臨近空間飛行器技術(shù)

內(nèi)容概要

　　本書詳細(xì)闡述了臨近空間、臨近空間飛行器的基本概念和特點(diǎn)，分析了臨近空間環(huán)境特征及其對臨近空間飛行器的影響；重點(diǎn)論述了支撐臨近空間飛行器發(fā)展的兩大瓶頸技術(shù)——能源技術(shù)和動力技術(shù)，包括傳統(tǒng)的能源與動力技術(shù)和新概念能源與動力技術(shù)；全面探討了低速與高速臨近空間飛行器的著急技術(shù)；最后，對臨近空間飛行器的應(yīng)用進(jìn)行了展望。
　　本書可供從事飛行器研究、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)的科技人員參考和使用，亦可以作為高等院校相關(guān)專業(yè)教師、研究生和在校大學(xué)生的參考書。

書籍目錄

第1章　緒論
　1.1　臨近空間
　　1.1.1　臨近空間提出的背景
　　1.1.2　臨近空間的概念
　　1.1.3　臨近空間的應(yīng)用價(jià)值
　1.2　臨近空間飛行器
　　1.2.1　臨近空間飛行器的概念與分類
　　1.2.2　臨近空間飛行器的特點(diǎn)
　　1.2.3　臨近空間飛行器的發(fā)展概況
　　1.2.4　臨近空間飛行器的發(fā)展趨勢
　1.3　臨近空間飛行器技術(shù)
　　1.3.1　現(xiàn)有航空航天技術(shù)分析
　　1.3.2　臨近空間飛行器的技術(shù)需求
　　1.3.3　發(fā)展臨近空間飛行器的技術(shù)途徑
第2章　臨近空間的環(huán)境特征
　2.1　大氣特征
　　2.1.1　大氣的分層結(jié)構(gòu)
　　2.1.2　大氣的物理性能
　　2.1.3　大氣的成分及分布
　2.2　電離層特征
　　2.2.1　電離層主要參數(shù)
　　2.2.2　電離層正常結(jié)構(gòu)
　　2.2.3　電離層反?，F(xiàn)象
　2.3　地球磁場和引力場特征
　　2.3.1　地球磁場特征
　　2.3.2　地球引力場特征
　2.4　電磁輻射和空間粒子輻射
　　2.4.1　太陽電磁輻射和地氣輻射
　　2.4.2　空間粒子輻射
　2.5　臨近空間環(huán)境對飛行器的影響
　　2.5.1　大氣物理性能對飛行器的影響
　　2.5.2　臨近空間環(huán)境對推進(jìn)系統(tǒng)的效應(yīng)
第3章　臨近空間飛行器的能源支撐技術(shù)
　3.1　傳統(tǒng)能源技術(shù)
　　3.1.1　高能蓄電池技術(shù)
　　3.1.2　氫氧燃料電池技術(shù)
　　3.1.3　太陽能電池技術(shù)
　3.2　微波輸能技術(shù)
　　3.2.1　微波輸能系統(tǒng)原理及組成
　　3.2.2　微波輸能的著急技術(shù)
　　3.2.3　在臨近空間的應(yīng)用分析
　3.3　激光輸能技術(shù)
　　3.3.1　激光輸能系統(tǒng)原理及組成
　　3.3.2　激光輸能的著急技術(shù)
　　3.3.3　在臨近空間的應(yīng)用分析
　3.4　飛輪儲能技術(shù)
　　3.4.1　飛輪儲能系統(tǒng)原理及組成
　　3.4.2　飛輪儲能系統(tǒng)的工作過程
　　3.4.3　在臨近空間的應(yīng)用分析
　3.5　磁流體發(fā)電技術(shù)
　　3.5.1　磁流體發(fā)電原理
　　3.5.2　機(jī)載磁流體發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)
　　3.5.3　在臨近空間的應(yīng)用分析
　3.6　其他胡源技術(shù)
第4章　臨近空間飛行器的動力支撐技術(shù)
第5章　低速臨近空間飛行器技術(shù)
第6章　高速臨近空間飛行器技術(shù)
結(jié)束語
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   5.小推力和小流量精確測量技術(shù) 無論是地面還是真空實(shí)驗(yàn)及測量系統(tǒng)硬件可盡量應(yīng)用成熟產(chǎn)品，微波輻射，特別在真空實(shí)驗(yàn)艙中，需要屏蔽。小推力和小流量精確測量及調(diào)節(jié)會遇到一些困難，需要一一解決。 6.相似律設(shè)計(jì)技術(shù) 為了節(jié)省經(jīng)費(fèi)，往往用縮比模型進(jìn)行初步研究。工程應(yīng)用的推進(jìn)器規(guī)模大，將模型放大，需要應(yīng)用相似理論進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。 由于機(jī)理和影響因素的復(fù)雜性，純粹靠相似律設(shè)計(jì)推進(jìn)器模型是不夠的；在缺乏大量實(shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的情況下，短時(shí)間內(nèi)建立合適的相似律，突破性地解決問題是有困難的。但通過相似研究，對某幾個(gè)重要技術(shù)參數(shù)得到指導(dǎo)性的參考設(shè)計(jì)是可能的。 7.飛行控制、推進(jìn)器擺動和微波束隨動跟蹤技術(shù) 該技術(shù)的研究是為了微波束的定向輻射和推力器的有效接收。浮空器飛行方向和速度是可以隨機(jī)控制的，這一信號應(yīng)即時(shí)傳遞給隨動跟蹤系統(tǒng)，微波束才能協(xié)調(diào)定向準(zhǔn)確向推進(jìn)器輻射，與此同時(shí)，推進(jìn)器必須即時(shí)擺動，以最佳角度迎向微波束作最有效的接收。它們的協(xié)調(diào)由微型計(jì)算機(jī)完成，即時(shí)是關(guān)鍵，即各系統(tǒng)應(yīng)以最小的慣性完成動作。 4.3.4 在臨近空間的應(yīng)用分析 微波推進(jìn)的新概念是隨著微波技術(shù)的迅猛發(fā)展而出現(xiàn)的，目前國外研究微波推進(jìn)技術(shù)的國家主要是美國。初步論證表明，其比沖是化學(xué)推進(jìn)的2倍—3倍，甚至更高，有效載荷比達(dá)到10％，甚至更高，發(fā)射費(fèi)用比化學(xué)推進(jìn)低得多，甚至低2個(gè)—3個(gè)數(shù)量級。 1.微波推進(jìn)技術(shù)特點(diǎn)分析 定向能推進(jìn)主要包括微波推進(jìn)和激光推進(jìn)，雖然微波推進(jìn)研究起步較晚，目前水平較低，但由于微波較激光具有一些優(yōu)點(diǎn)，還是值得進(jìn)行探索的。按目前的水平，用電能轉(zhuǎn)換為激光的效率僅為3％—7％；而用電能轉(zhuǎn)換成微波的效率可達(dá)90％以上。 微波束可以通過定向陣列技術(shù)聚集產(chǎn)生高能的單束微波，微波束的功率可比激光束高兩個(gè)量級，而且發(fā)展高功率微波的費(fèi)用要比發(fā)展高功率激光低兩個(gè)量級。 微波束在大氣中輻射易產(chǎn)生“擴(kuò)散”問題，但當(dāng)用足夠高的微波頻率時(shí)，在150km高度以內(nèi)，擴(kuò)散的問題不大，即在臨近空間的范圍內(nèi)擴(kuò)散影響很小。微波束易被大氣中的水蒸氣吸收或反射，當(dāng)微波在2km以上的高山或干燥的沙漠地區(qū)發(fā)射時(shí)，水蒸氣的吸收和反射可以減小。激光易產(chǎn)生“散斑”等問題，不容易解決。 2.應(yīng)用分析 微波推進(jìn)技術(shù)應(yīng)用范圍很廣，有望在臨近空間飛行器上發(fā)揮作用。以微波推進(jìn)為動力的飛行器，機(jī)動性優(yōu)良。一般來說，脈沖微波推進(jìn)器的規(guī)模較小，適用于作為小型臨近空間飛行器或浮空器的動力裝置。 目前，以脈沖微波推進(jìn)器為核心的微波動力發(fā)動機(jī)已經(jīng)開展了小型、地面、原理性的初步實(shí)驗(yàn)研究，但離實(shí)用還有相當(dāng)?shù)木嚯x；而磁流體推進(jìn)發(fā)動機(jī)尚處于方案提出階段；以微波熱能推進(jìn)器為核心的微波動力發(fā)動機(jī)進(jìn)行了方案論證；以離子風(fēng)推進(jìn)器為核心的微波動力發(fā)動機(jī)進(jìn)行了概念研究。

編輯推薦

《臨近空間飛行器技術(shù)》可供從事飛行器研究、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)的科技人員參考和使用，亦可以作為高等院校相關(guān)專業(yè)教師、研究生和在校大學(xué)生的參考書。

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