化性质进行的几种检测技术及在此基础上开发的传感器、仪器进行了分析、比较,阐述了一氧化碳检测技术的现状.指出无论何种检测方式，对一氧化碳检测器的要求是能检测、显示、报警和控制适合各种应用仪器性能的信号;并存物的干扰小:长期稳定工作;维修检查方便，周期长;反应速度快，重复性好:价廉，具有通用性。一氧化碳检测器在环境检测、煤矿、冶金、制药、农药、化工等行业具有广阔的发展前景。
12.基于石英增强光声光谱的小型多组分气体传感器
- Dong Lei;董磊;Yin Wangbao;尹王保;Jia Suotang;贾锁堂
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：航天器使用的航天材料，在预燃烧或燃烧时会释放一氧化碳,氢氰酸,氯化氢、二氧化碳等多种气体。在航天环境下，对这些气体的监控不仅能够进行火警预报而且能够保证航天员所在的空间舱里微量污染物在最大所允许的浓度之下。本文报道了一种基于石英增强光声光谱的小型多组分气体传感器,传感器被设计用于量化探测环境气体中的一氧化碳,氢氰酸、氯化氢、二氧化碳气体浓度.传感器整体尺寸为25cm×25cm×l0cm,能够直接操作在大气压下.HCN、CO2、HCl测量通道分别使用连续、C带蝶形封装光纤耦合激光二极管;CO测量通道使用一个壳式封装Sb二极管激光器.传感器配置了充电电池,一次充电能够连续运转至少8小时.传感器携带RS232通信串口,能够和电脑实时交换数据.在一秒钟平均时间下,CO、HCN、HCl、CO2的探测灵敏度分别为7.7ppm、450ppb、1.5ppm、l00ppm。
13.某载人航天冷凝干燥组件的腐蚀分析
- Xiaokui;肖葵;Zhao pisheng;赵丕盛;Luohong;骆鸿;Dongchaofang;董超芳;Li xiaogang;李晓刚
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：航天飞行器某关键部位的冷凝热交换器在地面湿气下存放3个月后,经氮气检漏时发现泄漏.本文通过对冷凝热交换器使用环境,并采用宏观分析、微观分析并结合能谱分析和研究了发生失效的主要原因.研究结果表明,热交换器管子泄漏为点蚀和晶间腐蚀所致,造成晶间腐蚀的主要原因是Cl,S等腐蚀性元素,同时晶间腐蚀的发生是从管子的外壁往内壁腐蚀扩展的。
14.球形活性炭对低浓度甲苯和正庚烷的吸脱附研究
- Long Wenlu;龙文露;Liang Xiaoyi;梁晓怿;Ling Changjian;凌长见
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：挥发性有机化合物(VOCs)大多具有毒性，部分己被列为致癌物质，如甲醛、氯乙烯、芳烃等，对动植物生长及人类健康造成极大危害。随着人们生活水平提高，VOCs污染问题己经引起全世界的高度重视。目的:研究不同活性炭对低浓度VOCs气体的吸脱附性能.方法:选用4种不同孔结构和表面化学性质的球形活性炭及两种VOCs气体(甲苯和正庚烷,10ppm),通过固定床动态吸附方法进行研究.结果与结论:活性炭表面处理后超微孔孔容(＜1nm)减少,而表面含氧官能团增多,甲苯的饱和吸附量主要与吸附剂超微孔孔容有关,表面含氧官能团的增多对甲苯吸附量的影响相对较小,而表面含氧官能团的数量对正庚烷的吸附有较大影响.这是因为活性炭氧化后,表面含氧官能团的增多减弱了吸附剂与正庚烷之间的吸附势,导致正庚烷的吸附量显著降低.甲苯和正庚烷高温热脱附的难易程度基本上与活性炭对吸附质的饱和吸附量相关.呈现出饱和吸附量越大,所需脱附时间越长的趋势。
15.改性碳纳米管用于吸附密闭环境中CO2的研究
- Hu Huirong;胡惠蓉;Li Zhongjian;李中坚;Zhu Jingke;朱京科;Lei Lecheng;雷乐成
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：氨基改性碳纳米管具有高选择性、易再生的特点,是一种优良的二氧化碳吸附剂.本文以一种硅烷胺为氨基改性剂,首先通过三种不同的反应—热处理、混酸酸化和气相氧化—对碳纳米管进行氧化处理,然后通过硅烷化反应在碳纳米管表面嫁接氨基基团,以通过引入含氮官能团提高碳纳米管表面的碱性含量.通过FT-IR测试证明碳纳米管表面成功地嫁接上含氮官能团;碱性含氮官能团的引入提高了碳纳米管对CO2的吸附能力,且经气相氧化改性的碳纳米管具有最好的CO2吸附能力.为进一步研究氨基改性碳纳米管CO2吸附剂提供了很好的依据。
16.一种用于密闭空间污染物净化的吸附剂
- Weidong Yin;尹维东;Derui Yang;杨德瑞;Guolin Han;韩国林;Li Li;栗丽;Lin Lu;陆林
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：目的:在指挥防护工程、潜艇舱室、空间站等一些密闭空间中,因设备运行、舱室表面涂层、人员工作生活及人体代谢产生多种有毒有害气体,主要有:苯、硫化氢、二氧化硫、二氧化氮、乙醇胺、臭氧、二甲苯、二氯乙烷、三氯甲烷等,这些气体对内部人员的健康构成极大的危害,甚至危及生命,为保证人员在此环境下长时间作业与生活的健康要求,须用空气净化器对上述各种污染物进行有效脱除.方法:通过对活性组分配方和制备工艺的优化,制备了一种浸渍多种复合活性组份的浸渍活性炭吸附剂.结果:对上述多种有毒有害气体的防护性能都达到了规定指标要求.结论:能满足密闭空间空气净化器的使用要求,可作为净化密闭空间空气净化的综合空气净化材料。
17.中国空间站人体废物收集管理系统大小便收集装置设计探讨
- Zhang Xia;张霞;Qu Hanwei;曲汉伟;Wei Min;魏民;Liang Zhiwei;梁志伟
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：人体废物收集管理系统是航天器保障系统的重要组成部分,担负着收集和处理航天员日常产生的生理垃圾的任务.由于使用环境具有零重力、密闭、空间狭小、补给周期长等特点,其组成和功用与地面上所使用的相关系统有较大不同.本文结合国外空间站的技术资料,提出了中国空间站人体废物收集管理系统中大小便收集装置的设计方案及一些设计难点的验证方案.指出中国空间站人体废物收集管理系统大小便收集装置与俄罗斯的收集方式类似。采用一次一袋收集，航天员参与多，但性能可靠。收集方式设计简单。多了抽真空热合的体积压缩方式。中国空间站人体废物收集管理系统大小便收集装置与美国的人机工效学设计类似，充分考虑航天员如厕的舒适性，限位设计完善，航天员如厕时舒适、方便。
18.载人空间站环控生保系统在轨维修性设计
- Xing Qiujun;邢秋君;Liu Hao;刘浩;Yang Guichao;杨贵超;Wu Shikun;武士坤;Lv Rong;吕戎;Wen Huiyun;问慧云
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：为满足载人空间站环控生保系统的长寿命要求,分析了在轨维修性设计的原则和ORU划分原则.根据维修性一般理论,结合空间站系统修性系统在轨维修的特殊性,提出了环控生保系统基本维修性系统设计流程,探讨了维指标的确定方法.同时,提出了在维修性设计时引入虚拟试验技术,借助虚拟现实手段,为在轨可更换设备的选择、维修流程等方面提供指导,使得在在轨维修性设计的同时,进行维修性的虚拟验证,缩短在轨维修性设计的周期,提高在轨维修性设计的可靠性.为载人空间站环控生保系统维修性设计提供了一个新的技术途径。
19.概率风险评估在空间站环控生保系统安全性分析中的应用
- Li Xiaotao;李孝涛;Zhang Tao;张滔;Tao Limin;陶利民;Yan Zhaolin;颜兆林;Sun Faliang;孙法亮
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：目的:为概率风险评估应用于空间站环控生保系统安全性分析提供操作性强的工程方法.方法:运用概率风险评估方法,建立环控生保系统PRA风险模型,通过风险定性分析和量化分析,指导环控生保系统全寿命周期的安全性分析工作.结果:通过一个典型算例,建立PRA模型,得到各类危险因素及其引发的系统风险概率,以及风险控制建议.结论:基于概率风险评估方法开展环控生保系统安全性分析工作是切实可行的。
20.环控生保某冷凝水处理子系统测试性建模与分析
- Wu Chao;吴超;Wang Dong;王栋;Qiu Jing;邱静;Liu Guanjun;刘冠军;LV Kehong;吕克洪
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：目的:冷凝水处理子系统是环控生保系统(ECLSS)中的一个重要系统,良好的测试性设计直接影响着系统故障检测与故障隔离能力,而系统的测试性建模与分析是开展测试性设计的一个重要环节.方法:首先对环控生保某冷凝水处理子系统的工作原理、工作流程和传感布局进行了分析,接着建立了系统的多信号模型,并对系统的测试性水平进行了分析与预计.结果:得到了系统的故障检测率和故障隔离率,可为后续测试性优化设计提供依据.结论:该冷凝水处理子系统测试性水平良好,但有待进一步优化。
21.载人航天器ORU划分方法
- Ge Zhexue;葛哲学;Liao Jie;廖捷;Yang yongmin;杨拥民;Luo Xu;罗旭;Guan Fengjiao;官凤娇
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：目的:通过载人航天器ORU划分使得系统具有良好的模块化结构,便于在轨维修.方法:分析系统各单机设备的在轨维修需求,确定ORU的选择范围;制定ORU划分选择的逻辑判断策略实现ORU的初步划分;提出ORU划分方案核查方法,对系统ORU初步划分进行优化调整;最后实现了空间站环控生保分系统某子系统的ORU划分.结果:环控生保分系统桌子系统ORU划分方案合理可行,划分得到的ORU满足ORU的各项基本要求且覆盖所有需在轨维修的单元,且保证了子系统的相关指标要求平衡协调.结论:本文提出的载人航天器ORU划分方法可有效支持我国载人航天器维修性设计中ORU划分工作。
22.螺旋板空气回热器层流阻力特性研究
- Wang Yawei;王亚伟;Yang Chunxin;杨春信;Ke Peng;柯鹏;Han Yahui;韩雅慧
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：螺旋板换热器具有体积小、效率高、成本较低，能进行低温差热交换等优点，在多个工业领域有着广泛的应用。逆流式螺旋板回热器是航天系统上较常使用的一种换热器，适用于空气流量较小的空气洁净系统中以节约宝贵的电能，减少加热量。对螺旋板空气回热器螺旋通道的层流流阻特性进行了数值研究.采用计算流体力学方法获取了螺旋通道全程平均f因子,分析了它与光滑圆管层流f因子f0之间的关系,进一步定义了描述螺旋通道的3个无量纲参数:螺旋圈数n、径厚比X1和厚度比x2,研究了它们对螺旋通道f因子的影响.研究结果表明:层流状态下螺旋换热通道摩擦因子与光滑圆管摩擦因子的比值是Re数的线性函数,前者是f0在缩放C1倍的基础上加上常数C2,其中缩放倍数C1是n和x1的函数,而C2仅是圈数的函数,与x1和x2无关.研究成果有助于从理论方面解释螺旋板换热器内的阻力特性并简化当前经验公式的复杂程度。
23.物化再生系统中仿真技术的应用进展
- Li Guangli;李广利;Wu Zhiqiang;吴志强;Gao Feng;高峰
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：本文根据空间载人飞行器物化再生系统特点,分析了其中的仿真需求,介绍了仿真技术在物化再生系统中应用现状,最后就仿真技术在物化再生系统中的应用趋势进行了探讨.指出为了将仿真技术融入到系统及装备设计体系中，提高系统装备设计效率及设计质量，仿真评估体系的建立是必不可少的。从理论上建立仿真评估体系及相应的方法、工具，是仿真技术发展的必做趋势。在仿真评估体系下，可以规范的对设计进行仿真，评估设计是否满足任务需求，及时掌握设计的薄弱之处，提高设计成功率。
24.动态水气分离器微重力性能的地面评测方法研究
- Gao Feng;高峰;Shang Wenjin;尚文锦;Huang Yonghu;黄永虎;Qiu Ruihong;邱瑞红
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：动态水气分离技术作为微重力条件下,水气分离的重要技术手段,具有分离处理量大、分离速度快、适用于各种气液混合比、耐污染性强、易于主动控制等特点.在中长期载人航天器中,有着广泛的应用,是再生式环境控制和生命保障系统必须突破的关键技术.目的:在地面重力环境下,评测动态水气分离器在微重力下的工作性能.方法:以正置(0°)、水平放置(90°)、倒置(180°)三个方向作为表征量,测试三个方向下,动态水气分离器的分离能力,评测其在微重力条件下的分离特性.结果:通过地面评测方法的试验数据与失重飞机试验数据、在轨飞行试验数据的对比表明,动态水气分离器的分离能力:水中含气量和气中含水量对方向表现出不同的敏感性;地面倒置下的性能测试很好的表征了其在微重力条件下的分离能力.结论:在重力条件下,以不同方向作为表征量的动态水气分离器的评测方法可以表征其在微重力条件下的分离能力。
25.智能感温线缆材料的研究
- You Bo;游波;Shi Jianqiu;施剑秋
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：火灾探测技术是火灾预防技术的重要内容，目前国内外比较传统的火灾自动报警系统装置一般采用点式电子感应式探测器，但仅能测量一狭小区域则需对一个较大二维平面区域进行温度监测。本文利用纳米氧化物具有的优异热敏性能,采用固相力化学合成方法,自制具有NTC效应的纳米有机-无机热敏复合粉,加入聚合物、增塑剂、稳定剂、助剂等,经混炼、成缆后,可以获得具有负温度系数效应(NTC)的智能感温线缆材料.通过分子设计,智能感温线缆材料的电阻温度系数、材料常数等电气特性可以控制,可用作感温探测器、火灾报警线缆、设备过热保护装置、温度控制器等,使用温度0-250℃。
26.载人航天器冷凝干燥组件腐蚀当量环境与加速试验谱研究
- Li yingbin;李英斌;Luohong;骆鸿;Xiaokui;肖葵;Dongchaofang;董超芳;Zhaopisheng;赵丕盛;Li xiaogang;李晓刚;邹士文;孙敏
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：主要采用湿热、周浸和盐雾等3个模块进行加速腐蚀试验,通过室内外试验数据的对比,进一步评估了航天飞行器的腐蚀寿命.研究结果表明,在具备真实的使用环境数据和自然环境与加速环境对标准潮湿空气折算关系基础上,建立的加速试验环境谱与环境谱的当加速关系合理.采用复合环境谱试验,不仅具有明显的加速腐蚀作用,大大缩短试验历程,而且能够较好地再现飞行器构件的腐蚀损伤特征。
27.空间站环控生保系统典型材料腐蚀行为与机理研究进展
- Li Xiaogang;李晓刚
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：环控生保系统是空间站中长期连续运行较为复杂的系统,为航天员提供安全、健康的生活和有效的工作环境.由于其处于特殊的环境中,环控生保系统中的一些典型的材料或构件,如铝合金、不锈钢、钛合金等在微重力和潮湿等奈件下,能发生多种类型的腐蚀而导致其失效.本文就空间站环控生保系统中的典型材料发生的腐蚀行为和机理展开一些综述和讨论,指出空间站环控生保系统典型材料在实际运行过程中主要是出于微重力和微液滴作用下的大气腐蚀以及微生物和污染物耦合作用下导致材料发生的腐蚀。为更好的提高环控生保系统的服役寿命，需要进一步对空间站舱内金属构件表面进行防护性处理，同时也要考虑到抗菌和抗微生物污损方面的问题，研究开发具有长寿命、抗菌防污涂层。
28.微量甲烷的消除与低温等离子体-催化杂化反应器设计
- Xia Jinfu;夏金富;Zhang Jiayi;张家毅;Han Suling;韩素玲;Zhang Xuezhi;张学智
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：目的:甲烷分子结构特殊,消除较为困难,高温催化氧化反应是有效的消除技术之一.若能有效降低该甲烷消除反应的温度,对航天环控生保系统性能的改进具有重要意义.方法:低温等离子体-催化剂协同技术已被证明可以有效降低反应温度,以此技术为基础,对反应器的设计改进.结果:经过长期的研究,我们设计了一种结构合理、使用方便、性能良好的低温等离子体-催化杂化反应器,该反应器280～ 300℃时消除甲烷的效率可达45％以上;反应器可以组合使用,以满足不同风量的净化需求.结论:在环控系统中应用该技术,可以降低系统运行温度、提高净化效率。
29.利用TEPA/PMMA固态胺去除空气中CO2的研究
- Li Zhenshan;李振山;Zhao Wenying;赵文瑛;Zhang Zhi;张志;Cai Ningsheng;蔡宁生
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：利用PMMA树脂颗粒(300-700μm)、四乙烯五胺(TEPA),采用浸渍法制备不同胺担载量的固态胺吸收剂,在TGA上确定最佳胺担载量为38wt％左右.利用最佳担载量的固态胺吸收剂,进行脱除空气中CO2性能研究.试验研究温度(35℃,45℃,55℃)及CO2浓度(200ppm,400ppm,600ppm,1000ppm,1600ppm)对TEPA/PMMA吸收速率和吸收能力的影响,以及TEPA/PMMA的再生特性和循环稳定性,最后对TEPA/PMMA脱碳能耗进行了分析计算。当固态胺相对吸收能力达到2.5mol-CO2/kg-sorbent时,再生能耗将比传统MEA法降低约5O%;但是当相对吸收能力超过3-CO2/kg-sorbent时，再提高吸收能力，再生能耗将变化不大。
30.载人航天备份氧氧烛实验研究
- Zhou Xingming;周兴明;Mao Shenghua;毛胜华;Hu Xiao;胡晓;Zhang Yi;张毅;Mao Long;毛龙
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：载人航天环境控制和生命保障系统需要配备备份氧,氯酸钠氧烛是空间站理想的备份氧源,本文开展了氯酸钠氧烛的试验研究,自制的氧烛在可靠性、供氧性能、氧气质量等方面均能够满足空间站备份氧使用要求。指出还需进一步开展空间站用氧烛的防火措施、抗过载等其它试验研究，确保氧烛的各项性能能够满足空间站环境使用要求，保障宇航员能够在空间站开展正常工作和生命健康。
31.常温催化氧化CO负载型Pt-Pd催化剂的研究
- Zhang Jiling;张纪领;Zhu Weiyan;祝维燕;Ai Changbo;艾长波
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：目的:研究各种制备条件对负载型Pt-Pd催化剂常温催化氧化CO性能的影响.方法:考察了载体种类、制备方法、活性组分配比等制备工艺参数对负载型Pt-Pd催化剂常温催化氧化CO性能的影响,并考察了制备工艺参数确定之后制备的催化剂的抗湿性.结果:采用炭铝混合载体、等体积共浸渍法、活性组分Pt-Pd配比为1∶2时制得的催化剂活性最好,而且具有较强抗湿性能,结论:控制负载Pt-Pd催化剂制备条件能有效提高催化剂的催化性能和抗湿性能。
32.潜艇大气环境综合控制技术发展综述
- Sun Xinfu;孙新福;Zhao Juntao;赵俊涛;Shi Hongqi;施红旗;Jiang Yong;姜勇
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：本文参考照世界各主要核潜艇国家现行标准和技术资料,综述了其在大气环境综合控制方面的设计要素和设计思路.着重论述了其在人—机—环项层技术方面的一些思路,以及大气环境控制的控制、监测、应急以及安全方面的考量,并对其大气环境系统的重要装备技术方案进行了简要叙述，为核潜艇舱内大气环境控制提供参考。
33.载人航天专用分子筛研制及评价
- Hu Hongjie;胡宏杰;冯安生;Feng Ansheng;Han Rongqiang;韩永强;Dong Wenping;董文平;Liu Hongzhao;刘宏召;Jin Mei;金梅;张秀峰;Zhang Xiufeng;Guo Qinghong;郭庆宏
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：目的:研制载人航天专用分子筛,并进行应用效果评价.方法:分子筛产品的研制采用造粒,烘干、焙烧、二次晶化、二次交换和二次焙烧技术,并通过等温吸附和4床分子筛试验进行静态动态性能评价.结果:研制的TC-5A和TC-13X分子筛产品,二氧化碳和水的静态吸附能力分别达到17.87％和29.15％,在4床分子筛动态试验中吸附床再生温度280℃,干燥床120℃,干燥床出口空气漏点小于-40℃,吸附床CO2动态处理能力2.17～6.17kg/d.结论:TC-5A和TC-13X分子筛应用于4床分子筛二氧化碳处理系统,能够保证系统稳定运转,CO2处理量可满足三人密闭生存空间对二氧化碳浓度控制的需要。
34.空间站甲烷流向变换蓄热催化燃烧反应器试验研究
- Wang wenfu;王文福;Wu zuoyu;武作宇;Li jian;李坚;Liang wenjun;梁文俊;Ao lei;敖磊;Zheng yucheng;郑玉成
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：目的:为了实现空间站低浓度甲烷的有效去除,并满足反应后气体低温排出的要求,设计流向变换蓄热催化燃烧反应器.方法:在70L/min的气体输入情况下,催化剂温度500℃左右时,通过气体换向,可把反应器的出口气体温度控制在60℃以下.结论:试验结果表明,采用流向变换蓄热催化燃烧技术去除空间站低浓度甲烷、实现气体低温排出是可行的。
35.航天飞行器冷凝干燥组件腐蚀行为电化学研究
- Du Cuiwei;杜翠薇;Zhao Chengjian;赵成坚;Sun Feilong;孙飞龙;Wang Liwei;王力伟;Li Xiaogang;李晓刚
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：按照航天飞行器冷凝干燥组件的实际表面处理工艺对铝基材样片分别进行钝化处理和钝化/涂层处理.将处理后的样片分别进行不同周期的浸泡试验,湿热试验,周浸试验,盐雾试验和环境谱(湿热试验6天+周浸试验2天+盐雾试验7天)加速模拟试验.采用电化学阻抗谱技术评价经过不同加速试验后的钝化处理和钝化/涂层处理样品的耐蚀性,从而确定环境谱加速试验的适用性以及不同表面处理工艺对铝基材的保护性.结果表明,采用湿热试验6天+周浸试验2天+盐雾试验7天的环境谱加速试验具有合适的加速性.钝化/涂层试样在各种环境试验30天后其电化学涂层电阻基本没有下降,仍在109-1010数量级,表明对基体表面仍有良好保护作用。
36.空间站环控生保系统微生物腐蚀行为与控制方法研究
- Li Yingbin;李英斌;Xiao Kui;肖葵;Bian Qiang;卞强;Zou Shiwen;邹士文;Zhao Chengjian;赵成坚;Dong Chaofang;董超芳;Li Xiaogang;李晓刚
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：空间站环控生保系统微重力条件下空间站密闭狭小舱内的真菌和细菌等微生物主要来自航天员生理代谢产生的废物(尿液、粪便)和日常生活和工作中形成的废弃物,以及在密闭生态系统中进行食物、气和水反复净化和再生处理所应用的微生物.空间站环控生保系统中的水、冷凝水、废水等介质中极易滋生微生物,并通过微生物产生具有腐蚀性的代谢产物,如硫酸、有机酸、硫化物和氨等,恶化金属材料腐蚀的环境.因此,由于微生物与材料间的相互作用所导致腐蚀失效,成为空间站环控生保系统材料安全服役一个非常重要的影响因素.选用抗微生物耐蚀材料，开发新型防护体系成为空间站环控生保系统选材的依据和发展方向;开展相关材料的微生物腐蚀实验研究，明确材料耐微生物腐蚀损伤性能成为确保仪器设备和关键部件服役安全必要环节。
37.用于暴露量测量的被动采样器的反问题优化设计新方法
- Li Xinxiao;李欣笑;Mo Jinhan;莫金汉;Zhang Yinping;张寅平
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：目的:发展了一种设计可测量一定时间段中航天器内污染物暴露量的被动采样器的反问题优化设计方法.方法:建立管式径向被动采样器的传质模型,通过反问题优化分析,可得到材料选择参数D、K,以及结构设计参数hm'.结果:以24小时暴露量测量为例,得到了被动采样器的设计参数.结论:提出了基于暴露量测试误差最小为优化目标的反问题求解方法,进行结构设计和吸附材料选择;应用该方法对适用于航天器长期暴露量测量的被动采样器进行了优化设计,确定了被动采样器结构可行范围和材料可用范围,为被动采样开发提供基础。
38.空间站环控生保分系统可靠性分配方案研究
- Fang Xin;方鑫;Chen Guang;陈光;Yi Xiaoshan;易晓山;Tao Junyong;陶俊勇;Cheng Hongwei;程红伟
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：根据空间站环控生保系统的特点和预计的维修、保障策略,对分系统可靠性分配方法进行了系统的研究.首先,基于环控生保分系统的功能关系和任务剖面确定了各个功能模块之间的可靠性逻辑关系,建立了环控生保分系统的可靠性框图.然后,在充分分析故障维修与定期维修与分系统任务可靠性关系的基础上,引入了"ORU组合体"的概念,确定了基于维修的可靠性分配流程.最后,通过比较各种可靠性分配方法的优劣及方案阶段的可靠性信息量等因素,确定了以评分法开展分系统可靠性分配,并对传统的评分因素进行了补充.然而传统的定性的评分因素会使评分的结果由于主观性太强而离散,根据环控生保系统的结构组成,对单机乃至子系统的评分因素设计定量计算方法,在定量分析的基础上进行评分,使专家评分的结果更多地反映系统固有的可靠性水平。
39.气液两相流空隙率测量螺旋电容传感器3D有限元仿真及优化设计
- Zhou Wenxing;周文兴;Deng Yibing;邓一兵;Yin Yongli;尹永利;Zhou Kanghan;周抗寒;Wang Weirong;王伟荣
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：通过有限元软件ANSYS仿真分析,建立了螺旋电容传感器的3D敏感场分布仿真计算模型,以敏感场均匀度为评价函数,得出优化传感器结构.搭建传感器测试平台,测试了传感器性能.实验结果表明:优化结构的传感器具有好的截面均匀度和轴向均匀度且空满管电容变化量在可测范围。
40.沥青基和煤基炭泡沫体成型过程中泡沫成核机理探讨
- Li kai;李凯;Wu Qiong;吴琼;Ye Pingwei;叶平伟;Wang Xiqin;王喜芹;Li Li;粟丽;Luan Zhiqiang;栾志强
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：炭泡沫体是一类经过高温高压造泡制备的轻质多功能碳基泡沫材料,在航天飞行器热管理和热防护领域具有广阔应用背景.为研究这炭泡沫体的造泡机理,本文分别以中间相沥青和粘结性原煤为原材料,在一定的温度和压力下,经过发泡成型制备了沥青基炭泡沫体和煤基炭泡沫体,在对原材料性能分析的基础上,采用差热分析、扫描电子显微镜表征了成型样品的气泡孔结构.研究表明,低软化点中间相沥青造泡过程以热点成核机理为主,是一个均相成核过程,最终形成规则的球形气泡孔结构;高软化点沥青和粘结性原煤造泡过程以界面成核机理为主,是一个非均相成核过程,形成不规则的气泡孔结构。
41.载人航天密封材料及密封件的应用研究
- WU Xinguo;吴新国;Huang Jing;黄静;Xie Xiaohua;解晓花;Liu Changgang;刘承刚
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：论述了载人航天密封材料及密封件的特殊要求,详细介绍了两种载人航天密封件的用途与工作环境、材料设计思路、产品制造工艺特点及材料与制品性能要求等.材料和制造技术促进了载人航天事业的发展，同样，载人航天事业的成功也带来了材料及制造技术进步的机遇。制造技术将会朝着自动化、组合化、多样化、高精度、高稳定性方向发展。材料和工艺的成熟与进一步稳定，将推动载人航天事业的发展。载人航天的高性能、高推重比和高可靠性要求密封材料具有耐高温、低温、长寿命、轻质、低成本等一系列特性，复杂苛刻的应用要求激励密封材料及密封件技术必须登上更高的阶梯。
42.目标飞行器温湿度控制循环泵可靠性分析、试验与评估研究
- Cheng Guang;陈光;Yao Wei;姚伟;Zang Huabin;臧华兵
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：本文对目标飞行器温湿度控制循环泵的寿命与可靠性需求进行了分析,对产品的寿命与可靠性试验情况进行了说明,并依据产品寿命与可靠性试验的现实进展,给出了产品电路部分基于无失效数据的Bayes可靠性评估方法以及机械部分基于性能退化数据的可靠性评估方法,得到了产品可靠性评估结论即每台泵的主要性能参数基本保持一致，证明了循环泵可靠性设计措施的合理性、生产工艺的有效性，能够保证不同批次的产品在性能上保证一致和稳定。
43.空间站高可靠大功率恒流源的研究
- Lu Caihua;鹿才华;Cheng Hang;程航;Ming Xudong;明旭东
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：目的:研究一种用于载人航天工程中再生环控生保系统的大功率电解制氧电源.方法:提出了一种多模块并联实现大功率电源输出的方法,突破了大功率电源的传统设计理念,在TG-1电解制氧恒流源研制成功的基础上,功率电路部分采用N+1冗余式模块设计,控制电路部分采用三取二冗余式设计,具有可靠性高、冗余措施有效、故障隔离措施完备及热分布均匀等优点.结果:成功研制了恒流源工程样机,并完成整机测试、长期通电老炼试验和电解制氧系统联试.结论:理论和试验结果均表明:恒流源输出特性稳定,均流精度高,转换效率高,完全可以满足载人航天工程的需求。
44.抗菌金属材料研究进展
- 董伟;祝迎春;陈静静
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：有害细菌的传播和蔓延严重威胁着人类的健康,在航空航天领域，航天器内的抗菌杀菌为航天员的生存、安全、健康、高效工作提供安全的生活保障功能。本文就几种常见金属抗菌材料的抗菌机制、制备方法及应用进行了综述,包括银、钛、铝、不锈钢等。其中金属银不但本身具有抗菌性能，而且其衍生物包括纳米银、硝酸银、及有机银化合物都有抗菌性。金属钛、铝、不锈钢等本身都不具有抗菌性能，主要靠掺入、喷涂含抗菌金属离子的办法制成抗菌金属材料。对空间站多种金属设施的抗菌研究具有借鉴意义。
45.含氮多孔材料碱性中心的CO2滴定测试方法研究
- Yu Chengxiang;余呈祥;Li Zhongjian;李中坚;Zhu Jingke;朱京科;Lei Lecheng;雷乐成
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：本研究确定了CO2滴定测试材料碱性中心的测试条件,并对几种含氮多孔材料(固态胺,改性碳纳米管,氮掺杂多孔炭)中的氨基碱性基团进行了分析测定,并与传统方法进行了对比.结果表明,二氧化碳滴定能有效克服物理吸附影响,直接测定材料碱性中心的化学吸附量.本研究为多孔材料碱性中心的测定提供了新方法和新思路。
46.固态胺材料的二氧化碳真空解吸动力学研究
- Yu Qinni;余青霓;Zhu Jingke;朱京科;Bian Qiang;卞强;Li Zhongjian;李中坚;Lei Lecheng;雷乐成
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：载人航天器和太空站等是人类探索太空的有效工具。在生命保障系统中，高效低耗地控制CO2浓度十分重要。太空中真空资源取之不尽，在应用吸附法去除人体产生的CO2过程中，环境温度下真空解吸去除CO2不失为一种低耗过程。本文研究固态胺材料的CO2真空解吸反应动力学,不同温度下的反应研究表明真空解吸和氮气吹扫解吸反应均具有一级反应特征,反应速率常数随温度的提高而增大.本征反应活化能54.29kJ/mol,表观活化能60.60kJ/mol.较低的活化能有利于吸附剂在接近室温条件下解析CO2,表观活化能略高于本征反应活化能显示系统中外扩散对解吸速率的影响不能完全忽略。
47.具有金属离子吸附功能的亲水抗污染过滤膜的研究
- Liu Weidong;刘卫东;Zhu Baoku;朱宝库
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：太空所用物品需要靠航天运输来完成,成本高昂,同时太空空间站是一个相对狭小的环境,因此必须对不断产生的污物进行净化处理,水的净化回用就是其中一个较大的问题.本文采用ATRP方法合成P(MMA-b-t BMA),水解得到两亲共聚物P(MMA-b-MAA),并与聚氯乙烯(PVC)共混,通过相转化法制备得到PVC多孔膜.用SEM对共混膜的结构进行了表征,并通过对水接触角、水渗透通量的测定表征了多孔膜的性能.发现随着两亲共聚物P(MMA-b-MAA)含量的提高,共混膜表面的水接触角下降,共混膜的亲水性得到提高,同时共混膜表现出了较好的pH响应性和离子吸附性能.研究说明通过含羧基嵌段两亲共聚物共混法可以赋予微孔膜兼具重金属分离与过滤双重功能,这对水处理微孔膜材料的高性能化、多功能化发展具有重要意义,对于太空密闭空间条件下的水处理也有着潜在的应用价值。
48.Nafion膜的处理对PEM水电解器中氧气纯度的影响
- Shi Yan;史言;Yang Fen;杨芬;Hu Xiaohong;胡晓宏;Zhou Yuanquan;周元全
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：本文通过"浸渍法"分别制备了Pt/Nation、α-ZrP-Pt/Nafion复合膜.因为复合膜中的高度分散的铂颗粒能催化氢气氧气复合生成水,因此减小了水电解器中从阴极渗透到阳极的氢气的量.实验结果表明和普通的Nafion117膜相比,使用该复合膜的电解槽阳极纯度极高,可以达到100％,说明了对Nation膜进行修饰可以影响产物氧气的纯度。
49.耐高温纳米气凝胶隔热材料研究进展
- Jiang Yonggang;姜勇刚;Feng Jian;冯坚;Zhanan;赵南;Feng Junzong;冯军宗;Gao Qingfu;高庆福
- 《第一届全国载人航天环境控制与生命保障技术研讨会》 | 2012年
摘要：随着航空航天事业的飞速发展，飞行器对隔热材料的要求越来越苛刻，要求隔热材料具有轻质、耐高温、高效隔热和良好使用性能。例如，在可重复使用航天器的热防护系统等高温隔热领域，传统的隔热材料己经越来越难以满足实际应用的要求。因此，寻找新型的耐高温、低密度、低热导率的高效隔热材料已成为目前和未来研究的热点。气凝胶是一种低密度、高孔隙率、高比表面积的固体材料,由于其独特的纳米孔结构而具有极低的热导率,是具有广阔应用前景的高性能隔热保温材料.介绍了气凝胶的基本特点,重点介绍了SiO2气凝胶、ZrO2气凝胶、Al2O3气凝胶、Si-C-O隔热材料的耐高温性能的研究现状,指出材料发展应结合时代发展需要，目前航天事业快速发展，迫切需要耐更高温度高性能隔热材料，通过掺杂改性的方法虽然可以改善气凝胶的耐高温性能，但是在应用方面还难以达到预期要求。因此研制一种新的耐高温气凝胶及其隔热材料体系是当前解决材料应用问题的关键。