航天技術導論

前言

飛向太空是人類久遠的夢想。在我國民間廣為流傳的嫦娥奔月神話正是這種美好愿望的生動體現(xiàn)?，F(xiàn)代火箭技術的奠基人，俄羅斯著名學者齊奧爾科夫斯基有一句名言：地球是人類的搖籃，但人類不能永遠生活在搖籃里！自從1903年美國的萊特兄弟實現(xiàn)了人類第一次動力飛行后，一百多年來，航空航天技術取得了驚人的成就。20世紀50年代，噴氣技術的發(fā)展使飛機突破了音障，隨后的十年中又成功突破熱障，開始進入超聲速時代。1957年蘇聯(lián)發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星，1961年第一艘載人飛船東方號升空，標志著空間時代的開始。1969年美國發(fā)射的阿波羅11號載人飛船使人類第一次實現(xiàn)登月壯舉，1981年美國成功發(fā)射航天飛機，由此進入了現(xiàn)代航空航天技術發(fā)展的新時期。今天，航空航天已經成為對一個國家的軍事、經濟和社會發(fā)展最具影響力的高技術領域，在國家綜合國力的構成要素中，占據著非常重要的地位，是國家科技水平和綜合國力的象征。我國航天技術的發(fā)展，始于20世紀50年代后期，在黨中央的關懷和領導下，在全國人民的大力支持下，發(fā)展非常迅速，到60年代中后期，已初步建立起完整的技術和工業(yè)體系。1970年4月，我國第一顆人造地球衛(wèi)星東方紅1號遨游太空，大長了中國人民的志氣。2003年10月，神舟5號載人飛船成功發(fā)射并勝利返回地球，實現(xiàn)了中國人民的千年飛天夢想，成為我國航天事業(yè)發(fā)展的一個新的里程碑。

內容概要

　　本書以運載火箭和航天器為主要對象。適當兼顧導彈和其他飛行器，系統(tǒng)介紹航天技術的基本原理和基本知識，包括我國和世界航天的發(fā)展史、飛行原理、推進系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、飛行器結構、發(fā)射和返回技術、載人航天技術、航天工程的科學管理和航天技術的應用等內容。本書側重于基本物理概念和定性的分析，并從系統(tǒng)工程的角度出發(fā)，廣采博議，力求系統(tǒng)全面、通俗易懂。　　本書適合作為高等院校航空航天類專業(yè)的基本教材。又可作為普及航天知識的科普讀本。為非航天專業(yè)的大學生、航天愛好者、關心航天事業(yè)發(fā)展的朋友提供一本全面系統(tǒng)了解航天技術概貌的參考讀物。

書籍目錄

第1章 緒論　1.1 航天技術的發(fā)展史　　1.1.1 航天技術是現(xiàn)代科技最重要的高新技術之一　　1.1.2 古代中國是火箭的故鄉(xiāng)　　1.1.3 現(xiàn)代航天技術的奠基者　　1.1.4 現(xiàn)代大型火箭的初型——V-2火箭　　1.1.5 人類探索太空的光輝歷程　1.2 飛行器的分類和特點　　1.2.1 航空器的分類和特點　　1.2.2 航天器的分類和特點　　1.2.3 火箭的分類和特點　　1.2.4 導彈的分類和特點　1.3 當代中國的航天事業(yè)　　1.3.1 中國航天事業(yè)的起步　　1.3.2 中國航天事業(yè)的成就　　1.3.3 未來中國航天事業(yè)的發(fā)展與展望　思考題第2章 航天飛行原理　2.1 飛行環(huán)境　　2.1.1 宇宙與太陽系　　2.1.2 地球與引力場　　2.1.3 地球大氣　　2.1.4 空間環(huán)境　2.2 空氣動力學的基本概念　　2.2.1 流動空氣的特性　　2.2.2 升力和阻力　　2.2.3 激波、膨脹波和音障　　2.2.4 氣動加熱、熱障和黑障　2.3 火箭飛行原理　　2.3.1 動量和動量守恒定律　　2.3.2 火箭的基本原理　　2.3.3 宇宙速度　　2.3.4 多級火箭　2.4 飛行器的飛行軌道　　2.4.1 彈道導彈和運載火箭飛行軌道　　2.4.2 衛(wèi)星軌道　　2.4.3 返回軌道　　2.4.4 登月飛行與環(huán)月飛行　　2.4.5 行星際航行軌道　　2.4.6 航天器的空間交會和對接　思考題第3章 飛行器的推進系統(tǒng)　3.1 推進系統(tǒng)的組成和分類　3.2 火箭發(fā)動機的特點和基本參數　　3.2.1 火箭發(fā)動機的特點　　3.2.2 火箭發(fā)動機的基本性能參數　3.3 液體火箭發(fā)動機　　3.3.1 液體火箭發(fā)動機的構造和工作原理　　3.3.2 液體推進劑　3.4 固體火箭發(fā)動機　　3.4.1 固體火箭發(fā)動機的構造和原理　　3.4.2 固體推進劑和裝藥藥形　3.5 固－液混合火箭發(fā)動機　3.6 非常規(guī)推進系統(tǒng)　　3.6.1 電火箭發(fā)動機　　3.6.2 核能火箭發(fā)動機　　3.6.3 太陽能火箭發(fā)動機　　3.6.4 非常規(guī)推進系統(tǒng)的發(fā)展　思考題第4章 飛行器的控制系統(tǒng)第5章 飛行器結構第6章 發(fā)射與返回技術第7章 載人航天第8章 航天工程的科學管理第9章 航天技術的應用參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：1971年4月，世界上第一個空間站，蘇聯(lián)的禮炮1號空間站成功入軌，運行175天，完成了有關天體物理、航天醫(yī)學、生物學、地球資源考察和微重力技術試驗等任務。1971年12月，蘇聯(lián)火星3號探測器首次在火星表面軟著陸。1972年3月2日，美國發(fā)射先驅者10號深空探測器，攜帶代表人類信息的鍍金鋁板，經過11年飛行，于1983年6月越過海王星軌道，成為第一個飛離太陽系的人造天體。1973年5月14日，美國發(fā)射了天空實驗室，這是第一個實際投入長期使用的空間站。在軌運行2 249天，運行期間先后接待3批9名航天員到站上工作。在載人飛行期間，航天員用58種科學儀器進行了270多項生物醫(yī)學、空間物理、天文觀測、資源勘探和工藝技術等試驗，拍攝了大量的太陽活動照片和地球表面照片，研究了人在空間活動的各種現(xiàn)象。1974年2月第三批航天員離開太空返回地面后，天空實驗室便被封閉停用，直到1979年7月12日在南印度洋上空進入大氣層燒毀。1974年6月，蘇聯(lián)發(fā)射禮炮3號空間站，在軌工作了7個月，共與2艘飛船對接，其中聯(lián)盟14號飛船的2名航天員進站工作了16天。1974年12月，蘇聯(lián)發(fā)射禮炮4號空間站，在軌運行768天，共接待了3艘飛船對接，其中聯(lián)盟17號飛船的2名航天員進站工作30天，聯(lián)盟18B號飛船的2名航天員進站工作63天。1975年11月無人駕駛的聯(lián)盟20號飛船曾給其運送燃料，從而延長了其在軌運行時間?？臻g站于1977年2月脫離軌道隕落。1975年4月5日，蘇聯(lián)發(fā)射聯(lián)盟18A號飛船，準備與禮炮4號對接。火箭第3級點火不久，火箭上升到144 km的高空時，因制導系統(tǒng)發(fā)生故障，飛船在空中翻滾，并偏離預定軌道。地面控制中心發(fā)出應急救生指令，使火箭緊急關機，返回艙與飛船分離，航天員按應急方案返回，在西伯利亞西部山區(qū)安全著陸。這是載人航天史上第一次因火箭飛行不正常而成功采取應急救生措施。

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《航天技術導論》由航天科技圖書出版基金資助出版。

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