具体描述
《火箭发射系统设计》以火箭武器为研究对象，从理论上详细阐述了火箭发射系统的一般性设计思想和原理；结合工程研究实例，重点介绍了火箭发射系统的现代设计方法．以求拓展武器系统研发人员的设计思路。全书共分8章：第1章以系统学为基础介绍了火箭发射系统总体设计的主要内容和设计依据；第2章采用力学分析方法，详细分析了火箭发射系统在发射、行军等状态下的受力情况以及各种力学参数的计算方法；第3章～第5章主要介绍了定向器、平衡机和瞄准机的设计方法，给出了典型的设计实例；第6章讲述了发射系统的重要性能参数——密集度的计算方法及其影响因素；第7章、第8章结合课题组近年来的科研成果，展示了火箭发射系统的高低压发射和弹射技术的现代设计方法。《火箭发射系统设计》的主要读者对象为武器系统与工程、武器系统与发射工程、兵器发射理论与技术等相关专业的科研人员和高校师生，也可供这些专业的企业工程设计人员参阅。
图书简介：深空探索的黎明 书名：《深空探索的黎明》 引言： 人类对宇宙的好奇心从未停歇，从伽利略的望远镜到哈勃的凝视，我们对星辰大海的向往驱动着一次又一次的科技飞跃。然而，要真正成为跨行星物种，我们需要一套能够突破地球引力束缚、可靠且经济的运输工具。本书并非聚焦于火箭本身的设计原理，而是将目光投向了深空探索任务的宏伟蓝图，探讨支撑这些梦想的系统、策略与挑战。它是一本关于如何将科幻构想转化为可行工程的指南，涵盖了从任务概念的诞生到最终任务执行前的全过程。 第一部分：任务构想与可行性分析 (The Genesis of Exploration) 本部分深入剖析了所有深空任务的起点——需求定义与概念研究。成功的深空任务，其核心价值在于解决一个重大的科学问题或实现一个突破性的工程目标。 章节一：科学驱动力与目标设定 本章首先界定了“深空”的范围，涵盖近地轨道以外的所有区域，包括月球、行星际空间、小行星带乃至太阳系边缘。我们将探讨不同科学领域（如天体物理学、行星科学、生命起源探索）对任务性能的具体要求。例如，对火星生命迹象的探测，对水冰资源的勘测，或是对系外行星大气成分的分析，这些需求如何直接决定了有效载荷的质量、体积和功耗。 章节二：任务轨道力学与窗口分析 离开了火箭本身的结构设计，本章重点讨论如何利用天体力学来优化旅程。我们将详细介绍霍曼转移轨道、重力助推（Gravity Assist）技术以及弹道捕获（Ballistic Capture）的概念。对于行星际任务，寻找最佳发射窗口是决定任务成败的关键。本章将通过具体的案例分析，展示如何利用行星的会合周期（Synodic Period）来最大限度地节省推进剂，并评估不同轨道方案在时间与燃料消耗上的权衡。 章节三：有效载荷的生命周期管理 有效载荷（Payload）是任务的最终产出者，也是最脆弱的组成部分。本章关注的是有效载荷在任务全程中的生存能力。从发射时的剧烈振动和声学环境，到深空中的高能粒子辐射，再到极端的温度变化，我们探讨了如何进行辐射硬化设计、热控系统冗余以及微重力下的仪器保护策略。有效载荷在任务中的软件自主性（Autonomy）需求也将被深入讨论，因为地月距离以外的通信延迟要求仪器具备高度的自我决策能力。 第二部分：深空系统工程与集成 (Engineering the Void) 深空任务是一个复杂的集成体，成功的关键在于各个子系统的无缝协作。本部分聚焦于超越单一火箭系统的整体架构。 章节四：推进系统的选择与优化 (非化学火箭) 虽然本书不详述化学火箭的燃烧室设计，但我们会详细比较不同类型的深空推进系统，这些系统是实现远距离飞行的关键。我们将对比高比冲（Isp）的电动推进（如霍尔推力器、离子推进器）与核热推进（NTP）或核电推进（NEP）的性能参数。讨论的核心在于，在给定的任务质量和时间限制下，如何选择最合适的推进技术，并计算其所需的能源供应规模（例如，核反应堆或大型太阳能电池阵列的规模）。 章节五：通信、导航与测控（C3）架构 深空通信是任务的“生命线”。本章侧重于远距离通信的挑战，包括信号衰减、光速延迟以及如何实现高增益、低噪声的深空网络（DSN）对接。导航方面，我们将探讨如何利用星敏感器、惯性测量单元（IMU）与地球基站的三角测量相结合，实现厘米级的深空定位。本章还将介绍自主导航技术，特别是当探测器需要进入小行星或卫星的复杂轨道时，如何减少对地面指令的依赖。 章节六：能源、热控与环境适应 深空环境的极端性要求系统具备强大的适应性。本章详细分析了任务所需的功率预算，从科学仪器的运行到数据传输和维持生存的最低功耗。热控系统不再只是“散热”或“保温”，而是要在极热（如靠近太阳）和极冷（如柯伊伯带）之间保持精密的温度平衡。材料选择、热管技术以及使用放射性同位素热电机（RTG）作为补充能源的考量，都是本章的重点。 第三部分：任务实施、风险管理与未来展望 (Execution and Horizons) 任务的执行阶段充满了不确定性，有效的风险控制和灵活的应对策略至关重要。 章节七：发射后操作与在轨故障应对 一次任务的成功，往往取决于发射后数年内操作团队的应变能力。本章将流程化地梳理从“发射窗口开启”到“目标天体捕获”的整个操作序列。故障树分析（Fault Tree Analysis）将被用于识别关键操作中的潜在失效模式。如何利用软件更新远程修复硬件故障，如何分配冗余系统，以及在行星际空间中如何进行关键的“行星保护”（Planetary Protection）程序，都将作为核心议题展开讨论。 章节八：深空任务的经济学与可持续性 深空探索往往需要跨国合作和长期的财政投入。本章从系统工程的角度审视了“成本效益分析”。我们将探讨如何通过标准化接口、模块化设计（例如，通用服务舱平台）来降低单位质量的发射成本。此外，也探讨了未来深空任务的可持续性，包括在轨资源利用（ISRU）的概念性应用，例如从月球或小行星获取推进剂或生命支持物资，以支撑更远、更频繁的探索任务。 结论：迈向星际文明的基石 《深空探索的黎明》旨在提供一个高屋建瓴的视角，将深空任务视为一个高度集成的、跨学科的工程挑战。它不是一本操作手册，而是一份战略蓝图，为下一代任务设计师、系统工程师和科学规划者描绘出通往太阳系乃至更远深空的路径图。本书所阐述的系统思维和风险管理方法，是实现人类成为多行星物种梦想不可或缺的基石。 --- 目标读者： 航空航天工程师、任务规划师、行星科学专业学生以及对太空探索有深入兴趣的读者。
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