光明日报:空中“大白鲸”,科考新平台

在第二次青藏高原综合科学考察中,由中国科学院空天信息创新研究院研制的浮空艇创造了多项科考纪录,吸引了公众的视线——“极目一号”Ⅲ型浮空艇平台搭载众多科考仪器及设备,分别于5月15日4时40分、5月21日5时09分,升空高度两次超过世界最高峰珠穆朗玛峰,分别到达海拔9032米、海拔9050米,打破同类型浮空器的升空观测高度世界纪录,获得了珠峰地区大气水汽传输和温室气体垂直变化过程关键科学数据。
“极目一号”Ⅲ型浮空艇体积巨大,从外表看来形似“大白鲸”。如此大型的科学考验研究平台,科研人员是如何科学驯“鲸”的?浮空艇平台包含哪些先进技术?可以应用在哪些方面呢?

古老航空器 迎来新发展

在科研人员眼中,“浮空艇”有一个更为严谨专业的名字——系留气球。按照特性及大类区分,系留气球属于浮空器的一种。对公众而言,浮空器可能是一个既熟悉又陌生的词语——其实,内部充入氢气或氦气的气球就是一种浮空器,但科学上应用的浮空器却不是这么简单。
浮空器是指内部充入(含有)的气体比重低于空气的航空器,其升空原理是依靠轻于空气的气体浮力产生的静升力克服自身重力升空。总体上,浮空器可分为气球和飞艇两类。气球是指无动力装置的浮空器,可分为自由气球和系留气球。自由气球随风飞翔,系留气球利用缆绳系留固定在地面锚泊设施上。飞艇是自带动力装置,可进行操纵飞行的浮空器,按浮空高度可分为中低空飞艇和平流层飞艇。在青藏高原创造观测高度世界纪录的“极目一号”Ⅲ型浮空艇平台属于一种大型的系留气球平台系统。
浮空器是一种古老的航空器,是人类想要翱翔天空、征服蓝天最早使用的航空器。气球、飞艇出现的时间比飞机要早很多,随着飞机技术的不断发展,浮空器因为技术因素和时代因素等种种原因,一度逐渐消失在了大众的视野里。
但浮空器具有大载重、驻空时间长、易于布置、控制和操作成本低等明显优势,是其他航空器所不具备或不可比拟的。因此,部分科学家一直在潜心研究、积累技术,等待它的再次蝶变。
随着时代进步,浮空器相关领域的各项科学技术蓬勃发展,赋予了浮空器新的活力,对浮空器的研究又进入了新时代发展的“快车道”。可以说,此次“极目一号”Ⅲ型浮空艇创造系留浮空器的升空观测高度世界纪录,是浮空器事业发展的又一里程碑。

新型浮空艇上的硬核科技

“极目一号”Ⅲ型浮空艇给人的第一印象就是大。如此大的系统,要如何保证它的正常运转?背后蕴藏着哪些先进技术和智慧结晶?海拔9000米高度处于对流层上部,高风速、低温、低气压、复杂电磁场的极端环境条件,对浮空艇全系统的升空科学观测提出了巨大的挑战,科研人员如何一一克服?
解决这些问题,科学家和工程师们有高招。

将“极目一号”Ⅲ型浮空艇(系留气球)系统按功能区分,可以分为球体分系统、测控分系统、供配电分系统、地面锚泊分系统以及载荷分系统。五个分系统紧密协作,共同保障浮空艇的升空科考观测的正常运行。
球体分系统,就是我们说的“大白鲸”。浮空艇形似“大白鲸”,“大”是指此次浮空艇的巨大尺寸——55米长,体积为9060立方米。这么巨大的体型是经过精密计算得出的优化尺寸,为了将既定的多种大质量载荷从地面携带至海拔9000米的对流层上部。
“白”是指浮空艇整体外形呈现白色。白色可以反射光线、减少紫外线的吸收,使浮空艇内部气体升温不会过快。此外,浮空艇的囊体材料隐藏着众多“黑科技”,它是一种由我国自主研发的轻质低密度低渗高强抗辐射复合织物材料,复合织物材料可以对整个浮空艇进行有效保护与支撑,阻挡外部雨雪风沙的同时,也可减少内部气体泄漏,极大地增加了浮空艇的使用寿命与复用次数。
“鲸”是指浮空艇的外形。设计人员参考鲸鱼生物外形采用了仿生学设计,整体呈流线型,这样做的目的是寻求一个小风阻和高稳定性二者平衡的气动外形,在浮空艇升空过程中减小空气阻力的扰动与影响。此外,和鲸鱼用肺呼吸相似,浮空艇内部由两个气囊组成,分别填充氦气与空气,氦气囊负责提供升力,而空气囊则起着“肺”的作用,在浮空艇的升降过程中保持浮空艇的外形与压力平衡。在浮空艇升空过程时,环境压力和温度都在不断降低,需要通过风机阀门等元器件调节空气囊,进行频繁的排气,浮空艇的降落则是此过程的逆过程,会对空气囊进行频繁的打气,升降过程恰似肺在不停呼出与吸入的过程。
测控分系统,是“大白鲸”的“千里眼”“顺风耳”。获取浮空艇的实时状态与信息,控制整个浮空艇系统完成科学观测,需要用到相关的测控设备,以实时获取不同高度剖面的风速、气温、湿度等环境信息,获取浮空艇的升空高度、升速、压力、俯仰角、系缆拉力等关键信息,让研究人员可以实时判断浮空艇的正常状态,辅助地面指挥决策。
供配电分系统,是“大白鲸”的“定海神针”。浮空艇上载有能源舱,里面包含了可耐低温低气压的高压锂电池组、能源管理器及配电器等设备,负责为整个浮空艇系统提供能源支持,同时满足不同设备、仪器、传感器的不同功率/电压要求,可实现升空观测锂电池组供电、地面锚泊时地面高压供电的双模式供电无缝切换,能源供给也如同定海神针一般,持续支持着整个浮空艇系统的运转。

地面锚泊分系统,是“大白鲸”的“五指山”。地面锚泊分系统主要由特种锚泊车及特种系缆组成。锚泊车通过鼻塔及两个侧臂对浮空艇完成三点约束,使浮空艇可以在地面停泊。特种系缆一侧连接艇体主承力结构件,缆的另一侧连接至地面特种锚泊车辆容缆滚筒,特种系缆除了承力作用,内部还布置有细电缆,用于将浮空艇升空过程中静电接地释放,保卫系统安全。此外,还可根据需要,在系缆中布置光纤,通过光纤传输实时通信数据。对地面锚泊车进行操作,完成系缆的收放,即可实现浮空艇的升空及下降过程。浮空艇在地面锚泊时,浮空艇及锚泊车辆上的平台可以随风向变化而转动,使浮空艇的艇首及锚泊车鼻塔总是处于迎风的小风阻状态。
载荷分系统,是“大白鲸”上的“多面手”。浮空艇平台系统本身对载荷并无限制,可以搭载各种类型的载荷设备。在本次珠峰科考中,浮空艇搭载水汽稳定同位素分析仪、黑碳、甲烷、臭氧等多种分析仪器与设备,获取了第一手珠峰地区大气水汽传输和温室气体垂直变化过程关键科学数据。

浮空艇“家族”能满足科学观测的不同需求

不仅在珠峰,浮空艇家族活跃在很多科研项目中:由中国科学院空天信息创新研究院(以下简称“空天院”)浮空器团队研发的系留气球(浮空艇)曾在可可西里西区观测藏羚羊等野生动物活动;曾在内蒙古地区开展草畜资源状态监测,为草畜平衡模型构建,创建生态草牧业科技体系提供平台支持;曾在东海海域开展“智慧海洋”应急通信试验网络项目船载系统的综合集成演示验证等,都取得了良好的效果。

浮空艇作为理想的科学观测平台,拥有众多优点和广阔的应用潜力。空天院浮空器团队深耕系留气球(浮空艇)领域数十年,发展至今,形成了从小到大全规格、系列化、矩阵式的系留气球产品。

首先,系留气球根据实际需要,升空高度可从几十米到数公里,覆盖范围非常广泛,且在升降过程中,可以实时采集获取不同高度剖面的数据。

其次,可携带较大总质量载荷(从几十千克至吨级载荷),在目标高度实现长时间驻留(在气象及空域允许的情况下,可实现以天乃至月计的驻留观测),抗风能力强,对雨雪天气敏感度小,对载荷限制极小,是绝佳的大载重长驻空的观测科考及应用平台。

再次,系留气球可以实现原位测量,无污染,一次充气后可实现循环复用,效费比(效果和费用的比值)高,地面配套及控制需要人数少,具有绿色、经济、可复用、易于维护操作的优点,是绿色经济的无人长时驻空平台。

应该说,系留气球是一个基础的平台服务,它能发挥多大的作用,更取决于载荷的功能应用和平台-载荷的配合能力,空天院自研的系留气球平台,搭载不同载荷,已成功应用在了科学观测、应急通信、草原生态与畜牧平衡观测、海洋中继通信、对地观测及低空防务等典型场景中。

如今,空天院团队研制的系留气球平台,从在通用性设计上对应用地理区域进行针对性优化,已在城市、平原、高原、草原、沙漠、海洋、岛礁等多种典型地理区域开展过科学试验与示范应用,取得了突出的试验成果与亮眼的科考成绩在对地观测、气象探测、灾害监测、防务监视、应急通信、中继通信、雷达探测、城市及乡村观测、科学考察等广阔的应用领域,系留气球平台已初露峥嵘,未来可期。

以上内容转载自《光明日报》( 2022年06月23日 16版)。作者何泽青、乔涛、陈其。

#行业资讯#解构河南高铁再提速关键词

河南铁路建设有哪些不足?这是一个曾被公开讨论的话题。

2021年7月召开的河南省轨道交通高质量发展研讨会上提及:目前,河南省轨道交通发展还存在路网规模不足、区域发展不均衡、路网结构不完善、城际和市域铁路发展相对滞后等问题。

而从相关规划中,能明确找到弥补这些不足的办法。比如,《河南省国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标纲要》提及,加快高铁网项目建设,加强高铁货运能力建设,推动米字形高铁向中心网络化发展,提升郑州国际性和洛阳、商丘全国性综合交通枢纽能级,完善郑州铁路枢纽口岸功能等。

通过相关规划,我们梳理出了未来河南高铁建设的几个关键词。

而作为河南铁路事业高质量发展中的主力军,河南铁建投集团方面表示,“十四五”末在率先建成米字形高铁网的基础上,实现河南铁路建设在全国起高峰、成高原。

河南高铁建设关键词

关键词1:高铁网
原文:

1.加快5G网络、大数据中心、高铁网……等“两新一重”项目建设,打造交通强省……

——《河南省国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标纲要》第四章 战略行动

2.加快构建十字形高铁通道

——《河南省国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标纲要》第三十章 提升洛阳副中心城市功能地位

3.推动米字形高铁向多中心网络化发展

——《河南省国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标纲要》第三十六章 构建便捷畅通的综合交通体系

4.完善井字形运输通道布局,加强二广、大广、晋豫鲁、沪陕等综合运输通道服务组织,加快补齐通道内高速铁路、高速公路等快速化运输服务短板……

——《河南省“十四五”现代综合交通运输体系和枢纽经济发展规划》第五章 完善现代综合立体交通网

涉及项目:
高速铁路。建成济郑、菏兰、雄商等高速铁路,争取建成呼南高铁焦作经济源洛阳至平顶山段、平顶山经漯河至周口、京港台高铁阜阳至黄冈段、南阳经信阳至合肥等高速铁路,力争开工南阳经驻马店至阜阳高速铁路,规划研究驻马店经周口至商丘、银川经洛阳郑州至上海、濮阳经开封至潢川、太原经安阳濮阳至徐州、新乡至菏泽等高速铁路。

城际铁路。建设新乡至焦作铁路、郑州至洛阳城际铁路贾鲁河至登封段,实施郑开城际铁路改造和开封古城段新建工程,推进焦作至济源、三门峡至运城、安阳至林州、焦作至云台山、安阳经鹤壁濮阳至菏泽、平顶山至鲁山等城际铁路。

关键词2:提升能级
原文:
1.推进综合交通枢纽一体化规划建设,提升郑州国际性和洛阳、商丘全国性综合交通枢纽能级……完善郑州铁路枢纽“四主多辅”客站布局

——《河南省国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标纲要》第三十六章 构建便捷畅通的综合交通体系

2.完善郑州航空、铁路枢纽口岸功能

——《河南省国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标纲要》第四十七章 建设更高水平开放型经济新体制

3.巩固郑州国际铁路枢纽地位

——《河南省“十四五”现代综合交通运输体系和枢纽经济发展规划》第三章强化综合交通枢纽功能地位

涉及项目:

1.巩固郑州国际铁路枢纽地位

完善“四主多辅”铁路客运枢纽布局,优化城市内干线铁路线路走向,推动小李庄站及陇海铁路外绕线等工程建设,拓展郑州铁路集装箱中心站服务功能,完善铁路物流基地功能,推动郑州铁路场站同步建设综合性进出境快件处理中心与快递海关监管作业场所,力争建成郑州高铁快运物流集散中心,鼓励大型物流园区、交易集散基地新建或改扩建铁路专用线。加快推进中国(河南)自由贸易试验区郑州片区多式联运国际物流中心建设,推进中欧班列郑州集结中心建设,建设国际陆港及第二节点,建成中欧班列集结调度指挥中心。

2.提升枢纽能级

结合十字形高速铁路骨架建设,完善洛阳铁路枢纽布局,建设铁路物流基地,加强大型工矿企业、物流园区铁路专用线建设。

改造提升商丘站,围绕商丘东站、商丘机场等,新建集城市公交、长途客运等多种运输方式于一体的综合交通枢纽,预留多层次轨道交通接入条件,加强十字形高铁衔接通道建设,提升对外交通能力。完善货运枢纽布局,研究论证商丘东站高铁快运基地建设,整合铁路物流基地、公路港、保税中心等物流资源,建设豫鲁苏皖商贸物流集散中心,持续推进内河码头及铁水联运设施建设。

关键词3:高铁货运
1.加强高铁货运、航空货运和内河水运能力建设……

——《河南省国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标纲要》第十八章 建设国内大循环的重要支点

2.……探索利用高速铁路、城际铁路发展高铁货运……

——《河南省“十四五”现代综合交通运输体系和枢纽经济发展规划》第八章 提高现代枢纽产业体系发展质量

河南大学资深教授、中原经济发展研究院首席专家耿明斋受访时介绍,高铁货运河南一直在筹备,它将来对于建立开放的物流体系可能扮演一个更重要的角色。比如,高铁货运和多式联运、航空货运对接,高铁货运有可能发挥对航空货运集货和分拨的功能。

耿明斋说,目前郑州机场在全国范围内集货,包括长三角、珠三角等经济发达地区,一些小规模的、零星的货物可能用高铁来集货,效率、效果可能更好一些。“将来高铁可能成为航空货运集货和分拨货流的一个重要支撑,成为推动多式联运、支撑经济发展的重要动能。”

6月18日,郑州航空港站建设阶段相关负责人表示,航空港站布局有高铁货运基础设施建设,各个站台均设有货运通道,将配合站房东南角物流中心,待远期发展需要,具备高铁物流集散能力。在车站不远处的动车所,也配套有高铁货运列车的相关基础设施,以满足将来的发展需要。

河南铁建投:“十四五”末实现河南铁路建设在全国起高峰、成高原

作为河南铁路建设的主力军,接下来河南铁建投集团将如何做?

对此,河南铁建投集团有关负责人表示,一是做强铁路主业,打造铁路建设的王牌优势,坚持主动融入国家发展战略、服务全省经济社会发展,抓主责、强主业,打造河南铁建投的王牌优势,“十四五”末,在率先建成米字形高铁网的基础上,实现河南铁路建设在全国起高峰、成高原。

坚持“项目为王 挂图作战”,把铁路项目作为推动发展的法宝,大力推进“十大铁路项目”落地实施。立足于“快”抓建设,加快推进济郑高铁濮阳至省界段、菏兰高铁兰考至省界段2个在建项目。立足于“早”抓开工,推动平漯周高铁、新建郑州南站、郑开城际铁路延长线、呼南高铁焦洛平段等项目尽早开工。立足于“优”抓储备,按照“前瞻30年”的要求,争取我省更多干线铁路项目纳入国家铁路网规划,全力打造轨道上的中原城市群。立足于“效”抓管理,优化项目设计施工,优化城际铁路旅客乘车体验,提升效率效益。

二是做大路衍产业,打造持续发展的战略支撑。综合开发板块建立“铁路项目+土地开发”综合回报模式,培育铁路配套产业“造血”功能,实现“以商补公”。产业金融板块充分发挥财政、社会资本、公司三方面作用,积极推进铁路产业基金落地,拓宽多渠道融资通道。物流贸易板块以铁路物流枢纽建设为中心,打造“高铁+”多式联运综合应用平台、物流贸易运营平台、物流信息化集成服务平台。

可以看到,6月11日,河南铁建投集团与宝丰县政府签订全省首个土地综合开发实施协议,正式拉开铁路建设可持续发展的新篇章。6月14日,河南铁建投集团和周口市政府签订平漯周高铁(周口段)土地综合开发用地协议。6月16日,河南铁建投集团与开封市政府签订郑开城际公交化改造及延长线综合开发框架协议。

三是强化作风转变,着力锻造能力素质。深入开展“能力作风建设年”活动,增强干部政治纪律、政治规矩意识,强化责任担当,坚定树立上下一盘棋思想,躬身入局、担当作为,着力提高专业能力、改革创新能力、群众工作能力,发扬党的光荣传统和优良作风,传承红色基因,弘扬铁路精神,以钉钉子精神抓好改革发展各项任务落实。

来源:大河财立方/极刻

称多县发改局X拉布乡X玉树州高原牧区发展研究中心X迦入, 携手称多县手工艺人举办【称多县拉布乡合作社财务管理培训】

本月26号至28号在玉树州称多县拉布乡开启了第二期合作社手工艺人财务管理培训。感谢玉树州高原牧区发展研究中心这次从玉树,若尔盖,甘南,在不同地的方邀请了专业的老师做社区案例分享及合作社财物培训。感谢称多县发改局,拉布乡各级领导的支持。

此项目由迦入承办三项传统手工艺产品的研发和设计工作(泥塑,传统家具,纺织),由玉树州高原牧区发展研究中心负责进行管理培训,感谢贡布次仁老师和白玛老师,桑杰师父,多杰加老师等老师前期成功的合作社管理培训。[玫瑰][合十]


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