重力/失重条件下密闭舱内温湿度控制系统的通风和换热特性研究

目的 在地面条件下研究、评估载人航天飞行中密闭舱内温湿度控制系统的通风和换热特性.方法 在实验室密闭舱内构建一个温湿度控制系统,测量舱内不同剖面的温度、湿度和气流速度,并通过计算流体力学分析重力和失重条件下该温湿度控制系统的效能.结果 全面评估了构建的温湿度控制系统重力和失重务件下的温度、湿度控制能力,系统分析了重力和失重条件下的气流分布状态,证明它满足空间站的使用要求.结论 本文提供的方法可以作为密闭舱内温湿度控制系统工程设计的辅助手段,用于任意重力条件下的密闭舱布局设计和大气环境分析.     

空间站CO_2去除系统对微量污染物的辅助去除作用研究

目的评价空间站CO2去除系统对舱内大气微量污染物的辅助净化能力及微量污染物对系统去除CO2性能的影响。方法按照空间站微量污染物模型,选取有代表性的11种微量污染物,采用10倍加速条件进行密闭舱注入,在模拟3人CO2代谢量条件下考核CO2去除系统对注入气体及CO2气体的去除效果。结果在3人CO2代谢量条件下,空间站CO2去除系统对大部分微量污染物具有显著去除能力;该试验条件下的舱内微量污染物对CO2气体去除性能无明显影响。结论 CO2去除系统对舱内微量污染物净化可以起到一定的辅助作用。     

固态胺CO2控制系统试验结果与分析

目的考验固态胺CO2控制系统主要功能和性能指标是否达到设计要求,同时考核系统与舱内环境的匹配性及工作协调性。方法在逼近真实负荷条件下,在模拟试验舱内进行了15d连续试验,测量并定时记录直接反映固态胺CO2控制系统对舱内大气与环境影响及控制的主要因素,通过这些因素的变化评价系统的性能。结果系统解吸的平均功率500W,平均排湿量为46g／h,3名乘员生活的舱内CO2浓度最高不超过0．6％,在所定的温、湿度控制条件下,舱内温度维持在25℃、相对湿度在45％。结论系统的,性能基本达到了设计要求,流程改进方案合理,既实现了废热的合理利用,又满足了密闭舱内环境对系统的温、湿度的限制,系统无故障工作15d,已具有进行长时间工作的品质。     

模拟条件及乘员感受对环控生保试验评价的影响

目的从载人航天器环控生保系统地面性能模拟试验的需求出发,根据对试验模拟条件和乘员感受影响进行改进,提高试验评价准确性。方法由以往多次地面模拟载人环控生保系统性能试验,分析出模拟条件与进舱参试乘员感受差异对环控生保系统性能试验评价的影响因素,并针对这些影响提出解决问题的方法。结果改善模拟试验条件和改进设备布局后使舱内环境模拟更加接近实际,乘员感觉得到改善,提高了评价结果的客观性和准确性。结论解决好模拟舱设备布局差异、环境模拟差异以及试验人员生活感受对评价的影响等问题,可以做好载人航天器环控生保系统性能的地面模拟试验,对载人航天器的环控生保系统的性能做出正确评价。     

利用低真空环境在地面模拟载人航天器内部气体对流散热的探讨

为研究相应的模拟实验方法并建立载人航天器内部环境的地面模拟装置，克服地面上模拟微重力气体对流散热的困难，本文提出了地面以低真空技术减弱自然对流模拟载人航天器内啊对流热的实验方法，建立合适的试验舱和采用合适的实验方法，以便通过实验对环境控制与生命保障系统的设备作出评价。     

航天器环控生保系统载人飞行性能地面试验研究

目的 地面重力条件下验证载人航天器环控生保系统载人飞行工作性能.方法 构建与真实飞行器密封舱段1:1的试验舱系统,集成了环控生保系统;选拔3名男性作为受试者参加试验,其消耗/代谢的物质和能量作为试验主要负荷;按照真实的载人飞行程序制定试验流程.结果 建成了一套仿真程度较高的模拟试验系统;确立了地面条件下环控生保系统性能...     

分子筛CO2去除系统研究

目的 探索分子筛CO2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CO2去除系统(4BMS)原理样机设计和工作原理,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 d密闭舱试验研究.结果 在3人CO2代谢量条件下,该原理样机能有效控制密闭舱内的CO2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800 W.结论 该原理样机满足未来空间站系统对CO2浓度控制的要求.     

微量有害气体对固态胺再生CO_2反应器性能影响模拟试验研究

目的研究载人密闭舱内空气中微量有害气体对固态胺再生CO_2反应器性能的影响。方法选取舱内6种典型微量有害气体,进行固态胺反应装置的吸附—解吸循环模拟试验,测试反应装置对二氧化碳吸附量的变化,以及对微量有害气体的吸附情况。并对循环试验后的固态胺材料进行红外光谱测试。结果经过30轮循环试验,结果表明固态胺反应器对6种微量有害气体有少量的吸附作用,但这对固态胺反应器吸附二氧化碳的性能基本没有影响,CO_2吸附量保持稳定。红外光谱测试结果也表明固态胺材料的官能团基本没有变化。结论座舱内微量有害气体对固态胺再生CO_2反应器的性能影响较小,正常情况下可以忽略。     

新型氧气系统的低压舱生理试验评价

目的 评价新型氧气系统的供氧防护性能. 方法 假人和4名志愿者着个体防护装备,使用新型氧气系统,先后在低压舱和迅速减压舱内完成6项试验.①地面～10.0 km普通供氧性能试验;②13.0～17.0 km加压供氧性能试验;③13.0～17.0 km迅速减压性能试验;④4h连续供氧性能人体试验;⑤15.0 km加压供氧性能人体试验;⑥15.0 km迅速减压性能人体试验. 结果 新型氧气系统的供氧分压大于21.0 kPa(在12.0 km高度以下)和17.0 kPa(在12.0 km高度以上),吸气阻力小于490 Pa(假人肺通气量20.0 L/min)和627 Pa(假人肺通气量30.0 L/min),迅速减压峰值小于7.4 kPa. 结论 新型氧气系统可以满足地面～17.0 km高度供氧防护要求.     

航天器人-机-环境密闭舱试验系统构建方法研究

目的 研究载人航天器人-机-环境密闭舱试验系统的构建内容和构建方法.方法 依据相似理论试验方法,分析地面试验与空间飞行的主要差异,保证环控生保系统重力下可靠工作,确定了人-机-环境试验系统的设计内容和设计方法.结果 利用该方法构建了0套试验系统,试验系统性能良好、运行稳定,已应用于交会对接任务环控生保系统性能研究.与飞行数据比对表明,该试验系统空气流动和换热状态与微重力环境下基本一致.结论 提出的人-机-环试验系统构建方法合理有效,易于实现,满足当前任务需要,可为后续任务类似试验系统研制提供参考.     

载人航天器密封舱压控规律解析解及其实验验证

目的：导向载人航天器密闭舱总压和氧分压变化规律的解析解，环控生保总体设计师可以此作为飞行或地面试验时压控参数预测的依据。方法：将飞行时段分段化，对系统规定的压力控制带下不同的供气工况分别进行理论推导，解微分方程组，得出不同供气工况座舱总压和氧分压的解析解，结果：试验结果和理论计算结果吻合较好，结论：本文导出的解析解正确，满足工程精度要求。     

18F氟代脱氧葡萄糖代谢过程的全身模拟与可视化

目的 对18F氟代脱氧葡萄糖(18F 2-fluoro-2-deoxy-D-glucose,FDG)在体内的代谢分布过程进行比较完整的全身模拟,并将这一模拟结果用高分辨率的三维可视化方法直观显示出来.方法 通过临床实验估算出人体内多个组织的FDG代谢模型的参数,利用这些参数和血液输入函数模拟出FDG在人体组织内的代谢分布曲线,并基于高分辨率的解剖图像数据将这一代谢分布过程进行可视化.结果 模拟和可视化的结果直观、清晰地反映了FDG注射到人体以后在体内进行代谢分布的过程,模拟结果所反映出来的分布变化特性与实际临床实验所给出的特性一致.结论 本文给出了一种模拟人体代谢功能信息的有效方法,可以为临床核医学成像相关的教育和研究工作提供有用的工具.     

载人飞船环控生保自学习智能决策支持系统的设计与实现

目的 在载人飞船飞行期间监控环境控制与生命保障系统(environment control and life support system,ECLSS)的工作状态,对故障进行诊断和决策支持.方法 依据决策支持系统、神经网络和专家系统原理,设计出了环控生保决策支持系统(ECLSS Decision supporting system,EDSS)的基本结构,运用故障树分析方法进行故障划分,形成专家知识,并将神经网络与专家系统相结合进行自学习.结果 在2人5天的"神舟"6号载人飞行试验中,软件系统得到了全面考核和验证,为试验任务的圆满成功提供了良好的技术支持和保障.结论 所建立的决策支持系统能够准确、迅速地进行数据判读和故障诊断,数学模型设计正确,参数预测结果合理.     

环控生保集成演示验证系统总体设计及其试验验证

目的：研制环控生保集成演示验证系统，为未来中长期环控生保系统技术的研究创造一个先进的地面研究试验环境。方法：将固态胺二氧化碳收集浓缩、Sabatier二氧化碳还原、全氟磺酸热电综合膜蒸发尿处理和固态聚合物水电解制氧等再生式生保技术、集中通风温湿度控制技术、测量控制等非再生式技术集成在一密封绝热环境中，并通过试验考核。结果：系统及再生式各分系统主要技术指标满足要求，系统总体及各分系统的整合是成功的，基本上达到了系统整合部分闭环。结论：系统方案设计合理，系统的主要性能技术指标满足要求。系统总体及所属各个分系统之间匹配与协调性良好，系统运转正常，测试数据正确。     

航天飞行训练模拟器的故障仿真

目的实现空间飞行训练模拟器故障仿真功能,用于航天员故障训练。方法根据飞船故障预案与对策,定义了训练模拟器中故障仿真原则,对飞船的故障模式进行了分类,确定了用于航天员训练的故障类型,建立了故障仿真模型,通过数字仿真方法实现故障仿真。结果按照航天员训练需求,建立了环控生保、GNC、推进、电源、热控、数管、测控通信及结构等飞船分系统故障仿真模型并实现了故障仿真。结论空间飞行训练模拟器中所实现的故障训练仿真功能满足航天员故障训练要求。     

代谢综合征大鼠模型的建立及其相关基因表达变化的研究

目的建立与人类代谢综合征(MS)相似的大鼠模型,并分析其相关基因的表达变化。方法雄性8周龄Wistar大鼠30只随机分为普通膳食对照组(NC组)和高脂高盐膳食组(MS组)。喂养期间对大鼠体重、血压、空腹血糖(FPG)、血脂、胰岛素水平等进行连续监测;24周喂养结束进行高胰岛素-正常血糖钳夹试验和腹腔注射糖耐量试验,检测颈动脉血压,测量内脏脂肪重量;取其白色脂肪(肠系膜)、棕色脂肪和骨骼肌组织,以RT-PCR法检测胰岛素敏感组织基因表达变化。结果MS组体重、内脏脂肪、血压、血浆甘油三酯(TG)、游离脂肪酸(FFA)与NC组比较显著增加(P<0·05或P<0·01),且存在严重的胰岛素抵抗[GIR:1·26±0·82mg/(kg·min)vs7·03±1·68mg/(kg·min),P<0·01]和糖耐量减退,表现为典型的MS特征;胰岛素敏感组织基因检测结果显示,与NC组比较,MS组与糖脂代谢和能量代谢相关的23种基因的mRNA表达水平在白色脂肪(肠系膜)、棕色脂肪和骨骼肌组织中多数变化显著。结论长期高脂和高盐饮食喂养可诱导类似于人类MS的基本临床特征大鼠模型,其机制可能与高脂摄入导致大鼠胰岛素敏感组织的糖脂代谢和能量代谢相关基因的变化有关。     

载人航天器环控生保系统热网络的轻量化分析

目的 减轻载人航天器中环控生保系统的重量,方法采用网络分析原理,出环控生保系统中气、液流体回路所构成的流动和热网络,建立此网络中流动、传热及重复计算的物理模型和数学模型。从热平衡、热热及其系统重量关系式出发,计算出网络的结点热力学参数及网络系统重量,并对系统重量的一些影响因素进行了分析。结果 流动和热网络系统中存在最侍者这径,使系统重量最小。并且此最佳管径与流量关系密切;适当地提高通风温度可以降低     

需行全身照射患者辐射损伤血浆代谢谱的研究

目的利用代谢组学的方法发现与人辐射损伤密切相关的特征血浆代谢物,初步探讨辐射损伤涉及的代谢通路。方法收集2012年1月至2014年5月期间40名患者全身照射（TBI）辐照前后的血浆样本,通过气相色谱-质谱（GC-MS）联用的代谢组学方法研究TBI对人血浆代谢物的影响,并筛选出与TBI损伤密切相关的特征血浆代谢物。结果 TBI后,血浆中葡萄糖、肉豆蔻酸、草酸、3-羟基丁酸、尿素、天冬氨酸、缬氨酸、亮氨酸、赖氨酸和苏氨酸含量显著增加（P<0.05）,胆固醇、丙酮酸、丙酸、乳酸、丙氨酸、甘氨酸、肌醇、山梨糖酐、乙二醇和次黄嘌呤含量显著降低（P<0.05）。结论 TBI可引起人体血浆中代谢物水平显著变化,主要涉及氨基酸代谢、糖代谢、脂代谢等代谢通路。     

Increases in body mass of rats during spaceflight: models and measurements

To test the hypothesis that the body mass of rats is increased during spaceflight, we developed two models from the literature and obtained mass measurements during spaceflight. From studies of centrifugation (hypergravity), there is a reduction in body mass of rats dependent on the exposure gravity level. From data in 18 publications on rats subjected to hypergravity by centrifugation, we developed a model that predicted a 27% increase in body mass during the microgravity of spaceflight. Following spaceflight, with an increase in gravity on return to Earth, there is a reduction in body mass of rats for over 3 d. We related the reduction in body mass after spaceflight to the time after landing that mass measurements were made. From data in 23 publications on rats returning from spaceflight, we developed a model that predicted a 19% increase in body mass during spaceflight. Measurement of body mass of rats on days 6 and 10 of spaceflight found a 7 and 9% increase compared with ground control animals. The increase in body mass during spaceflight suggests that the rat may provide a viable model for metabolic studies in which changes during spaceflight may be predicted in part by ground-based hypergravity studies.     

Central and cerebral hemodynamics and metabolism of the healthy man during head-down tilting.

Experiments on six healthy test volunteers, who underwent simultaneous catheterization of different cardiovascular compartments, were carried out to study the effect of head-down tilting at an angle of -20 degrees on the central and cerebral hemodynamics and metabolism. By the third hour of exposure, the test subjects showed a decrease in the systolic arterial pressure and increases in the systolic pressure of the right ventricle, heart rate, cardiac output, and oxygen intake. They also displayed a trend for an increase in the content of adenosine triphosphate, a decrease in the content of pyruvic acid, and essentially no changes in the concentration of lactic acid and activity of lactate dehydrogenase in the arterial blood and in the blood flowing out from the brain. The oxygen arteriovenous difference for the systemic and cerebral circulation decreased by 24% and 13%, respectively. The above circulatory and metabolic changes seem to reflect processes of adaptation of the human body to functioning under conditions of cephalad fluid shifts.