国之重器出版工程 航天器进入下降与着陆技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

图书标签:

• 航天器
• 下降技术
• 着陆技术
• 制导与控制
• 飞行器
• 航空航天
• 工程技术
• 国之重器
• 空间技术
• 系统工程

店铺： 书海寻梦图书专营店

出版社： 北京理工大学出版社

ISBN：9787568256223

商品编码：29185423819

开本：16开

出版时间：2018-05-01

用纸：胶版纸

页数：518

1.展现了我国空间科学技术的众多原创性科研成果。
2.反映“互联网+”与航天技术的融合发展。
3.体现我国空间探索和空间应用的科技创新能力。
4.丛书由叶培建院士领衔，孙家栋、闵桂荣、王希季三位院士联袂。
5.力图为研究和设计的人员提供新的设计思路和方法。

本书是一部密切结合进入式(包括返回式)航天器研制工程的技术专著。论述了航天器的进入、下降与着陆技术，其中包括了我国在载人飞船、返回式卫星和探月工程等研制过程中的工程实践经验以及所取得的一些创新性成果。内容包括概论、航天器进入轨道设计、进入式航天器气动设计、进入式航天器防热设计、进入式航天器的制导、导航与控制设计、航天器减速着陆技术，共六章.本书在飞行器设计和航天器进入、下降与着陆技术领域具有较高的学术价值，并具有很强的工程实用性。
本书适合于从事进入式航天器研究、设计、生产、试验和应用的工程技术人员阅读，也可作为高等院校相关师生的参考书。

荣伟，博士，研究员，博士生导师，毕业于中国空间技术研究院飞行器设计，现任职于北京空间机电研究所，“神舟号”飞船副总设计师、“探月”工程三期探测器回收分主任设计师。长期从事航天器减速着陆技术的研究和设计工作。获中国航天科技集团公司载人航天先进个人奖及航天贡献奖、国家国防科技工业局探月工程三期再入返回飞行试验任务突出贡献奖等，多次荣获国防科学技术奖、军队科技进步奖等。

第 一章　概论 001
1．1　航天器进入、下降与着陆技术概述　002
1．2　航天器的进入、下降与着陆过程　005
1．2．1　制动段　005
1．2．2　进入轨道过渡段　008
1．2．3　进入段　010
1．2．4　下降段　012
1．2．5　着陆段　014
1．3　航天器进入方式　016
1．3．1　弹道式进入方式　016
1．3．2　半弹道式进入方式　017
1．3．3　升力式进入方式　018
1．4　航天器进入、下降与着陆技术的发展　019
1．4．1　国外航天器进入、下降与着陆技术的发展　019
1．4．2　国内航天器进入减速着陆技术的发展　024
参考文献　026
第二章　航天器进入轨道设计　027
2．1　概述　028
2．1．1　航天器进入轨道分类　028
2．1．2　航天器进入走廊　030
2．2　航天器进入轨道的近似理论与初步设计　032
2．2．1　进入轨道的基本运动方程　032
2．2．2　进入行星大气的统一理论　038
2．3　弹道式进入轨道设计　047
2．3．1　不控制升力的弹道式进入轨道设计方法　047
2．3．2　不控制升力的弹道式进入轨道设计理论　053
2．3．3　无升力弹道式进入轨道设计　073
2．4　半弹道式进入轨道设计　075
2．4．1　半弹道式进入轨道设计方法　075
2．4．2　半弹道式进入轨道设计理论　080
2．4．3　以配平攻角飞行的运动　087
2．4．4　以第二宇宙速度进入大气层的半弹道式进入轨道设计实例　092
2．4．5　有风情况下载人飞船返回轨道的计算方法　096
2．5　航天器下降段轨道设计　120
2．5．1　坐标系及符号的定义　120
2．5．2　航天器回收轨道计算的数学模型　123
2．5．3　参数和初值选取　126
2．5．4　载人飞船10km 高度瞄准点风修正和理论着陆点修正技术　127
参考文献　130
第三章　进入式航天器气动设计　131
3．1　概述　132
3．2　进入式航天器气动布局设计　135
3．2．1　进入器对气动性能的基本要求　136
3．2．2　半硬壳式进入器布局　136
3．2．3　充气式进入器布局　146
3．3　进入式航天器气动力设计与分析　148
3．3．1　工程计算方法　148
3．3．2　数值计算方法　151
3．3．3　地面试验　155
3．4　进入式航天器气动热设计与分析　157
3．4．1　工程计算方法　157
3．4．2　数值计算方法　167
3．4．3　地面试验方法　174
3．5　进入式航天器气动稳定性设计与分析　177
3．5．1　数值模拟方法　179
3．5．2　振动试验　186
3．5．3　自由飞试验　188
3．5．4　大钝头进入器增稳设计　190
3．6　进入式航天器特殊气动问题分析　193
3．6．1　姿控发动机喷流干扰　193
3．6．2　脉动压力　197
3．6．3　通信中断　201
3．7　进入式航天器飞行后气动辨识与评估　207
3．7．1　弹道重建　207
3．7．2　气动力参数辨识　211
3．7．3　飞行参数辨识　215
3．7．4　气动热参数辨识　220
3．7．5　不确定度分析　223
参考文献　225
第四章　进入式航天器防热设计　227
4．1　概述　228
4．2　防热的设计　230
4．2．1　设计中的重点问题　231
4．2．2　一般设计过程　234
4．2．3　整体防热设计　236
4．2．4　局部防热设计　242
4．3　防热材料及应用　255
4．3．1　防热材料的工程化研究与分类　255
4．3．2　非烧蚀防热材料的特点与应用　258
4．3．3　烧蚀型防热材料的特点与应用　263
4．4　防热机理与分析　267
4．4．1　防热机理与分析的基本内容　267
4．4．2　非烧蚀防热机理与分析　268
4．4．3　烧蚀防热机理与分析　278
4．5　防热试验设计与实施　291
4．5．1　防热试验的主要类型　291
4．5．2　烧蚀试验的范畴　293
4．5．3　烧蚀试验的设计　295
4．5．4　烧蚀试验的实施　300
参考文献　304
第五章　进入式航天器的制导、导航与控制设计　306
5．1　概述　307
5．1．1　制导、导航和控制的主要任务　308
5．1．2　制导、导航和控制设计的影响因素　309
5．1．3　制导、导航和控制设计的要求　309
5．1．4　制导、导航和控制坐标系与时间　310
5．2　进入导航技术　316
5．2．1　导航原理　317
5．2．2　惯性导航　322
5．2．3　惯性器件　328
5．3　进入制导技术　340
5．3．1　标称轨迹制导法　342
5．3．2　预测校正制导法　344
5．3．3　混合制导法　353
5．4　进入控制技术　355
5．4．1　弹道升力式航天器进入控制方法　355
5．4．2　升力式航天器进入控制方法　361
5．5　进入制导、导航与控制设计与验证　366
5．5．1　半弹道式进入航天器设计实例　366
5．5．2　升力式进入航天器设计实例　374
5．5．3　进入航天器六自由度运动模型　377
5．5．4　典型仿真　381
参考文献　383
第六章　航天器减速着陆技术　385
6．1　概述　386
6．2　航天器减速着陆的特点　390
6．3　航天器减速着陆的组成　394
6．3．1　降落伞减速装置　394
6．3．2　着陆缓冲装置　395
6．3．3　执行机构　396
6．3．4　控制装置　396
6．3．5　结构装置　397
6．3．6　标位装置　397
6．3．7　漂浮装置　398
6．3．8　扶正装置　398
6．4　航天器减速着陆设计　400
6．4．1　设计需求分析　400
6．4．2　降落伞减速方案设计　404
6．4．3　着陆缓冲方案的设计　407
6．4．4　开伞方案的设计　412
6．4．5　降落伞连接与分离方案设计　419
6．4．6　控制方案的设计　422
6．5　降落伞装置技术　426
6．5．1　降落伞的组成　426
6．5．2　常用降落伞的伞型及结构　427
6．5．3　降落伞开伞过程的设计　436
6．5．4　大开伞力的计算方法　440
6．5．5　降落伞收口控制技术　444
6．6　火工装置技术　446
6．6．1　火工装置的功能　446
6．6．2　火工装置的分类　450
6．6．3　火工装置的设计要求　452
6．6．4　火工装置设计　456
6．6．5　航天器减速着陆中的典型火工装置及其应用　467
6．7　着陆缓冲技术　478
6．7．1　着陆反推发动机缓冲技术　479
6．7．2　气囊缓冲技术　483
6．7．3　机械式缓冲技术　487
参考文献　497
索引498

探寻宇宙的终极挑战：揭秘航天器下降与着陆的奥秘 浩瀚的宇宙，是人类永恒的梦想与探索的边疆。从仰望星空到迈向星辰大海，人类对太空的渴望从未停止。而在这场波澜壮阔的宇宙探索史诗中，航天器从广袤的太空进入另一个天体，并安全、精准地降落在其表面，无疑是最为惊心动魄、也最具挑战性的关键环节之一。它不仅是抵达目的地的物理门槛，更是承载着人类智慧、勇气与无数心血的科技结晶。 本书，将带领您深入探索航天器下降与着陆这一复杂而精妙的科学技术领域。这不是一本简单的科普读物，也不是一部宏大的历史叙事，而是一次沉浸式的技术剖析，一次对“如何将人类的足迹稳稳地印在另一个星球上”这一终极问题的严谨求索。我们将剥离华丽的科幻外衣，聚焦于支撑起每一次太空登陆壮举的坚实技术骨骼。 从进入大气层的熊熊烈焰到最终触地的轻柔一瞬，这是一段充满未知与风险的旅程。 航天器在进入一个天体的过程中，首先面临的是高速穿越其大气层带来的剧烈摩擦与高温。想象一下，以每秒数公里的速度冲入稀薄而炽热的大气，强大的气动加热会将航天器包裹在熊熊烈焰之中。如何设计耐高温的材料、如何精准控制航天器的姿态以减缓减速并避免过热，是工程师们必须攻克的首要难题。本书将详细介绍不同类型天体大气层的特性，以及与之相关的热防护系统设计，包括烧蚀材料、热控涂层等先进技术，解释它们如何在极端环境下保护航天器免受摧残。 减速，是下降过程中永恒的主题。 失去了地球大气层的厚重保护，月球、火星等天体的大气层更为稀薄，甚至近乎真空。这就意味着，仅仅依靠空气动力学手段是不足以有效减速的。我们必须依赖更强大的力量——反推火箭。这些点燃在航天器尾部的“人工火焰”，以巨大的反作用力对抗着天体的引力，将高速飞行的航天器逐渐“刹住”。本书将深入剖析不同类型的反推火箭系统，包括固体火箭发动机和液体火箭发动机，以及它们在不同飞行阶段的运用策略。我们将探讨如何精确计算和控制推力，如何在复杂的动力学环境中保持航天器的稳定，以及如何在燃油有限的情况下做出最优化的减速轨迹规划。 精确的导航与控制，是抵达“靶心”的生命线。 在遥远而未知的星辰大海中，导航如同在大雾弥漫的漆黑夜空中寻找一座孤灯。航天器需要实时感知自身的位置、速度和姿态，并与预设的着陆点进行比对。任何微小的误差，都可能导致着陆点的偏差，甚至任务的失败。本书将详细阐述惯性导航系统（INS）、星敏感器、以及在某些任务中应用的雷达与光学导航技术。我们将探讨如何融合多源导航信息，提高定位精度，以及先进的制导律设计，如何引导航天器在复杂的地形条件下，规避障碍物，最终精准降落在预定的安全区域。 地形感知与避障，是通往安全着陆的“最后一道防线”。 目标天体的表面并非一马平川，而是充满了陨石坑、陡坡、岩石等潜在危险。在最后阶段，航天器需要“看见”并“理解”它即将降落的地形，并能自主做出规避决策。这需要先进的传感器技术和智能化的算法。本书将介绍激光雷达（LiDAR）、立体视觉相机等地形感知技术，以及如何利用这些传感器获取的高精度地形数据，进行实时三维建模。我们还将深入研究基于图像处理和人工智能的避障算法，解释它们如何在瞬间做出危险判断，并动态调整着陆轨迹，确保航天器能够平稳地“落脚”。 着陆系统的选择与设计，是实现“软着陆”的关键。 不同的天体环境和航天器载荷，决定了着陆系统的多样性。从月球上相对简单的硬着陆，到火星等需要复杂减速机制的软着陆，再到未来可能面临更严峻挑战的系外行星着陆，每一种都代表着技术上的巨大飞跃。本书将详细介绍几种典型的着陆技术，包括： 反推着陆： 通过火箭发动机产生的推力，在着陆瞬间抵消重力，实现平稳下降。我们将分析不同反推发动机的类型、性能以及控制策略。 气囊着陆： 适用于质量较小的航天器，通过充气气囊吸收着陆时的冲击能量，避免损伤。我们将探讨气囊的设计、材料选择以及展开与充气机制。 着陆腿/缓冲装置： 位于航天器底部，用于吸收最后阶段的冲击力，并将载荷分散到地面。我们将研究不同着陆腿的设计原理，包括伸缩式、吸能式等，以及它们如何应对不同地形的差异。 降落伞系统： 在大气层较厚的天体，降落伞是重要的减速工具，但它通常需要与其他减速方式结合使用。我们将分析不同类型降落伞（如环形伞、十字伞）的空气动力学特性，以及它们的展开与收回机制。 未来探索中的新型着陆技术： 随着人类探索的深入，我们还将展望如空中吊车、反向喷气等更加前沿的着陆技术，它们为未来更复杂、更具挑战性的星球探测任务提供了新的可能。 任务规划与风险管理，是成功背后的隐形翅膀。 任何一次成功的太空着陆，都不是偶然的。背后是无数次的模拟计算、方案推演和风险评估。本书将触及任务规划的宏观层面，包括着陆点的选择依据、着陆窗口的确定、以及不同着陆策略的权衡。我们还将深入探讨风险管理的重要性，如何识别潜在的故障模式，如何设计冗余系统，以及如何在任务过程中进行故障诊断与应急处理。 本书的价值，在于它将这些抽象的技术概念，通过清晰的逻辑、严谨的分析，以及对实际工程案例的解读，呈现在读者面前。 它不仅仅是理论的堆砌，更是工程师们在实践中不断探索、不断试错、不断突破的智慧结晶。我们将引述经典的航天器任务，如阿波罗登月、火星探测器“好奇号”、“毅力号”的着陆过程，来佐证和丰富我们所阐述的技术原理。您将了解到，每一次在遥远星系的成功着陆，都凝聚了无数科学家和工程师的心血与智慧。 本书适合谁阅读？ 航空航天领域的学生与研究人员： 本书将提供深入的技术细节和工程实践指导，是学习和研究航天器下降与着陆技术的宝贵参考。 对太空探索充满好奇的读者： 如果您对人类如何实现太空登陆充满疑问，渴望了解背后的科学原理，本书将为您揭开神秘的面纱，让您对这项伟大的事业有更深刻的认识。 工程师与技术爱好者： 本书将提供丰富的工程案例和前沿技术介绍，帮助您拓宽技术视野，激发创新灵感。 对科学史与技术发展感兴趣的读者： 通过对下降与着陆技术的梳理，您将更能理解人类科技进步的脉络，以及太空探索对人类文明的深远影响。 这是一次挑战极限的征程，一次对物理定律的精准运用，一次对人类智慧的极致考验。 翻开本书，您将踏上一段前所未有的技术探索之旅，与我们一同领略航天器下降与着陆的壮丽图景，感受科技的力量，激发探索宇宙的无限可能。让我们一起，向着星辰大海，迈出坚实而稳健的一步。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计我一直挺喜欢的，沉甸甸的，纸张的质感也很好，摸上去有种扎实的触感。封面图案的选取也很有讲究，那种充满科技感的线条和色彩搭配，总能让人联想到宏大的事业和精密的仪器。每次翻开这本书，都能感受到一种对知识的敬意，不只是文字内容，就连这“硬件”本身，都传递着一种认真和专业的气息。我想，能够投入这样大的精力去做一本关于“国之重器”的出版工程，本身就说明了它在学术界和工程界的重要地位。这本书的出现，我相信不仅是对相关领域研究人员的一次知识盛宴，对于那些对国家重大科技成就充满好奇的普通读者来说，也是一个了解国家实力、感受时代进步的重要窗口。我特别期待书中能够展现出那些鲜为人知但又至关重要的细节，比如某种核心技术的攻关过程，或者在设计制造过程中遇到的挑战以及如何克服的，这些故事往往比纯粹的技术原理更吸引人，也更能激发人们的民族自豪感和对科学的向往。

评分☆☆☆☆☆

这本《国之重器出版工程》给我最深刻的印象是它在内容呈现上的“厚重感”。翻阅的过程中，我常常会停下来，反复阅读某些章节。作者的语言风格非常严谨，学术性很强，但又不至于让人觉得晦涩难懂，反而在细致的阐述中，你能感受到其中蕴含的深厚底蕴和严密的逻辑。书中对每一个概念的界定都非常清晰，对每一个技术细节的剖析也一丝不苟，这对于想要深入了解某个领域的读者来说，无疑是极大的福音。我尤其欣赏作者在引入新技术或新概念时，会追溯其发展的历史脉络，梳理其前因后果，让读者能够更全面地理解这项技术在整个学科体系中的位置和意义。这种“考古式”的研究方法，不仅展现了作者的博学，也极大地丰富了阅读体验，让原本可能枯燥的技术讲解变得生动且富有层次感。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我是一个对技术细节不太感兴趣的普通读者，但《国之重器出版工程》这个书名，加上“航天器进入下降与着陆技术”这个具体方向，还是成功引起了我的好奇心。这本书给我的感觉非常“接地气”，当然这里的“接地气”是指它能将非常复杂、高深的技术，用一种相对容易理解的方式展现出来。我惊喜地发现，书中并没有充斥着让人头晕的专业术语和公式，反而在很多地方，作者会穿插一些生动的故事和比喻，来解释某个技术的原理。例如，在介绍某个关键部件的作用时，作者可能会用我们生活中常见的物品来类比，这样一来，即使是初学者，也能快速抓住重点。我觉得这种叙事方式非常聪明，它既保证了内容的专业性，又大大降低了阅读门槛，让更多人有机会接触和了解这些“国之重器”背后的故事。

评分☆☆☆☆☆

购买《国之重器出版工程》这本书，主要是出于一种对国家科技发展的关注和自豪感。这本书的整体风格，可以用“一丝不苟”来形容。我尤其欣赏书中对每一个细节的精雕细琢，从概念的提出，到原理的阐释，再到实际应用的分析，都做到了非常详尽和深入。作者的笔触非常稳健，条理清晰，仿佛一位经验丰富的工程师，在向你娓娓道来一件伟大的工程。我注意到书中引用了大量的官方资料和研究数据，这为书的内容提供了坚实的基础，也增加了其权威性。而且，在阅读的过程中，我能够感受到作者对所研究领域的热情和专注，这种“匠人精神”贯穿全书，让人由衷地钦佩。这本书的价值，不仅仅在于它所传达的知识本身，更在于它所代表的那种追求卓越、精益求精的国家精神。

评分☆☆☆☆☆

我一直对那些能够代表国家最高科技水平的领域充满敬畏，所以当看到《国之重器出版工程》这个系列时，立刻就被吸引了。这本书的整体呈现方式，给人的感觉就是“大气磅礴”。从排版设计到插图的使用，都透着一股国家级工程的严谨与宏伟。我特别喜欢书中那些精美的图表和剖面图，它们用最直观的方式展现了复杂技术的内在结构和工作原理，即使是第一次接触这些概念的读者，也能通过这些视觉元素快速建立起一个初步的认识。而且，作者在文字描述上，也尽可能地使用了浅显易懂的语言，虽然涉及的是尖端科技，但并没有让人望而却步。总的来说，这本书不仅仅是一本技术手册，更像是一部关于国家科技实力发展历程的史诗，读起来让人心潮澎湃，也对中国在这些“国之重器”领域的成就感到由衷的自豪。