具体描述
固体弹道导弹设计：英文版，ISBN：9787810772358，作者：何麟书编著
航天动力学与推进系统基础：结构、性能与未来展望 作者：[此处留空，或填写一个虚构的专家姓名] 出版社：[此处留空，或填写一个虚构的出版社名称] ISBN：[此处留空，或填写一个虚构的ISBN号] --- 内容简介 本书旨在为读者提供一个全面且深入的视角，探讨航天动力学、火箭推进系统设计与性能分析的前沿领域。本书严格聚焦于非弹道飞行器（如运载火箭、空间探测器、先进轨道飞行器）的动力学原理、结构设计挑战、热力学性能评估以及控制系统集成，内容涵盖了从基础物理定律到复杂工程应用的广阔范围。我们避免了对特定武器系统或军用弹道设计方法的探讨，而是将重点放在基础科学理论、民用航天任务的实现以及未来太空探索技术的发展上。 全书分为六个主要部分，结构严谨，逻辑清晰，旨在为航空航天工程、应用物理学以及相关专业的高年级本科生、研究生以及专业工程师提供一本兼具理论深度和工程实践指导意义的参考书。 --- 第一部分：轨道力学与基础动力学 本部分奠定了理解航天器运动的基础。我们从牛顿万有引力定律出发，详细阐述了开普勒定律及其在简化问题中的应用。重点内容包括： 1.1 经典轨道理论的深化： 详细分析了二维及三维开普勒轨道（椭圆、抛物线、双曲线）的参数表示、转换关系以及轨道要素的定义。深入探讨了拉格朗日点（Lagrange Points）的稳定性分析，并结合实际任务案例（如詹姆斯·韦伯空间望远镜的L2点部署）进行讨论。 1.2 摄动理论与高精度导航： 阐述了非质点天体模型对轨道的影响，重点分析了地球非球形引力场（J2项等）对近地轨道（LEO）的影响，以及太阳辐射压、大气阻力等微小摄动力对长寿命航天器轨道保持的重要性。引入了数值积分方法在处理复杂摄动问题中的应用。 1.3 变质量系统理论在航天中的应用： 基于齐奥尔科夫斯基公式的推导与拓展，详细分析了理想火箭方程的局限性，引入了变推进剂流量、变有效载荷质量情况下的动力学方程，为后续的推进系统效率评估打下理论基础。 --- 第二部分：化学推进系统设计与热力学分析 本部分专注于现代液体和固体火箭发动机的核心设计原理和性能评估，完全侧重于运载火箭级间分离和入轨过程的动力学需求，而非末端飞行特性。 2.1 液体火箭发动机（LRE）循环分析： 详细比较了燃气发生器循环、分级燃烧循环（富氧/富燃）和膨胀循环的热力学效率和工程实现难度。重点分析了涡轮泵的叶轮设计、空化现象的抑制以及高压燃烧室的设计准则。 2.2 固体火箭发动机（SRE）的结构完整性与燃烧室设计： 聚焦于固体推进剂的结构应力分析、装药的几何设计（如星形、圆形等）如何影响推力曲线的特性。强调了绝热衬层材料的选择标准、喷管喉部的侵蚀模型，以及点火过程的瞬态热力学响应。 2.3 喷管气动热力学： 深入分析了等熵膨胀、激波损失、以及在不同环境压力下（真空或大气）最优喷管膨胀比的选择。讨论了二维和三维流动下的喷管性能损失模型，并介绍了先进的无膨胀喷管（如电磁流体力学喷管）的概念。 --- 第三部分：先进推进技术与电推进系统 本部分探讨了未来太空任务所需的更高效、更低推力的推进技术，这是实现深空探测和长期轨道维持的关键。 3.1 电推进系统原理： 全面介绍霍尔推进器（Hall Thrusters）和离子推进器（Ion Thrusters）的工作机理，包括等离子体产生、电场加速机制和栅格材料的耐用性。重点分析了比冲（Isp）与推力密度之间的权衡。 3.2 核热推进（NTP）与核电推进（NEP）的初步概念： 概述了核反应堆作为热源或电能来源在航天推进中的潜在应用。分析了其相较于化学推进的显著能量密度优势，并讨论了相关的安全性和材料科学挑战。 3.3 推进剂储存与输运： 针对低温推进剂（液氢、液氧）的长期储存问题，详细讨论了“煮沸损失”（Boil-off）的抑制技术，如多层隔热（MLI）、低温冷却系统（Cryocoolers）以及被动热管理策略。 --- 第四部分：飞行器结构动力学与热环境管理 本部分关注火箭和航天器在发射、入轨和再入过程中所承受的载荷分析以及热管理。 4.1 结构静力学与振动分析： 应用有限元方法（FEM）分析火箭整体结构在起飞推力、气动载荷和发动机振动下的应力分布。详细讲解了模态分析（Modal Analysis）在避免结构共振失稳中的关键作用。 4.2 气动加热与热防护系统（TPS）： 针对再入飞行器和高超音速飞行器，分析了边界层转捩、激波/湍流相互作用引起的局部高热流环境。重点介绍烧蚀材料、陶瓷基复合材料（CMC）在极端热环境下的应用与失效模式。 4.3 级间分离动力学： 专门分析了火箭多级分离瞬间的动态过程，包括爆炸螺栓、弹簧驱动器、或小型推力器（Spar-Tanks）的作用机制，以及如何精确控制级间相对速度和姿态，以避免碰撞或二次点火干扰。 --- 第五部分：航天器姿态控制与轨道机动 本部分侧重于如何精确地控制和改变飞行器的运动轨迹和朝向，这是完成复杂空间任务的核心。 5.1 刚体动力学与欧拉方程： 深入探讨了航天器的姿态运动，推导了受外部扭矩（如地球自引力矩、磁力矩）影响下的姿态动力学方程。 5.2 执行器设计与控制： 详细介绍了控制力矩陀螺（CMG）、反应轮（Reaction Wheels）的工作原理、饱和处理机制以及它们在高精度指向任务中的优势。同时分析了推进剂姿态控制系统（RCS）的推力器布局与最佳脉冲控制策略。 5.3 轨道转移机动设计： 专注于霍曼转移、双椭圆转移以及引力弹弓效应（Gravity Assist Maneuvers）的计算与优化。引入了最优控制理论在最小化燃料消耗的转移轨迹规划中的应用。 --- 第六部分：未来太空任务的动力学挑战 最后一部分展望了下一代航天任务对动力学和推进系统提出的新要求。 6.1 小行星捕获与行星际导航： 探讨了低推力长时间机动（如太阳帆、高比冲电推进）在深空探测中的应用，以及在与非合作目标（如小行星）交会时，相对动力学控制的复杂性。 6.2 太空碎片清除与在轨服务： 分析了非合作目标捕获任务中的相对导航、接近动力学和接触执行器的设计要求，特别是如何安全地捕获和稳定一个不受控的物体。 6.3 超高音速与返回地球的挑战： 简要回顾了返回式航天器（如航天飞机、乘员舱）在稀薄大气中如何精确控制升力线与阻力系数，以实现预定落点和软着陆的再入动力学控制问题。 --- 本书特色： 理论与应用并重： 每个章节的理论推导后都紧跟着具体的工程案例分析和关键参数的量化计算，强调数学工具在解决实际问题中的应用。 侧重前沿技术： 深入探讨了电推进、先进材料和复杂轨道机动等现代航天工程中的热点和难点。 详尽的数学建模： 为读者提供了建立和求解复杂航天系统动力学方程所需的完整数学框架。 目标读者： 航空航天工程师、流体力学与热力学研究人员、行星科学家、对空间动力学有浓厚兴趣的高级工程技术人员。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
闲来无事。。。
评分闲来无事。。。
评分闲来无事。。。
评分闲来无事。。。
评分闲来无事。。。
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 book.quotespace.org All Rights Reserved. 小美书屋 版权所有