临近空间高超声速飞行器发展研究 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:李建林 编

出品人:

页数:285

译者:

出版时间:2012-5

价格:50.00元

装帧:

isbn号码:9787515901978

丛书系列:

图书标签:

• 航天
• 军事
• 超声
• 科普
• 技术
• 高超声速飞行器
• 临近空间飞行器
• 气动外形设计
• 推进系统
• 热防护
• 飞行控制
• 结构力学
• 试验研究
• 发展趋势
• 航天工程

《临近空间高超声速飞行器发展研究》图书简介 本书聚焦于当前航空航天领域中最具前沿性和挑战性的研究方向之一：临近空间高超声速飞行器的技术发展与未来趋势。 本书全面系统地梳理了临近空间飞行器从概念提出到工程实践的演进历程，深入剖析了支撑其实现的关键核心技术，并对未来发展方向进行了前瞻性探讨。 临近空间，通常指大气层与外层空间之间的区域，大约在距离地面20公里至100公里的空域。这个独特的环境对飞行器的气动、热防护、推进和控制提出了极端的要求。高超声速，即飞行速度超过5马赫（马赫数，Mach Number），使得飞行器在极短时间内经历剧烈的空气动力学和空气动力学热效应，这使得临近空间高超声速飞行器的研制成为衡量一个国家尖端科技实力的重要标志。 本书结构严谨，内容涵盖广泛，旨在为航空航天工程、空气动力学、材料科学、推进技术等相关领域的科研人员、工程师、高等院校师生提供一份详尽而深刻的参考资料。 第一部分：理论基础与环境特性 本书首先构建了理解临近空间高超声速飞行的理论框架。重点阐述了临近空间环境的特殊性，包括其特殊的空气稀薄度、分子振动与离解效应、以及由此引发的复杂气动特性。 高超声速空气动力学基础： 详细介绍了激波理论、边界层转捩、附面层/激波干扰等核心概念。重点分析了在不同马赫数和高度下，飞行器面临的非理想气体效应，如气体化学反应对气动性能的影响。本书并未采用简单的经典空气动力学模型，而是着重讲解了如何处理稀薄气体效应和高焓流场下的数值模拟方法（如CFD/DSMC）。 热环境分析与传递： 阐述了高超声速飞行中剧烈气动加热的物理机制，包括对流换热与辐射换热的计算模型。书中对热流密度预测的精度、热防护系统（TPS）的结构设计原则进行了深入探讨，而非仅仅停留在材料的罗列上。 第二部分：关键技术攻关 本书的重点和难点集中在对高超声速飞行器实现所需一系列颠覆性关键技术的深入剖析。 1. 推进系统：组合循环发动机的艺术 临近空间飞行对推进系统提出了前所未有的挑战：既要在低速下可靠启动和运行，又要在高超声速下高效工作。本书详尽地介绍了组合循环发动机（Combined Cycle Engines） 的设计理念和工程实践。 冲压发动机（Ramjet）与超燃冲压发动机（Scramjet）： 对Scramjet的工作原理、进气道设计（特别是复杂激波管理）、燃烧室的超音速燃烧控制、喷管膨胀理论进行了详尽的数学建模和流场分析。书中着重探讨了如何解决超燃冲压发动机中“点火难、熄火易、效率低”的核心技术瓶颈。 发动机集成与热管理： 探讨了如何将推进系统与飞行器气动外形进行最优耦合（Aero-Propulsion Integration），以及在极高热负荷下，如何利用燃料进行吸热冷却（Fuel as Coolant）的技术路线。 2. 飞行控制与导航 高超声速飞行器通常具有气动外形扁平化、控制效率低、飞行包线宽广等特点，这使得其控制系统异常复杂。 气动弹性与气动热耦合： 分析了高速飞行中气动载荷、结构振动与热应力之间的相互作用，以及这对飞行控制稳定性的影响。 先进控制策略： 重点介绍了针对高超声速飞行器非线性、强耦合特性的鲁棒控制、自适应控制以及基于模型预测控制（MPC）的应用，以确保在不同飞行阶段（亚声速启动、超声速巡航、高超声速滑翔）的精确轨迹跟踪和姿态保持。 3. 材料与热防护系统（TPS） 材料是决定高超声速飞行器能否生存的关键。本书深入研究了用于极端环境的先进材料体系。 超高温结构材料： 详细比较了碳-碳复合材料（C-C）、高性能陶瓷基复合材料（CMC）以及新型金属间化合物的抗氧化性、蠕变性能和抗热震冲击能力。 主动与被动热防护： 不仅分析了反射层、烧蚀层等被动防护技术，更侧重于再生冷却系统（Regenerative Cooling） 的热交换效率优化、新型热沉材料的应用，以及如何实现复杂曲面结构的均匀冷却。 第三部分：任务剖析与未来展望 本书最后将技术研究落实到具体的应用场景，并对未来的发展趋势进行了系统展望。 任务谱系分析： 分类探讨了高超声速巡航导弹（HGV/HCM）、天地往返飞行器（RLV）以及临近空间侦察/打击平台在设计上的差异和共性需求。 先进制造技术： 讨论了增材制造（3D打印）技术在高超声速部件（如燃烧室喷口、复杂冷却通道）制造中的应用潜力，特别关注了对复杂内部结构件精度和材料性能的保证。 跨域协同与智能化： 展望了高超声速飞行器与卫星导航、地基信息网络的深度融合，以及飞行器自主决策和损伤容错能力的未来发展方向。 总结而言，《临近空间高超声速飞行器发展研究》不仅仅是一部技术手册，更是一部前瞻性的战略蓝图。它以严谨的工程科学视角，系统梳理了从基础物理到复杂系统集成的全链条技术挑战，为我国在这一战略制高点领域的持续突破奠定了坚实的理论与实践基础。 全书图表丰富，数据翔实，是深入理解和掌握高超声速飞行器设计、分析与制造的必备参考书。

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初读此书，我感觉自己仿佛被邀请进入了一个高精尖的封闭实验室。作者对于任务剖面设计和飞行控制律的探讨，精细到令人咋舌。他们是如何平衡升力体设计与高机动性要求的？书里给出了详尽的数学解释和仿真结果佐证。与其他同类书籍相比，这本书在“任务适应性”和“多模态转换”方面的讨论更为深入，这恰恰是高超声速技术从演示飞向实用化的关键所在。它没有回避现实中的挑战，反而直面了诸如燃油效率低下、重复使用可靠性等核心难题，并提出了几条切实可行的优化方向。对于那些致力于将理论转化为实际工程解决方案的工程师们来说，这本书的参考价值简直是无法估量的。

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这本书的装帧和排版质量也值得一提，尽管内容深奥，但印刷清晰，图表绘制精良，这点对于理解复杂结构至关重要。我尤其欣赏书中对“临近空间”这一概念界定的清晰阐述，它成功地将亚轨道和低地球轨道之间的模糊地带进行了明确的界定，为后续的技术讨论奠定了坚实的基础。阅读过程中，我能感受到作者对该领域的热情，那种近乎执着的钻研精神透过文字感染了我。有一处关于材料科学如何支撑高超声速结构稳定性的论述，简直是教科书级别的示范，将物理、化学和工程学完美地结合在了一起。总之，这是一本不仅有知识密度，更有阅读质感的专业书籍。

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说实话，我抱着一种“碰碰运气”的心态买了这本书，没想到它带来了远超预期的阅读体验。它最大的亮点在于其宏观视野和战略高度。作者似乎是一位资深的战略规划师，他不仅关注技术细节，更着眼于临近空间飞行器在国家安全、全球通信以及未来太空探索中的战略定位。书中的章节安排体现了极强的系统性，从基础理论到关键技术攻关，再到应用场景的设想，形成了一个完整的逻辑闭环。我特别喜欢它对国际合作与竞争格局的分析，这使得这本书的价值超越了单纯的技术讨论，上升到了地缘政治和科技博弈的高度。对于政策制定者或希望了解该领域宏观脉络的读者来说，这本书无疑提供了绝佳的蓝图。

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天哪，我刚翻完这本《临近空间高超声速飞行器发展研究》，简直被里面的内容震撼到了！这本书的视角非常独特，它不仅仅是枯燥的技术手册，更像是一场关于人类探索极限的史诗。作者对高超声速飞行器从理论到实践的跨越描述得淋漓尽致，特别是对气动布局和热防护系统的深入剖析，让人拍案叫绝。我记得其中有一章详细阐述了飞行器在再入大气层时所面临的极端热环境挑战，那场景仿佛就在眼前，读起来让人心潮澎湃。书里还穿插了一些历史性的发展节点，让你能清晰地看到这项技术是如何一步步从科幻走向现实的。对于任何对航空航天充满好奇心的人来说，这本书都是一份不可多得的宝藏，它拓宽了我对未来飞行可能性的想象。

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这本书的学术深度令人敬佩，它绝对不是为普通大众准备的“科普读物”，更像是一份面向专业研究人员的深度报告集锦。我对其中关于新型推进系统——特别是吸气式组合循环发动机——的论述印象尤为深刻。作者似乎没有放过任何一个关键的技术瓶颈，对不同方案的优缺点进行了极其严谨的对比分析。整个行文逻辑缜密，数据详实可靠，读起来需要非常专注，否则很容易在复杂的数学模型和工程参数中迷失方向。我特别欣赏作者在讨论未来发展趋势时所持的审慎态度，没有过度夸大，而是基于现有技术基础和理论边界，勾勒出最有可能实现的路径。这是一本需要反复研读，并在草稿纸上演算才能真正吃透的硬核之作。

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介绍了近空间高超声飞行器的发展历程。包括一些计划，关键技术和试验情况。图文内容丰富。好书推荐。

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