航天工程设计实践 上PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

航天工程设计实践 上PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1篇 航天工程基本概念3

第1章 航天工程发展简史3

1.1古代的飞天传说和航天理论3

1.2中国古代火箭和欧洲火箭4

1.3现代航天理论的建立5

1.4从V——2导弹到发射美国第一颗人造卫星的丘辟特C火箭6

1.5人类进入航天新时代7

1.6中国的航天计划与成就9

第2章 运载火箭15

2.1概述16

2.1.1导弹与运载火箭的定义16

2.1.2导弹与运载火箭的分类17

2.1.3导弹与运载火箭的主要性能19

2.2导弹与运载火箭的组成21

2.2.1弹头21

2.2.2航天器23

2.3箭体结构与分离系统23

2.4运载火箭的推进系统25

2.4.1液体火箭推进系统25

2.4.2固体火箭推进系统29

2.4.3液体火箭发动机36

2.4.4各类火箭发动机的特征参数比较41

2.5运载火箭控制系统44

2.5.1控制系统的组成48

2.5.2导航分系统48

2.5.3制导分系统59

2.5.4姿态控制分系统64

2.5.5电源配电分系统68

2.6中国的运载火箭69

2.6.1长征一号系列运载火箭69

2.6.2长征二号系列运载火箭72

2.6.3长征三号系列运载火箭85

2.6.4长征四号系列运载火箭93

2.7结论100

第3章 航天器102

3.1概述103

3.1.1航天器的分类与基本组成103

3.1.2人造地球卫星及其分类104

3.1.3空间探测器及其探测成果106

3.1.4宇宙飞船及其载人飞行106

3.1.5空间站及其载人太空活动108

3.1.6航天飞机及其载人飞行109

3.2航天器的有效载荷（专用系统）110

3.2.1科学实验卫星的有效载荷110

3.2.2对地观测卫星的有效载荷111

3.2.3通信卫星的有效载荷116

3.2.4导航定位卫星的有效载荷120

3.3航天器的通用系统（通用平台）122

3.3.1航天器的结构与机构系统122

3.3.2航天器的推进系统132

3.3.3航天器的控制系统148

3.4中国的航天器175

3.4.1中国的通信卫星176

3.4.2中国的返回式遥感卫星183

3.4.3中国的气象卫星187

3.4.4中国的小卫星和地球资源卫星190

3.4.5中国的载人飞船194

3.4.6中国的探月卫星——嫦娥一号199

第4章 测控通信系统202

4.1引论202

4.2航天器测控计划执行过程206

4.3航天器天地结合的控制方案208

4.4航天器作为控制对象的特点209

4.5航天器飞行控制中心210

4.5.1指令信息计算机系统完成的任务211

4.5.2指令信息计算机系统的组成213

4.5.3生成飞行计划与控制航天器指令程序信息用软件214

4.5.4小结215

4.6运载火箭测控方案215

4.6.1火箭自主测轨法215

4.6.2外弹道测轨法216

4.7统一载波测控系统的基本概念217

4.7.1常用测控频段217

4.7.2常用天线及馈线217

4.7.3信号频谱219

4.7.4信号调制技术222

4.7.5雷达方程224

4.7.6电波传播特性227

4.8系统技术指标231

4.8.1作用距离232

4.8.2工作频率范围及频点步进长度232

4.8.3定位误差232

4.8.4遥控的技术指标233

4.8.5遥测的技术指标233

4.8.6通信与数传的技术指标233

4.8.7工作范围234

4.8.8跟踪速度234

4.8.9捕获时间234

4.8.10工作方式234

4.8.11测轨采样率234

4.8.12设备可靠性235

4.8.13环境条件235

4.8.14使用条件235

4.9系统组成及其工作原理235

4.9.1典型系统组成235

4.9.2系统工作原理238

4.10系统信道电平设计与计算240

4.10.1系统信道电平计算240

4.10.2系统工作门限244

4.10.3功率分配原则248

4.11系统频率流程设计248

4.11.1设计原则248

4.11.2系统主要设备的频率流程249

4.12常用无线电数据252

4.12.1电磁波谱252

4.12.2雷达频段名称254

4.12.3空间—地面线路功率预算254

4.12.4行星表面及大气层无线电物理参数255

4.12.5宇宙航行用频率256

第5章 运载火箭与航天器的测试发控系统259

5.1引论259

5.1.1零件、部件和仪器259

5.1.2分系统259

5.1.3运载器260

5.1.4空间实验室260

5.1.5航天器260

5.1.6系统260

5.1.7航天工程260

5.1.8特殊产品260

5.2航天产品（运载火箭和航天器）的各类试验262

5.2.1研制试验262

5.2.2鉴定试验262

5.2.3验收试验267

5.2.4发射前合格验证与运行试验269

5.3航天器的发射场测试270

5.3.1航天器（飞船）的射前测试271

5.3.2航天器的地面综合测试系统272

5.4运载火箭的发射场测试274

5.4.1单元测试275

5.4.2分系统测试276

5.4.3总检查278

5.4.4动力系统和结构分离系统的射前检查281

5.4.5射前检查与发射控制282

5.5运载火箭的测试发控系统285

第6章 航天工程总体设计概念288

6.1航天工程的组成与研制层次288

6.2航天工程的总体设计步骤和任务290

6.2.1设计项目与完成步骤290

6.2.2设计内容291

6.3航天任务中的有效载荷技术296

6.3.1有效载荷的分类296

6.3.2有效载荷技术与电磁波谱300

第7章 航天工程的安全性与可靠性保证301

7.1引论301

7.1.1可靠性301

7.1.2安全性302

7.1.3可靠性与安全性的关系302

7.2航天员安全性保证303

7.2.1航天员的安全生存条件303

7.2.2航天员安全性的设计过程和基本方法304

7.2.3逃逸与应急救生系统设计311

7.3工程可靠性保证319

7.3.1概述319

7.3.2可靠性设计322

7.3.3可靠性试验329

7.3.4可靠性管理331

7.3.5中国载人航天工程的可靠性保证要点334

第2篇 航天工程基础理论347

第8章 天文、地球物理与航天运动学347

8.1大爆炸宇宙论348

8.2恒星世界348

8.3太阳和地球352

8.4参考系和坐标系354

8.4.1地球地心赤道参考系354

8.4.2日心黄道参考系355

8.5太阳时、世界时和地方时355

8.6航天运动学基础361

8.6.1力学基本定律之一——牛顿三定律361

8.6.2万有引力定律362

8.6.3开普勒行星运动三定律364

8.6.4引力势能365

8.6.5 3个宇宙速度366

8.7航天器的地球轨道参数369

8.8航天器在星体中心引力场中的运动372

8.9航天器轨道方程374

8.10航天器的空间位置、速度和周期的确定379

8.10.1轨道位置的确定379

8.10.2轨道飞行速度的确定380

8.10.3轨道周期的确定381

第9章 航天动力学及其应用383

9.1航天器椭圆轨道常用公式383

9.1.1航天器轨道地心距r383

9.1.2航天器轨道长半轴a384

9.1.3航天器地心距矢量r和速度矢量υ之间的夹角α384

9.1.4真近点角f384

9.1.5偏近点角E385

9.1.6偏心率e385

9.1.7航天器速度υ385

9.1.8远地点速度υA386

9.1.9近地点速度υP386

9.1.10运动周期T386

9.1.11平近点角M386

9.2轨道摄动386

9.2.1地球扁率摄动386

9.2.2天体引力摄动388

9.2.3大气阻力摄动388

9.2.4太阳辐射压力摄动388

9.3轨道机动389

9.3.1霍曼转移轨道（共面变轨）389

9.3.2轨道面改变（非共面变轨）391

9.3.3轨道保持392

9.4航天器轨道动力学的应用393

9.4.1星下点轨迹及轨道覆盖393

9.4.2常用卫星或飞船的轨道395

9.4.3航天器轨道设计思想396

9.5描述航天器运动的常用坐标系396

9.5.1日心黄道坐标系397

9.5.2地心赤道坐标系和赤经赤纬坐标系399

9.5.3航天器轨道平面的近焦点坐标系400

9.5.4其他常用坐标系401

9.6多体问题和二体问题的矢量描述403

9.6.1多体问题403

9.6.2二体问题407

9.7航天器轨道运行参数的矢量表示413

9.7.1经典轨道参数413

9.7.2可替代的轨道参数414

9.7.3顺行轨道和逆行轨道415

9.8由r和υ计算轨道参数415

9.8.1 3个基本矢量h、n和e的确定415

9.8.2轨道参数的求解416

9.9由轨道要素计算r和v422

第10章 火箭推进与飞行动力学425

10.1火箭推进与火箭发动机425

10.1.1推进的定义425

10.1.2火箭发动机的特…点425

10.1.3火箭发动机的分类425

10.2火箭发动机的工作原理和排气特性426

10.2.1火箭发动机的工作原理426

10.2.2理想的火箭发动机427

10.2.3理想火箭发动机的热力循环428

10.2.4喷管理论428

10.2.5火箭发动机的排气特性428

10.3火箭发动机的主要参数428

10.3.1推力428

10.3.2总冲429

10.3.3比推力（比冲）430

10.3.4推力系数430

10.3.5火箭发动机的效率430

10.3.6特征速度431

10.4火箭发动机的特性与墨氏方程431

10.4.1化学火箭发动机432

10.4.2火箭发动机的热化学432

10.4.3火箭发动机的传热432

10.4.4固体火箭发动机433

10.4.5液体火箭发动机434

10.4.6墨氏方程式的推导434

10.5火箭理想速度的齐奥尔科夫斯基公式438

10.5.1单级火箭的理想速度438

10.5.2多级火箭的理想速度440

10.6齐氏公式的地心引力修正441

10.7火箭发动机的外部效率442

10.8作用在飞行火箭上的力和力矩443

10.8.1飞行火箭上的力系运动微分方程443

10.8.2地球大气及其性质449

10.9火箭在大气中飞行的空气动力问题452

10.9.1空气动力系数452

10.9.2空气动力的分力与亚声速454

10.9.3超声速气流对流线型物体的作用455

10.9.4空气动力稳定力矩和空气动力阻尼力矩456

第11章 火箭的飞行轨道与总体参数计算461

11.1火箭飞行轨道的分段462

11.2弹道式火箭的主动飞行段大气层内的运动方程463

11.3弹道式火箭在主动段大气层外的运动方程468

11.4单级火箭设计参数473

11.5多级火箭设计参数476

11.6火箭主动段轨道参数478

11.6.1第一级计算480

11.6.2上面级（二级、三级）计算487

11.7地球同步轨道卫星发射轨道设计492

11.7.1有停泊轨道的地球同步卫星发射过程495

11.7.2轨道选择的入轨条件496

第12章 航天器的运行轨道设计501

12.1引论501

12.2近地轨道航天器运行轨道设计502

12.2.1近地轨道参数的选择原则502

12.2.2航天器星下点轨迹及轨道覆盖计算507

12.2.3航天器位置矢量、速度矢量与轨道要素的计算511

12.3近地轨道设计要考虑的摄动因素517

12.3.1地球形状摄动518

12.3.2大气阻力摄动522

12.3.3调姿喷气摄动和轨道控制喷气摄动523

12.3.4近地轨道航天器的摄动运动方程524

12.4近地轨道航天器的轨道寿命计算529

12.5中轨道航天器运行轨道设计532

12.5.1真太阳与平太阳535

12.5.2太阳同步轨道某一纬度的地方时536

12.5.3太阳同步轨道的太阳高度角缓慢变化538

12.6高轨道航天器运行轨道设计539

12.6.1静止轨道的基本条件539

12.6.2发射入轨误差会引起卫星位置漂移544

12.6.3静止轨道卫星的摄动与软道保持547