俄罗斯为什么不能生产砷化镓

Ⅰ 镓的事实

99.999%镓的晶体，在实验室中生长（？foobar/Creative Commons）

镓是一种柔软的银色金属，主要用于电子电路、半导体和发光二极管（led）。它也可用于高温温度计、气压计、药品和核医学试验。该元素没有已知的生物价值。

天然元素

在自然界中，镓从未作为自由元素被发现，在任何矿物中都找不到大量的镓。相反，它存在于痕量的各种化合物中，包括锌矿石和铝土矿。根据周期旁世氏表，按重量计算，镓约占地壳的0.0019%。然而，根据Chemicool的说法，它很容易通过熔炼获得，而且大多数工业镓是作为铝和锌生产的副产品提取的。最大的镓生产国是澳大利亚，俄罗斯，法国，和德国。

只是事实原子序数（原子核中的质子数）：31个原子符号（在元素周期表上）：Ga原子量（原子的平均质量）：69.723密度：室温下每立方厘米相5.91克：固体熔点：华氏85.57度（29.76摄氏度）沸腾要点：3999 F（2204 C）同位素数量（同一元素的原子具有不同数量的中子）：24个半衰期是已知最常见的同位素：两个稳定的Ga-69（天然丰度60.1%）和Ga-71（天然丰度39.9%）镓的

、

电子构型和元素性质。（Greg Robson/Creative Commons，Andrei Marincas Shutterstock）根据化学文献，镓是元素周期表上唯一的金属

，被归为硼族（13组），其中包括半金属硼返如（B）和金属铝（Al）、镓、铟（in）和铊（Tl）。这五种元素的外能级都有三个电子，

镓是一种后过渡金属。这些金属元运散素位于周期表上过渡金属和类金属（非金属）之间。后过渡金属具有过渡金属的一些特性，但往往较软，导电性较差。后过渡金属包括一些硼族元素-铝、铟和铊-但也包括锡、铅和铋。

镓具有一些非常独特的性质。例如，虽然它在室温下是固体（约77华氏度/22摄氏度），但它仍然很软，你可以用刀切它。此外，它的低熔点为85.57华氏度（29.76摄氏度），比室温高出不到10度，所以如果你拿起一块镓，它就会从你的手的温暖中融化。如果你把它放回去，它会再次凝固。

即使在如此低的熔点下，镓的沸点在3999华氏度（2204摄氏度）相当高，使它成为任何元素的熔点和沸点之间最大的比率之一。在低温下，镓是一种易碎的固体，很容易破碎，与玻璃类似，它呈贝壳状破碎（不遵循自然的分离面）。

使用

镓主要用于电子产品。事实上，据化学解释，95%的镓被用于制造砷化镓（GaAs），一种用于微波和红外电路、半导体和蓝紫色led的化合物。砷化镓可以直接从电力中产生激光，用于太阳能电池板，包括火星探测车上的太阳能电池板。氮化镓（GaN）是蓝光技术、手机和触摸开关压力传感器中的一种半导体。

镓很容易与大多数金属结合，常用于制造低熔点合金。它是四种金属（包括汞、铷和铯）中的一种，在室温或接近室温时呈液态。在这四种金属中，镓的反应性最小，毒性最小。化学学会：加利乌

Ⅱ 俄罗斯为什么不能制造，像样一点生活用品。之类的东西

1.工业化发展道路让俄罗斯走上畸形的经济结构
俄罗斯的前期苏联之前是贫困落后的农业国，为了发展经济，苏联不得不改革，慢慢开始从农业国走向工业国。特别是在在位苏联之后的那段时期，更是大力发展重工业，他认为只有发展工业才能使国家强大起来，所以他不惜牺牲农业和轻工业，也要优先发展重工业。当然，这样的做法的确是有些成效的，但却让苏联的工业发展和经济结构出现了严重的畸形。摒弃了轻工业和农业，这也直接导致了在苏联解体之后，俄罗斯立马就出现了日常生活用品十分短缺的情况。因此中国当时还出现了许多走私生活用品到俄罗斯的情况，直到现在俄罗斯的日常生活用品都非常依赖于中国。

2.广袤的国土面积成为了俄罗斯人的阻碍
但是俄罗斯轻工业不发达的情况并不能完全怪在斯大林的头上，因为俄罗斯的地理位置早就已经决定了俄罗斯轻工业发展不起来这样的结局，因为即便是俄罗斯大力发展轻工业说不定还没有发展重工业来得好。
3.高昂的运输成本使轻工业发展困难重重
首先，俄罗斯根本就降低不了轻工业的生产成本，这主要体现在了俄罗斯的运输上面。大家都知道买东西的时候，很多人会看一看，这个东西是否包邮，但其实我们买这件商品的时候，这运输的费用已经包含在了我们所付的费用里面了。所以对卖家也是一个道理，他想要赚钱，就得提高这件商品的价格，虽然不说让消费者买单全部的运费，但至少要为自己节省一半的开支，这个道理在国际贸易上也是一样的。

Ⅲ 天和号重达22吨，配备10米机械臂，天和号技术能否超越国际空间站

天和号重达22吨，配备10米机械臂，天和号技术能否超越国际空间站？

随着科技的不断发展你知道天和号重达22吨，配备10米机械臂，天和号技术能否超越国际空间站吗我们一起来聊聊看吧。

2021年对中国航天来说是不平凡的，因为除了即将着陆火星的天问一号，中国空间站的"天和"核心舱也已顺利入轨，构想了数十年的中国"天宫"空间站终于呈现在了世人面前。4月29日上午11点许，在海南文昌航天发射中心，长征五号B遥2大型运载火箭，携带着中国空间站的核心舱——天和号顺利进入近地轨道，这意味着中国空间铅启站将展开紧锣密鼓的建设步伐，虽然其规模比国际空间站小不少，但黑科技很多，充分体现科研工作者的智慧和努力。虽然目前发射升空的仅仅是天和号核心舱，距离建设成一个完整的空间站还有一定的距离，不过根据公开的计划显示，我国将会通过11次密集的航空发射。

所谓“自主爬行”，我们可以理解成机械臂一种有趣的“走路方式”，它可以头尾互换地爬到每一个角落。虽然太空没有重力，但要在速度快、惯性大的太空里拿起一件东西也不是那么简单的；而且万里之遥的机械臂全靠自己的判断来选择采取什么姿式、用多少劲，这个度很难拿捏。这些都需要在天宫二号上测试。由于天和舱所处的太空并不是真正的真空，而是有着大量空气分子的”伪真空“，所以长时间运行过后，天和舱的速度就会有所下降，从而受到地球引力影响造成高度下降，所以每隔一段时间天和舱就要提升自己的轨道高度。国的空搏激带间站自863计划开始就确定了独立自主的目标，正是因为从上世纪80年代就规划到了21世纪20年代甚至是更远的未来，我国才能一步一基芦个脚印推进自己的空间站计划，才有了当下天和舱的成功发射。

经过以上大概讲述你知道是怎么一回事了吧。

Ⅳ 和平号为什么会掉下来

和平号的一生

2001年3月23日，一个令人难忘的日子。

这一天，为人类航天事业做出了重大贡献的和平号空间站，安全顺利地坠毁在南太平洋海域，走完了它15年的生涯。和平号，永别了！你的辉煌业绩将永载史册。

上篇：生命顽强的十五年

和平号的话瞎仔题要从冷战时代说起。在苏美两国争夺空间霸主地位而进行激烈较量之中，苏联的长期载人飞行计划出台了。

1961年4月12日，苏联宇航员加加林驾驶联盟号宇宙飞船成功地环绕地球飞行一周，这一举世震惊的太空飞行显露了苏联航天霸主的地位。可到了1969年，美国宇航员登上了月球。苏联顿感危机就在身边。为了证明不可动摇的航天霸主地位，苏联政府决定，以己之长走载人航天的道路。于是，苏联决定建造可作为天基武器发射平台的太空轨道站，让苏联人到天上去站岗放哨。

很快，在太空中建造轨道站的命令秘密下达到“能源”科学联合体和机械制造科学生产联合体。从那以后，上千名专家加班加点，日夜打造。没多久，第一个作品“金刚石”军用轨道站，也就是“礼炮1号”问世了。不过，它在技术上还不完善，没有实现升空的愿望。尔后，苏联航天专家继续改进自己的作品，随之而来的是一系列丰硕的成果：1971年，“礼炮2号”发射入轨，无人飞行了170天；1973年，“礼炮3号”在轨道上飞行了26天，其中载人飞行23天。这次飞行，是人类在太空中生活时间最长的一次试验，它证明了人类可以在太空中生存，也证明了苏联专家建立的生命保障系统能够为人类在太空中生存提供完全的技术保证。后来，又有“礼炮3号”、“礼炮4号”及“礼炮5号”相继成功入轨飞行。不过，“礼炮”系列体积很小，里面只能乘载一名宇航员，科学实验能力很有限。它们代表着苏联第一代轨道站。

为了提高轨道站运载能力和科学实验能力，苏联科开始对“礼炮”轨道站进行改造放大，研制第二代轨道站。1977年，造出了“礼炮6号”轨道站，它可乘载两名宇航员，于1977年9月29日发射入轨，在太空飞行了4年又10个月，其载人飞行总时间为617个昼夜。后来接替它的是“礼炮7号”轨道站，性能与“礼炮6号”差不多，不过它的飞行能力却比“礼炮号”高一倍，它于1982年4月发射升空，在轨道上飞行8年零10个月，载人飞行总时间为1075个昼夜。

就在苏联人建造“礼炮”系列时，美国人唯恐失去太空的席位。于1973年5月，一下子把载有三名宇航员的“太空试验室”送上了轨道，尔后于1974年又进行了一次发射，美国宇航员在太空也逗留了84天，这在当时是了不起的成就。后来，不知为什么，美国人突然不“枣银玩”了，令苏联人一度猜疑。原来，美国人认为搞轨道站太费钱，一心一意搞起次往返式航天飞机。苏联人为此一阵兴奋。在苏联人眼里，美国人竞争不过他们。苏联继续按原计划在空间技术领域前进。

为了提高轨道站载人飞行能力，放大轨道站体积成了苏联专家首要任务。在这个思想的驱动下，苏联专家发明了多模块轨道站组建方式，并建立了一整套的建造方法。1979年，苏联决定建造第三代多模块、多功能长期飞行轨道站，以便更好地完成自己的航天计划。

到了20世纪80年代初，苏联政府已渐渐感到载人航天“胃口”实在太大，压得财政几乎喘不过气来。可当苏联人刚要反醒自己走的载人航天道路时美国总统里根却抛出了“星球大战”计划。这一计划，大大刺激了苏联政府的神经。刹那间，苏美两国空间争夺再次进入高潮。

经过6年苦战，和平号第一组件——主体舱竣工，它带有6个对接枢纽，可以与其它模块、飞船对接。它是和平号主要控制舱，控制着生命保障系统和所有科学仪器，其中有宇航员休息室和宇航员办公室。按计划，和平号最终将由6个模块组成，即控制“主体舱”、“量子1号”舱、“量子2号”舱、晶体舱、光谱舱及自然舱。计划建造时间2年，技术设计寿命5年。

“量子1号”舱，又称天文物理舱。它是用来进行天文物理研究的舱体，由密封的试验区和非密封的仪器区组成；另外，它有2个对接口，一个用于与主体舱对接，另一个通常用来停靠“进步号”货物飞船的。

“量子2号”舱，也称装配舱。它装备多种科学仪器和设备，用以保证宇航员进入太空，从事太空行走，进行各种科学研究和实验。

晶体舱，也称工艺舱。它主要是用来进行重力材料实验，内部装有6台晶体生长熔炼炉、4台用于制造新药的电泳装置，还有2台照相机。该舱装配有2块太阳能电池。凳神宴

光谱舱，也称遥感军事舱。原计划用来做地面监测，包括对地球自然资源、大气层、轨道站外表大气、近地空间自然和地球物理变化过程等进行研究。它装配有4快太阳能电池，可为和平号提供补充能源。它被称作军事舱的原因就是，原计划用它监测美国导弹发射技术和监测外空技术。当然，后来计划没有实现。该舱内部装有生物医学和大气探测仪、计算机、离心机、测力仪等。

地球观测舱，又称自然舱。它是前苏联和后来的俄罗斯最先进、最复杂的地球观测航天器。它的主要用途与光谱舱十分相似。主要用来对地球陆地、海洋和大气进行综合研究。后来该舱成为俄罗斯在和平号上唯一的一个用来研究自然资源和大气物理状态的舱体。

1986年2月20日，作为对苏共第27大献礼，和平号主体舱发射升空。3月13日，由索洛维耶夫和基吉姆两名宇航员组成的第一宇航组飞抵和平号。从此和平号开始了载人飞行。1986年3月31日，和平号第一个模块“量子1号”舱发射升空，并顺利与主体舱对接。紧接下来，应该把另外4个舱体发射上去，以便全面开展科学实验。可是由于和平号项目开支太大，经济开始衰败的苏联只能保证支持和平号连续进行载人飞行，而无力按期完成和平号建设了。1989年，“量子2号”舱才发射入轨；1990年，“晶体舱”入轨。

1991年苏联解体，冷战结束。和平号从苏联时代飞进了俄罗斯时代。此时，美国又打起了载人空间站的算盘。首先盯上的是那个财力虚弱，但载人航天技术高超的俄罗斯。在这种情况下，俄罗斯把美国的橄榄枝和美国的“绿元”（美元）一并收下。从1991年春到1998年夏，“和平号—穿梭機”、“和平号—NASA”计划执行了7年多，和平号也吃足了“洋饭”。在这期间，和平号彻底完成了建设任务，1995年，“光谱舱”升空入轨，而且在“光谱舱”上装载的大都是美国的科学仪器。1996年最后一个“自然舱”对接，了却了前苏联和现在俄罗斯航天专家的多年心愿。

从1998年夏末开始，随着对外合作计划的结束，和平号开始粮草不保，政府开始考虑沉掉和平号。但在“能源”公司总设计师谢苗诺夫为首的“保和派”强大呼声下，政府后来决定授权“能源”公司对和平号实施商业化运营。没想到，这条路崎岖砍坷，无果而终。无奈，和平号于1999年8月28日进入无人驾驶飞行状态，后来虽有宇航员上去料理了一段时间，但不久它又回到了孤独飞行状态。

最终，和平号还是顽强地飞进了21世纪，而且选择在新世纪第一个春天告别了人类社会。它走得从容而又安详静。

中篇：十五年光辉历程

漫长的十五个春秋，和平号的成就辉煌无比、贡献无价。和平号加快了人类走进宇宙的步伐。

和平号是第三代轨道站，它是人类航天史上第一个在太空飞行了十五载的多模块、多功能空间综合体。有人用“人造天宫”来赞誉它，这并不夸张。和平号的成功建造意味着人类可以到地外空间进行建设，可以走出地球，走向宇宙。

以1986年2月20日主体舱发射入轨为和平号建站标志，到1996年组建完毕，十年终于磨成一剑。最后它由6模块组成的庞大轨道综合体，重达137吨，内部空间达400立方米，各种科学仪器达重12吨。这不仅使和平号能在太空中进行各种科学实验，而且大大地扩大了各种科学方法在太空开发中的应用。

和平号平时可容纳3名宇航员长期在轨作业，最多可同时接待10名宇航员。平时其上面停靠着“联盟号”载人飞船和“进步号”货物飞船，还可接待到访的美国航天飞机。

从科学角度讲，近12吨的先进科学仪器已经把和平号武装到了牙齿。它的确堪称为人类太空科学宫殿。近12吨重的科学仪器分别来自世界27个国家，种类超过140种。其中有：由24种地球观测仪器组成的自然科学综合体，由6台电镜、光谱仪组成的天文台和6个医学诊断综合体以及材料学、生物工艺仪器等。可以说，和平号荟萃了世界最先进的科学仪器。科学家能够利用这些科学仪器进行十大科技领域的基础研究和应用研究，包括空间生命科学、微重力学实验、天体物理学研究、地球观测等。有专家形容和平号是人类科学的精典之作。

的确，和平号轨道综合体都是空前的，它上面开展的一切活动都是史无前例的。和平号上的每一项实验、每一项成果都可载入人类航天史册，哪怕是失败的教训，对推动探索宇宙的人类来说都是极其宝贵的。

和平号本身建造模式和方法，就是前苏联航天专家的独创，可以说，为今后人类走进太空开辟了道路。他们依靠几十年工作经验成功地发明了空间综合体多模块组合式建造方法，它使人类建造大型太空城的梦想实现了。有专家说，和平号在过去15年中最大的贡献是发展了空间生命科学，解决了空间医学生命保障问题。苏联科学家解决了人在太空中的可生活1．5年的技术问题，这是最了不起的发明，它巩固了前苏联和现在俄罗斯在微重力环境研究方面的领先水平。前苏联和现在的俄罗斯科学家在一系列实践中发明的一整套生命保障办法，为人类开发月球、开发火星等地外星体奠定了科学与技术基础，也被认为是人类做星际旅行的第一步。除人体科学外，和平号还进行了广泛的动植物生命试验。如鹌鹑蛋在微重力条件下的发育和孵化；用土壤和水栽法探索小麦、油菜等植物在太空中的种植方法，以便为星际旅行提供食品。通过这些试验进一步了解了失重对地球生物成长发育的影响并制订了一些预防和对抗措施，为人类征服宇宙做出了巨大贡献。在生命医学方面，除了建立可以连续在轨飞行1．5年的医学保障系统外，还建立了培养、培训专家的方法。在微重力实验方面，前苏联和现在俄罗斯的科学家进行了大量的材料制造、生物制菌制药及流体力学物理实验。科学家在太空生长出了砷化镓晶体、单晶硅等，获得了由金属离子形成的等离子晶体结构，完成了蛋白质分离及生长试验，生产了高纯度生物药品，寻找到了高效微量净化及分离蛋白质生物制品的办法。另外，科学家在和平号上还研究并建立了新的动力装置等。这些成果展示了未来载人航天美好的发展前景。在天文物理学研究和地球观测方面，和平号也做出重大贡献。天文物理舱对银河系内外的各种天体、X射线、伽马射线、紫外线辐射源及地外空间进行了大量观察和探测；对基本粒子和宇宙射线进行了大量研究，并长期连续观测超新星辐射光谱数据，为探索宇宙天体的演化提供了重要信息。

据统计，科学家在和平号上总共完成了约6200次天文物理学实验，发现了超1987埃的刚性伦琴射线，并仔细研究了“KS”伦琴射线，研究了银河系中心。在自然资源研究及生态监控方面，和平号宇航员利用新仪器在光谱的各个谱带中对地球1．25亿平方千米的表面进行了拍照，建立了光谱测量和无线电测量信息的影像资料库。利用和平号15年的飞行，前苏联和现在的俄罗斯科学家确定了适于用来建造长期轨道综合体的材料，还进行了太空缆绳发电试验、空气环形天线试验、阳光反射镜试验，进行了和平号与水下核潜艇激光通讯试验等。

总体来说，和平号在其整个运行其间完成了许多长期研究计划。于1986年—1990年完成的计划有：“苏微电子空间半导体材料学总体目标计划”，“苏自然资源和全球生态目标综合研究计划”，“苏应用大体积结构材料和工艺保证综合目标计划”“苏农业领域、空间生物工艺综合计划”，此外还有叙利亚的“马列特”计划，法国的“阿抗加次”计划等。于1990年—1993年完成的计划有：日本的“空间访问TBS”计划，英国的“丘诺”计划，德国的“和平—92”计划等10个国际项目；1993年—1996年完成的计划有：哈萨克斯坦的“飞行计划”，美国的“和平—穿梭機”计划、“和平—NASA”计划、欧空局的“欧洲和平94”计划、“欧洲和平95”计划，德国的“卡西欧别亚”计划等；1997年—2000年完成的计划有：美国的“和平—NASA”计划，德国的“和平—97”计划，德国的“别加斯”计划，哈萨克斯坦的“飞行—M2计划”等。从完成的计划可以看出，在某种程度上和平号后来已经成为国际科学实验室。在总共31200次科学实验或研究中有7600次为国际合作项目。

十五年中，总共有28个长期宇航组在和平号上工作过，接待了16个短期考察组。十五年里，总共有104名宇航员访问过和平号，其中包括美国、德国等11个国家的62名宇航员。和平号先后109次与载人飞船或货物飞船进行对接，70次为货物飞船，30次为载人飞船，9次为美国航天飞机。俄罗斯宇航员波利亚科夫在和平号上创造了太空连续生活438天的世界纪录；通过和平号，宇航员共进行了78次太空行走，共计364小时。

据俄航天部门资料，通过无线电遥测通道从和平号传回地面的科技信息量，若用普通计算机软盘存储的话，需要100多万张，可以堆满40个100平米大小的房间；运回实验实物4700千克。和平号在存在这十五年中花费了上百亿美元，数字惊人。而专家评论说，和平号所取得的辉煌科技成就是无价的。

下篇：历经的磨难

3月23日，和平号静静地走了，走得那样自如、走得那样坦然。坦它也留下了辛酸故事。

苏联解体后，和平号进如俄罗斯时代。俄政局不稳，政府自顾不暇，根本没钱养活和平号。在这种情况下，美国向俄罗斯抛出了国际空间站计划。也就是从那时起，俄被美国拉帮入伙，和平号也随之填饱了肚皮。并在美国等西方伙伴的支持下，先后于1995年、1996年把最后2个延误了多年的光谱舱和自然舱发射生空。和平号苦苦等了近10年，他的全家才得以团圆。可是，好景不长。1998年夏，随着俄美“和平号—穿梭機”、“和平号—NASA”计划完成，和平号日子在过了六、七年的好日子后，开始了饥荒。

到了1999年8月28日，宇航员被迫撤离和平号，和平号从此进入了无人驾驶的飞行阶段。不过值得庆幸的是，美国等西方国家出钱养活了和平号七、八年，等于延长了它的生命。有消息说，在那近10年的时间里，俄航空航天局和能源航天公司获得外资近15亿美元。到了2000年底，当人类社会就要跨越新世纪门槛之时，俄罗斯政府终于痛苦地给和平号做了死亡判决。

专家们认为，和平号设计上也存在问题。电力系统设计上的缺陷，造成供电能力严重不足，影响了和平号发挥效能；往返运输系统运力不足，无法完全回收站上货物；姿态调控系统存在问题，无法解决能源合理利用问题，造成浪费过大，导致供给次数增多。由于设计问题，导致费用增加，再加上政府对和平号资金支持不够，导致建设周期加长，导致站体结构老化程度不一，故障频发，利用率下降。技术上的缺陷，不仅导致几次致命的事故发生，也影响了和平号飞行寿命。

三次重大事故让和平号伤痕累累。1994年1月，载乘宇航员齐布利耶夫的“联盟TM—17”飞船在环绕和平号做最后的飞行时，不知何故与和平号发生了撞击，庆幸的是这次事故没有使宇航员受到伤害，和平号站体和飞船也没有造成严重的结构损伤，但是碰撞是巨大的，留下的无法发现的隐患。1997年2月，和平号发生了一场大火，在站的宇航员齐布利耶夫和拉祖特金奋力扑救，花了整整一夜的时间才把大火扑灭，从那以后，好长时间他们不得不戴着防毒面具工作。1997年6月25日的空中撞车事故给和平号造成致命伤害。当时一艘停靠在和平号上的“进步M—34”号飞船为了给即将发射的“进步M—35”号飞船腾位置，进行空中调车，结果，“进步M—33”在调车时失控直接撞向光谱舱。这一撞击可以说伤害了和平号站体结构。当时光谱舱上的太阳能电池板被撞坏，光谱舱失去密封性，氧气大量泄出。后来，经过种种努力也没有修复这次创伤。光谱舱从那以后就彻底关闭了，太阳能电池板也被切断，脱离了电力系统。

在和平号处于无人驾驶状态飞行过程中，发生了一次让世界感到震惊的事故。2000年12月底，和平号突然从俄飞行控制中心监视屏上消失，这一事故让俄飞行控制中心专家不知所措，24小时杳无音信。庆幸的是和平号后来又回应了地面的呼叫。否则，和平号成了断了线的风筝，不知会飘落何方。

在3月23日坠毁和平号之前，俄飞行控制中心专家说，和平号该坠毁沉了，趁着它还没有丧失控制能力，别让它失控伤害人类。

在和平号残骸坠入大海后，俄中央机械制造研究所所长安菲莫夫似乎惋惜地说，再修一修和平号还可飞3年。不过，他话音一转道，问题太多，修理费太大，不值得了．．．．．．．
参考资料：www.wztech.net/newslist.asp?id=851

Ⅳ 【漫话机载有源相控阵雷达】 有源相控阵雷达

AESA（Active-electronically-scanned-array），一般称为有源相控阵雷达，这是一种公认的对未来空中作战有着革命性影响的新技术。自上世纪80年代以来，伴随着电子工业日新月异的进展，机载雷达也越来越多的采用相控阵技术。相对于采用平面缝隙阵列天线雷达而言，有源相控阵雷达具有非常明显的优势：在相同大小的面积上，相控阵天线可以集成上千个辐射阵元，每一个辐射单元都具有发射和接收电磁波的功能，同时使用电子控制系统改变相位来实现雷达波束的空间扫描。这种原理具备快速波束控制能力，可以快速将波束在探测范围内的任意点转移，只需几毫秒的时间；而传统雷达依靠机械伺服系统俯仰转动实现波束扫描的方式，不仅耗费时间，由于机械构件转动时会产生雷达反射信号，不利于平台隐身。同常规天线雷达比较而言，有源相控阵雷达中每个T/R组件中接收机直接和功率放大器相连，大大减小了干扰和噪声对有用信号的影响，从而将信号无误的传送到处理模块中。

各国发展概况

正是由于有源相控阵雷达所具备的巨大技术优势，世界简高各主要军事强国纷纷投入大量资源进行开发，以确保在未来的空中作战中争取主动权，其中尤以美国为甚。1998年，装有APG-63V2有源哪缺相控阵雷达的F-15C战斗机正式编入现役，标志着有源相控阵雷达战机的诞生。但是其作为第一代型号技术还不成熟，系统重量过大，据传改装的F-15C不得不在机尾增加配重，这是一个很遗憾的地方。在现代战机的设计中重量控制是非常重要的一个命题，气动外形确定以后，额外增加的重量会影响到整体气动性能。这批F-15C部署在阿拉斯加埃尔门多夫空军基地，隶属于美国空军第3战术联队，相信白令海峡对面的俄军雷达兵经常会和它们发生亲密接触。

总体上看，美国有源相控阵雷达研制计划十分庞大，不仅在研战机会安装，大批现役战斗机也会分批改装。按照五角大楼的计划，到2010财政年度，美军将会有200架以上的战机采用AESA技术。尤其是F-35批量生产后，美军AESA战机数量将会有巨大的增长。其中，装备F-22战机的AN/APG-77雷达最具有代表性。该雷达在传统雷达大小的天线面积上集成了多达2000多个T/R组件，其中每一块组件都可以在不同频率和时间上发射信号，用来迷惑对方的电子截获设备；还可以控制阵面上一部分组件组成多个“子雷达”，分别完成不同的功能，例如在遂行空中作战时同时观察地面战场态势，具有很强的实战意义。当然，这必须要有强大的数据处理能力作为支撑，因为采用对地模式工作时杂波的散布范围很宽，必须采用很多方法，例如空时自适应处理（李咐辩STAP）等方法降低载波的影响。另一种主力战机――F-35上面搭载的是AN/APG-81型有源相控阵雷达，这一型号的亮点是天线阵列上采用了瓦式T/R组件。这种组件能够将阵列的安装深度大大降低，更灵活地构建阵列的几何形状，组成“拱型阵”。其未来可以进一步发展成为智能蒙皮技术，成本和重量也会有大幅度降低。不过，五角大楼的预算官员对于AESA雷达无疑是抱着复杂心情的，举个例子，一个10WX波段T/R组件的价格会高达3000美元，即便是美国这样财大气粗的国家，要想实现大批量装备AESA战机仍需成本大幅度下降，对于发展中国家更是如此。
作为传统空军强国，俄罗斯同样在该领域取得了很多成就，1983年服役的米格-31战机就采用了无源相控阵雷达。与有源相控阵雷达相比，无源系统上面的接收机和发射机是统一的，只是天线采用了相控阵结构，其最终还是会被有源系统取代。苏-27M上面搭载的N011M无源相控阵雷达系统对RCS的目标截获距离为80到100公里，对战斗机大小的目标最大探测距离可达140公里。当然，这一性能相对于AN/APG-77等有源相控阵雷达仍有较大的差距，AN/APG-77在试验中对目标的有源探测距离超过了220 公里。俄罗斯同印度正在联合开发“雪豹”（Irbis）式有源相控阵雷达，预计在2010年应用于苏-30MKI战机。长期以来，前苏联在机载雷达领域进行了大量卓有成效的探索，开发了一大批性能各异的型号。但是自苏联解体以来，很多型号被取消，现有项目进展同美国相比也落后了许多，这在下一代战斗机装备后将尤为明显。
目前，法扎塔隆设计局正在开发“隼”（Sokol）式雷达，其天线直径980毫米（增益37dB），重275公斤，可同时追踪24～30个目标，并同时攻击其中的6个，对战斗机大小目标截获距离可达245公里（资料中的数据，应该指的是在普通搜索模式下，如采用TWS边跟踪边扫描模式达不到这一距离）。另据消息，印度准备采用俄罗斯提供的Koyopo-F雷达装备LCA战机。这是一种小型AESA雷达，峰值输出功率只有“隼”式雷达的一半左右，探测距离肯定也会下降不少，但由于尺寸较小，天线直径只有440毫米，因此可以用来改装一些机鼻较小的现役战机。实际上，AESA技术中最核心部分在于T/R组件的开发，更进一步的阐述就是砷化镓材料的改进和砷化镓单片微波集成电路（MMIC）的性能。MMIC技术需要高集成度的制造工艺和封装技术，俄罗斯在这方面一直比较薄弱，电子器件的制造工艺甚至落后于我国，造成同等性能雷达普遍存在超重的现象。
欧洲各国的“台风”、“阵风”战机虽然目前采用的都不是AESA雷达，但都有相应的改装计划。可以这样说，如果一架战机在未来10年里继续服役，就要考虑到雷达方面的改进。国内相关科研院所也做了大量的研究开发工作，攻克了许多技术难题，举个例子，在机载相控阵雷达上，因为平台限制，对阵面电源的体积和质量限制极其苛刻，与传统电源相比总功耗数十倍的设计，这就对冷却系统提出了很高的要求。在应用了一些新的理念和大量实验修改后，我们终于掌握了这一技术。AESA雷达是非常尖端的技术，在这种关系到国防安全的核心技术领域，必须而且只有依靠自主研发才能掌握主动权。譬如从前年开始西方国家借口我国军力威胁，全面禁止了向我国出口电磁设计专业软件Mafia。笔者认为，在这种核心领域，只有横下一条心艰苦奋斗，全国科研院所通力协作，才能打破西方的技术垄断，开创出装备研发的新局面。

功能多元化

现代多用途战机需要机载雷达除了完成传统的搜索与跟踪任务外，更重要的是监视、目标识别和分配、武器制导和任务完成核实的空对地搜索、跟踪和成像等其他任务。未来的空战主要是体系与体系的对抗，在遂行突防作战时，战机不仅要面对敌方的拦截战机，还要对陆基或者海基的防空系统进行有效压制。这时，相控阵雷达具备的同时多模式优点就体现了出来。假设以“飞豹”一类的战机对多山岛屿目标进行突防时，面临的问题主要是两个：一个是对方空防系统，尤其是如果第三方干涉，而囿于外交等方面原因，不能抢先对第三方发动攻击，则突防作战时空中压力更大；第二个是多山环境下复杂地形杂波的影响很严重。要想同时处理好这两方面的问题，传统雷达改进的潜力不大，在执行空对地模式由于载机本身的移动，地面杂波的特性也在相应发生改变，滤波器要不断调整以适应环境的变化，这对天线本身和处理系统都提出了很高要求。运用AESA雷达集成的上千个T/R组件，可以组合成“子雷达”应对不同威胁，己方突防战机可同时对敌方地基防空系统和拦截战机进行监视，提高突防成功率。另外，由于AESA雷达的快速波束控制能力，可以进行空空模式和空地模式的快速切换，提高战场势态把握能力。一队配备AESA雷达的战机在高速大容量数据链的支持下，将是一支不可忽视的强大力量。
现代空战是分秒决胜负的时代，先敌发现是敌我双方都在努力追求的。目前各国在研的机载AESA雷达都能做到在200公里以上截获到战斗机大小目标，未来视距外空战将成为主要的作战模式，近距格斗的机会越来越少，从海湾战争到科索沃战争以来的空战记录充分反映了这一趋势。从这里我们也可以看出，没有搭载AESA雷达的战机如果与载有此雷达的战机交战将会吃很大的亏，如果不依赖地面指挥系统的支援，起码先敌发现很难做到。而且就算进入了截获距离，载有AESA雷达的一方战机仍有很多优势，使用单部干扰机几乎无法对其实施有效干扰，相控阵雷达可以迅速在干扰方向形成天线零点。以F-22战机搭载的AN/APG-77雷达为例，计算机系统里存储了很多种雷达的信号，如果发现敌方雷达信号，计算机可以快速解算出敌方雷达进入锁定状态的剩余时间，然后在最佳时间进行干扰。

相控阵列天线的另外一个优点是摒弃机械伺服的天线俯仰结构，可维护性能大大提高，平均故障间隔时间(MTBF)值要远远高于机械扫描天线雷达。阵列中即使有部分T/R组件损坏，整个系统仍可继续工作。这在近距格斗空战中有着相当的实用意义，如果弹片命中载机头部，在毁损程度不严重的情况天线仍可继续工作，当然性能会有下降。从这里可以看出，下一代战机设计中也越来越多的引入了类似海战中损管的概念。F-22的设计中考虑了翼面在空战中损坏的情况下重新计算控制律来维持操纵性能，这是一个飞跃。以前的战机设计中，设计师很少考虑战机被击中后的情况，如果在实战中真的被击中，那基本上就只能靠飞行员“艺高人胆大”了。
由于AESA雷达的卓越性能，使未来空战中可能会出现一些全新的作战模式，比如利用战机截击巡航导弹。现代战争中外科手术式的打击越来越多，大规模巡航导弹突袭对方目标的手段将越来越多的被采用，利用战机拦截的好处是比地基防空系统更加机动灵活。但是巡航导弹的RCS（雷达截面积）很小，“战斧”巡航导弹的RCS只有0.05平方米，和一只大鸟差不多；“战斧”Block Ⅳ可能会进一步降低到0.01平方米甚至更低。而且“战斧”多在对方防空火力范围圈外发射，在现有雷达水平下利用战机来拦截还比较困难。但是AESA雷达使这种作战模式成为可能，事实上美国空军已经开始着手这方面的试验了。雷声公司专门开发了一种AIM-120C-6的空空导弹型号，可以精确攻击移动中的慢速目标。如果试验中效果比较理想，则预计将改装AESA雷达的战机，包括F-15C和F/A-18E/F都将具备拦截巡航导弹的能力。如果美国在关岛、冲绳一线的基地部署这样的战机，会对亚洲国家发动外科手术式打击的能力构成威胁。
除了传统意义上机载雷达的应用领域外，还可用于如电子战、通讯甚至定向能武器等方面。在过去的空战中，类似于对敌方雷达进行干扰的任务通常由专用干扰源完成的，但是从整体意义上来说，如果己方战机雷达具备对敌进行电子干扰的能力，将大大方便空战中己方力量的综合调度管理，毕竟专用电子战机数量总是有限的。由此，指挥机构便可以指派距敌方发射源最近的AESA战机实施干扰。在一定的时期内，用AESA雷达遂行干扰作战任务时效果还是无法同专用干扰设备相比，在美国军方的实验中，APG-79雷达只能在对方前半球实施干扰，并且在实际应用中必须要将雷达告警接收机与AESA雷达结合起来进行使用。其实在今天的空中作战中，各个子系统将被网络中心数据链连为一个整体，以电子干扰为例，可用干扰源也越来越多，美军计划未来将无人机、大型飞机上的干扰吊舱和所有AESA战机整合到一起遂行电子作战，通过预警指挥系统协调所有态势感知和电子支援的力量。所有的资讯可以通过数据链在系统各个节点中共享，自动辨识目标并对其进行排序，指派最近的战机实施攻击。
网络中心战体现的是整个系统的对抗，对于数据共享的要求很高，大量数据要以秒为单位在整个空战网络系统中传输，类似于Link-16这样的传统数据链系统在执行这种任务时已经显得有些落伍。一个几十兆大小的数据包如果用Link-16数据链传输大约需要半小时，将战机如此长时间的暴露于复杂电磁环境下是极为危险的；在执行大容量数据传输，例如中继制导这样的任务时，战机本身的自卫性能将下降，因此如何加大数据链的带宽和传输速度是亟待解决的问题。美国军方已经着手这方面的试验，据传APG-77雷达传输速率可达上G每秒。如果大规模换装加载数据链功能的AESA战机，这些战机之间几乎可以做到实时共享海量数据，这是未来的一个发展趋势。除了外延拓展新功能，就相控阵雷达本身来说也在不断改进中，尤其是发射宽带信号时存在着一定的波束偏斜现象，因为发射频率不同会导致信号的出射角度不同，带宽的瓶颈限制了雷达的基本性能，特别是面对反辐射导弹的威胁必须增大雷达的瞬时带宽。光控相控阵雷达技术的出现能够有效解决这一问题，实际上等于利用内置的光电解调器将信号重新调节来消除不同频率产生的相移。目前各国在这一领域都开展了大量的研究，可以预见不久的将来肯定会有光控相控阵雷达投入实用，跟踪这一领域的进展并研发出我国自己的相应技术是一个重要的课题。

笔者以为，AESA雷达已经脱离了传统意义上机载雷达这样的定义范畴了。由于其本身的卓越性能，未来空战将会随之发生很大的变化，但问题不在于这种技术的本身，而是由之而来的整体空战战略战术的改变。就好比二战时日本的潜艇技术同德国一样出色，甚至在某些方面要更胜一筹。但是日本海军的决策者顽固的将潜艇用于反舰作战，而不是用在它所擅长的破交作战，由此而来的后果是在付出了惨重代价的同时，战果与同时期德国海军潜艇部队相比几乎可以忽略不计。我们研究AESA雷达的同时，一定要注意同战法的改进结合起来。经这么多年的努力，我国在雷达电子领域取得了很大进展，回想当年歼8战机入役多年后配套雷达还没有着落的局面，今天我们已经初具规模，即便是AESA这样当代机载雷达最尖端的技术领域亦有相当的研究成果，我们有理由自豪。但是，与之配套的战略战术的改进以及衍生技术的研究同样重要。
在可以预见的下一场空战中，我们必将遭遇装备有AESA战机的空中力量。如何做到利用地基防空系统早期发现敌机、协调防空系统对AESA实施干扰，以及将AESA战机与非AESA战机混编作战等，都是值得研究的问题。尤其是AESA不再仅仅是完成传统上的搜索、跟踪、制导等功能，而是越来越多的被整合进了电子战、通信甚至定向能武器等衍生功能，武器装备落后一方要想通过形成局部不对称态势战胜对手难度更大了。因为这样的战机或者说所有的搭载平台都可以视作网络中心站中的一个强大节点，同其中任何一个节点交手都是在同整个体系对抗。
体系对体系就是均衡的较量，侥幸的机会越来越少。但是任何事物都有其两面性，AESA雷达虽然性能卓越，不过并非不可战胜，在实战中技术落后一方只要抓住它的缺点还是能与之较量。试验中采取一些特殊措施，也能对相控阵雷达形成有效的干扰：例如由于AESA雷达的快速波束控制能力，使用单部干扰机对其干扰时，被干扰方可以快速在干扰源的方向形成空间图零位，使得干扰达不到效果。这个过程需要一个对干扰源分析计算的时间（自适应时间），如果能同时集合多架战机，利用干扰机“接力赛”的方法，就能对其形成有效干扰。同时，对现有的干扰机也要加大功率。当然如果己方也能开发出先进的AESA雷达与敌方对抗，那是最好的解决方案。
AESA究竟会给空战格局带来多大的影响，在下一场空战中我们将获得准确的答案！

Ⅵ 磁敏传感器的工作原理

一， 传统的磁检租陪磨测中首先被采用的是电感线圈为敏感元件。特点正是无须在线圈中通电，一般仅对运动中的永磁体或电流载体起敏感作用。后来发展为用线圈组成振荡槽路的。 如探雷器， 金属异物探测器，测磁通的磁通计等. (磁通门，振动样品磁强计)。 二, 霍尔传感器 霍尔传感器是依据霍尔效应制成的器件。 霍尔效应：通电的载体在受到垂直于载体平面的外磁场作用时，则载流子受到洛伦兹力的作用， 并有向两边聚集的倾向,由于自由电子的聚集(一边多一边必然少)从而形成电势差， 在经过特殊工艺制备的半导体材料这种效应更为显着。从而形成了霍尔元件。早期的霍尔效应的材料Insb(锑化铟)。为增强对磁场的敏感度,在材料方面半导体IIIV 元素族都有所应用。近年来，除Insb之外，有硅衬底的，也有砷化镓的。霍尔器件由于其工作机理的原因都制成全桥路器件，其内阻大约都在150Ω~500Ω之间。对线性传感器工作电流大约在2~10mA左右，一般采用恒流供电法。 Insb与硅衬底霍尔器件典型工作电流为10mA。而砷化镓典型工作电流为2 mA。作为低弱磁场测量，我们希望传感器自身所需的工作电流越低越好。（因为电源周围即有磁场，就不同程度引进误差。另外，目前的传感器对温度很敏感，通的电流大了，有一个自身加热问题。（温升）就造成传感器的零漂。这些方面除外附补偿电路外，在材料方面也在不断的进行改进。 霍尔传感器主要有两大类，一类为开关型器件，一类为线性霍尔器件，从结构形式（品种）及用量、产量前者大于后者。霍尔器件的响应速度大约在1us 量级。 三，磁阻传感器 磁阻传感器，磁敏二极管等是继霍尔传感器后派生出的另一种磁敏传感器。采用的半导体材料于霍尔大体相同。但这种传感器对磁场的作用机理不同，传感器内载流子运动方向与被检磁场在一平面内。（顺便提醒一点，霍尔效应于磁阻效应是并存的。在制造弊斗霍尔器件时应努力减少磁阻效应的影响，而制造磁阻器件时努力避免霍尔效应（在计算公式中，互为非线性项）。在磁阻器件应用中，温度漂移的控制也是主要矛盾，在器件制备方面，磁阻器件由于与霍尔不同，因此，早期的产品为单只磁敏电阻。由于温度漂移大，现在多制成单臂（两只磁敏电阻串联）主要是为补偿温度漂移。目前也有乱昌全桥产品，但用法（目的）与霍尔器件略有差异。据报导磁阻器件的响应速度同霍尔1uS量级。 磁阻传感器由于工作机理不同于霍尔，因而供电也不同，而是采用恒压源（但也需要一定的电流）供电。当后续电路不同对供电电源的稳定性及内部噪声要求高低有所不同。 四， 磁敏器件应用的问题 磁敏器件（单元）体积问题： 在磁敏元件作为检测磁场而设计和制造的 ，一般检测的概念是：测量磁场中某一点的磁性。作为点的定义在几何学中是无限小的。在磁场检测中，由于磁场的面积、体积、缝隙大小等都是有限面积（尺寸），因此我们希望磁敏元件之面积与被测磁场面积相比也应该是越小越准确。在磁场成像的技术中，元件体积越小，在相同的面积内采集的像素就愈多。分辨率、清晰度越高。在表面磁场测量与多级磁体的检测中，在磁栅尺中，必然有如此要求。从磁敏元件工作机理看，为提高灵敏度在几何形状处于磁场中的几何尺寸都有相应要求，这与“点”的要求是相矛盾的。在与国外专家技术交流中得知，1999年俄罗斯专家说他们制成了体积0 .6mm得探头（是几个研究所合作搞成的）。美国也有相应的产品，售价约70美元一只。是否是目前最高水平，未见其它报导。 在二维场和三维场的测量中探头的封装垂直度的要求也有很大的难度。>

Ⅶ 高一物理课题研究：幻象——没有重力的世界，我选的是探究失重时产生的现象，跪求研究背景和结题报告

物理学上的概念,即视重等于零的现象。
卫星中的物体与卫星做同样的圆周运动，重力（万有引力）充当向心力，这时，物体在卫星中就好像没有重力一样（实际上重力还在），不需要支持物提供支持力就可以相对卫星静止（视重为0）。
在电视看见里面的人和物飘在空中的现象就是完全失重现象。
完全失重现象-什么是失重

物体对支持物的压力小于物体所受重力的现象叫失重。也就是视重小于实际重力，当近地物体的加速度向下时，其实际视重小于实际重力我们就称其处于失重状态 当物体以加速度g向下加速运动时（自由落体）我们叫它完全失重状态。
拿起一个装满水的杯子，将杯口朝下，水却不流出来；突然一松手，杯子并没有往下掉，而是稳稳的停在半空中……
完全失重现象下宇航员
影片《卧虎藏龙》中大侠们“腾云驾雾，飞檐走壁”的绝技在太空飞行中可是易如反掌，你只要轻轻一点脚，人就会腾空而起，在空中自由的飞来飞去，本领之大，超过人们的想象。
以上种种的现象就是人们通常所说的失重，它的机理是什么呢？
原来，当一切物体在进行航天飞行缺陆时，它们的重量都不见了，这种现象称为“失重”。首先应该指出的是，“失重”是指物体失去重量，而不是失去重力。重量是物体对其周围相接触的物体或介质所表现出来的作用力；重力则是地球（或其他天体）对物体的引力。重量与重力（引力）有联系，又有区别。重量消失（等于零），不等于重力或引力消失（等于零）。也就是可以说，失重就是零重量。
失重物体的特征：判断物体是否失重一个最重要的标志是，物体内部各部分、各质点之间没有相互作用力，拍雹即没有拉、压、剪伏贺顷切等任何应力。
完全失重现象-分析说明

太阳系内的宇宙飞船(或人造卫星)只受万有引力作用而运动的时候，它的质心相对太阳系质心坐标系这个惯性系的加速度A不为零，等于宇宙飞船受到的万有引力与质量之比,即等于飞船所在处的引力场强度.
以宇宙飞船的质心为原点,坐标轴指向某几颗遥远的恒星,这样建立的坐标系称为宇宙飞船质心坐标系.要在宇宙飞船质心坐标系中,对其中的或附近的质量为m的物体,应用牛顿第二定律,原则上应该引入等于(-mA)的惯性力.由于物体受到的万有引力(mA)跟惯性力(-mA)的矢量和正好为零.因此在宇宙飞船质心坐标系(坐标轴指向遥远的恒星)中，对宇宙飞船或里面的物体或附近的物体，应用非惯性系牛顿第二定律的时候,可以同时不考虑惯性力和万有引力.在这个非惯性系中,物体似乎失去了万有引力(实际上为惯性力所平衡),这种现象称为完全失重.
完全失重的概念，提示人们只受万有引力作用的物体的质心坐标系具有怎样特殊的性质.
完全失重现象-生活例子

电梯中也会出现完全失重现象
电梯只受万有引力作用的时候,如果试图在电梯质心坐标系(最好定义它的坐标轴指向遥远的恒星,定义它相对地面平动尚可)中,对电梯或电梯中的物体(以及对电梯外边附近的物体,比如电梯正下方的几米厚的泥土),应用牛顿第二定律,那么电梯和其中的物体似乎失去了地球和其它天体施加的万有引力(实际上为惯性力所平衡),这种现象也称为完全失重.
两块砖头叠在一起,作平抛运动或自由下落的时候,如果试图在砖头质心坐标系中,对每块砖头应用牛顿第二定律,那么砖头似乎失去了万有引力(实际上惯性力正好跟万有引力平衡),这种现象也称为完全失重.在砖头质心坐标系中,每块砖头都处于静止状态,受力平衡或不受力；砖头完全失重，相应地，两块砖头之间没有压力作用.
按照以上定义,完全失重概念适用于,只受万有引力而运动的物体的质心坐标系中,对质心附近的物体进行动力学分析.
完全失重现象-物理现象

人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等航天器进入轨道后，其中的人和物将处于失重状态。航天器进入轨道后可以近似认为是绕地球做圆周运动，做圆周运动的物体的速度方向是时刻改变的，因而具有加速度，它的大小等于卫星所在高度处的重力的大小。这跟在以重力加速度下降的升降机中发生的情况类似，航天器中的人和物都处于完全失重状态。
完全失重状态下的现象
能够想象出失重的条件下会发生什么现象吗？设想地球上一旦重力消失，会发生什么现象，在宇宙飞船中就会发生什么现象。物体将飘在空中，液滴呈绝对球形，气泡在液体中将污泥浊水上浮。宇航员站着睡觉和躺着睡觉一样舒服，走路务必小心，稍有不慎，将“上不着天，下不着地”食物要做成块状或牙膏似的糊状，以免食物的碎渣“漂浮”在空中，进入宇航员的眼睛、鼻孔……你还可以继续发挥你的想象力，举出更多的现象来。
还可以再想一想，人类能够利用失重的条件做些什么？下面举几个事例，将会帮助你思考。这里所举的事例虽然还没有完全实现，但科学家们正在努力探索，也许不久的将来就会实现。
在失重的条件下，熔化了的金属的液滴，形状呈绝对球形，冷却后可以成为理想的滚珠。而在地面上，用现代技术制成的滚珠，并不呈绝对球形，这是造成轴承磨损的重要原因之一。
玻璃纤维（一种很细的玻璃丝，直径为几十微米），是现代光纤通信的主要部件。在地面上不可能制成很长玻璃纤维，因为没等到液态的玻璃丝凝固，由于重力的作用，它将被拉成小段。而在太空的轨道上，将可以制造出几百米长的玻璃纤维。
在太空的轨道上，可以制成一种新的泡沫材料?泡沫金属。在失重条件下，在液态的金属中通以气体，气泡将不“上浮”，也不“下沉”，均匀地分布在液态金属中，凝固后就成为泡沫金属，这样可以制成轻得像软木塞似的泡沫钢,用它做机翼,又轻又结实。
同样的道理，在失重的条件下，混合物可以均匀地混合，由此可以制成地面上不能得到的特种使合金。
电子工业、化学工业、核工业等部门，对高纯度材料的需要不断增加，其纯度要求为“6个9”至“8个9”，即99.9999%－99.999999%.在地面上,冶炼金属需在容器内进行，总会有一些容器的微量元素掺入到被冶炼的金属中。而在太空中“悬浮冶炼”，是在失重条件下进行的，不需要用容器，消除了容器对材料的污染，可以获得纯度极高的产品。

完全失重现象下玩游戏机
在电子技术中所用的晶体，在地面上生长时，由于受重力的影响，晶体的大小受到限制，而且要受到容器的污染，在失重条件下，晶体的生长是均匀的，生长出来的晶体也要大得多。在不久的将来，如能在太空建立起工厂，生产出砷化镓的纯晶体，它要比现有的硅晶体优越得多，将会引起电子技术的重大突破。
在太空失重的条件下，会生产出地面上难以生产的一系列产品。建立空间工厂，已经不再是幻想。
人类在太空建造永久性建筑日益成为可能，太空工厂将列入第一批太空建筑。由于脱离了重力约束，在高度真空的特殊条件下，太空工厂将成为制造某些地球上不能制造的稀有产品的理想场所。由航天飞机把原料送往太空工厂，或者利用太阳系各行星中的资源，制造加工成所需的产品后再运回地球。因为太空不存在冷热对流、浓淡、沉淀等现象，所以太空工厂制造的药品比在地面上制造的纯度至少高5倍，制药的速度快400倍。
完全失重现象-关于微重力的概念

牛顿
完全失重是一种理想的情况，在实际的航天飞行中，航天器除受引力作用外，不时还会受到一些非引力的外力作用。例如，在地球附近有残余大气的阻力，太阳光的压力，进入有大气的行星时也有大气对它的作用力。根据牛顿第二定律，力对物体作用的结果，是使物体获得加速度。航天器在引力场中飞行时，受到的非引力的力一般都很小，产生的加速度也很小。这种非引力加速度通常只有地面重力加速度的万分之一或更小。为了与正常的重力对比，就把这种微加速度现象叫做“微重力”。其实，航天器即使只受到引力作用，它的内部实际上也存在微重力，这是因为航天器不是一个质点，而是具有一定尺寸的物体。
人们常用10-6－10-4g来表示航天器中微重力的水平。微重力越小，失重越完全。总之，失重状态只是理想状态，微重力才是实际情况。
完全失重的定量分析：
当a＝g时，支持力为N，由牛顿第二定律知：
mg－N＝ma＝mg
所以N＝0
由牛顿第三定律可知，物体对支持物的压力为0。
完全失重现象-相关试验与训练

利用电梯体验完全失重现象
找一个用过的易拉罐或塑料瓶，在靠近瓶底的一侧打一个小洞，用手指按住洞，在里面装上水，移开手指，水就从洞中射出来，显然大气压强P0加上液体重量产生的附加压强ρgh，大于孔外侧的大气压强，水就会从塑料瓶的小孔中射出，接着让塑料瓶自由落下，在下落过程中，水就不会从小孔中流出。
教学中，在准备这个实验时，找一个空的塑料瓶，在靠近瓶口的侧壁上打一个直径为2mm的小孔，靠近瓶底部的侧壁上打一个直径为1mm的小孔，实验时，先用一个透明胶粘住靠近空瓶底部的小孔，然后在瓶中装上水，由于透明胶，水不会流出，拉开透明胶，水就从那个小孔中射出，如果在高处松开手，让塑料瓶自由落下，水就不会从小孔中流出。
这个失重演示实验具有可操作性，可以自己在家完成这个实验，体会水的“完全失重现象”，但是，这个失重实验容易做成功，但是教师在课堂上演示这个实验时存在几个问题：
1．两米的高度让塑料瓶自由落下，下落的时间不足1秒，由于水是无色的，所以在很短的时间，后面的同学不能确定水是否流出。
2．透明胶粘住小孔，水还是很容易渗透，教师不好操作
3．塑料瓶往下落，学生容易理解到惯性上面，以为是瓶子下落的比水快些，所以水才不会流出
完全失重现象下的人
（一） 改进
将塑料瓶原来靠近瓶口的侧壁上打孔改成在瓶盖上打孔，将原来这个靠近瓶底部的侧壁上打一个孔改成打20个孔。实验时，将水装满，拧紧瓶盖，用手按住顶部小孔，由于大气压的缘故，水不会流出，放开瓶盖上的手指，水会从20个小孔中射出，如果在高处松开手，塑料瓶自由落下，在下落的过程中，水受的重力全部产生g，也就不产生附加压强ρgh，“完全失重”的水将不会从孔中流出，开始是20个孔射出水，现在是滴水不漏，对比非常强烈，另外，为了增强实验的效果，还可以在水中滴上几滴红墨水，这样，无论坐在哪里的同学，失重实验的现象一目了然。
（二）拓展
失重实验还可以说明“物体发生超重还是失重，是由加速度的方向来决定的，而不是速度的方向决定”，瓶子下落时水不流出来更不是惯性的原因。
教师可以设计这样的提问：当把塑料瓶竖直上抛，水会不会从小孔中射出来呢？有的同学会错误的回答：上升的阶段有水射出，回落时无水射出。
然后让学生自己做实验纠正错误观点，把装满水的塑料瓶高高抛起，发现上升和下降阶段都是滴水不漏的，甚至还可以随便让瓶子象任一个方向抛出，现象都一样。最后得出：“当物体减速上升和加速下降时，物体都会发生失重现象”，和“当物体有向下的加速度时，物体不论向哪里运动，都会发生失重现象，如果这个加速度的数值等于g，物体就会发生完全失重的现象。”
模拟训练：
在失重飞机中进行模拟训练
失重训练是利用失重飞机完成的。它可以完成抛物线飞行，形成15-40秒的微重力时间。使航太员感受、体验和熟悉失重环境，在失重的时间裏可以做各种试验，如吃东西、喝水、穿脱衣服、闭眼与睁眼的定向运动，甚至可把一个舱体搬进机舱中，还可以进行人在失重的时间裏从舱体爬出来的试验，训练太空的出舱活动。
美国的小型失重飞机有T-33和F-104飞机改装的失重飞机。大型失重飞机有KC-135和PC-9，苏联/俄罗斯用伊尔-76改装的大型失重飞机，其微重力时间大约有30s秒。法国有“快帆”和A300失重飞机，A300是目前世界上最大的失重飞机。日本也有大型或中型失重飞机。中国曾利用歼教-5改装成小型失重飞机。
在地面还可以用中性浮力水槽产生的漂浮感觉，模拟训练航天员在失重时进行工作和维修。中性浮力水槽模拟失重的原理是，当人体浸入水中时，通过增减配重和漂浮器使人体的重力和浮力相等，即中性浮力，获得模拟失重的感觉和效应；但它并没有消除重力对于人体及其组织的作用，因此，它不同于真实的失重环境。目前，这种方法主要用于对出舱活动的航太员进行训练。一般是将1：1的航太器放入水槽中，航太员穿上改制的舱外航太服，进行出舱活动程式的模拟和技能的训练。