高技术十万个为什么－－航天时代 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:昆仑出版社

作者:肖叶

出品人:

页数:192

译者:

出版时间:2002-1-1

价格:13.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787800406157

丛书系列:

图书标签:

• 航天
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瀚海探秘：工程奇迹与未来展望 一、 工业革命的遗产与现代制造的基石 本书将带领读者深入探索人类工业文明的发展脉络，从蒸汽机的轰鸣到信息时代的精妙控制，追溯那些奠定现代工程学基础的重大发明和理论突破。我们将重点剖析材料科学的演进，例如钢铁冶炼技术的革新如何推动了桥梁、船舶等大型结构件的尺度拓展。 1.1 经典力学的胜利与局限 我们将详细阐述牛顿力学体系的构建及其在宏观工程设计中的核心地位。这部分内容涵盖结构静力学、材料力学的基础原理，通过解析著名的工程失事案例（如早期的铁路桥梁垮塌事件），揭示理论模型与实际工程环境之间的差异，以及对安全系数设计的深远影响。同时，也将引入早期对非线性问题的初步认识，例如材料屈服后的塑性变形行为，这是理解更复杂制造过程的前提。 1.2 机械加工的精度革命 制造的精度决定了产品的可靠性。本书将详述从手工打磨到精密数控（NC）技术的发展历程。重点讨论机床的精度是如何通过改善导轨、传动机构（如滚珠丝杠）以及反馈系统（如光栅尺）来实现质的飞跃的。我们会深入探讨切削原理，分析刀具几何形状、切削速度与进给量对加工表面质量和残余应力的影响，特别是对于高强度合金材料的加工难度。 1.3 能源转换与热力学应用 现代工业的命脉在于能源的有效利用。我们将聚焦于内燃机和燃气轮机的发展，从奥托循环和布雷顿循环的基础理论出发，解析提高热效率的关键技术，如涡轮叶片的冷却技术、高压压气机的设计。这部分内容将穿插介绍早期发电厂的布局特点及其对城市工业化的推动作用，侧重于宏观能源系统的集成与调度问题。 --- 二、 地球深处与海洋的探索：资源与载体的极限 人类对地球自身的探索，催生了对极端环境材料和复杂流体动力学的深刻理解。 2.1 矿产资源的高效开采与提纯 本书将侧重于传统矿业工程中的关键技术，而非尖端的新材料提炼。重点阐述爆破学原理在露天和井下采矿中的应用，包括如何通过精确计算装药量和起爆顺序来优化岩石破碎效率，并减少对周边环境的冲击。随后，我们将探讨湿法冶金和火法冶金在基础金属（如铜、铝）大规模提纯过程中的工艺流程，特别是涉及酸碱处理和电解槽设计的细节。 2.2 船舶设计与水动力学基础 船舶是人类跨越水域的重要工具。这部分将聚焦于经典船体设计，包括巴拿马运河的船闸系统设计所依据的水位平衡原理。我们将详细介绍船体阻力理论，对比摩擦阻力和兴波阻力，以及船型优化（如球鼻艏设计）的几何学意义。对于深海作业，我们会讨论潜水器耐压壳体的球壳结构理论，以及早期深潜器的系泊与姿态控制系统。 2.3 地热与地下工程的稳定性 探讨钻井技术在油气勘探和地热能开发中的应用。重点在于钻头设计（三翼滚刀钻、金刚石复合钻头）的选择，以及泥浆循环系统在携带岩屑、平衡地层压力中的作用。对于地下隧道工程，我们将分析衬砌结构的荷载计算方法，重点讨论当地质条件复杂（如软弱土层、断层带）时，如何通过注浆加固和初期支护来实现安全穿越。 --- 三、 信息时代的先声：早期电子学与控制论的奠基 在迈向数字化之前，一系列关于信号处理、反馈机制和电子元件的创新，构成了现代信息技术的基础。 3.1 真空管与模拟电路的黄金时代 本书将回顾真空电子管（三极管、五极管）的工作原理，解释它们如何实现信号的放大和振荡。我们将分析RLC电路的瞬态响应和稳态分析，这些是早期无线电通讯和示波器设计中的核心内容。对于模拟计算，我们将介绍使用运算放大器（基于早期真空管放大电路）构建积分器和微分器的基本拓扑结构，它们是早期模拟计算机的算术单元。 3.2 经典控制理论的建立 控制论的早期发展，为所有复杂系统的稳定运行提供了数学框架。我们将详细解析闭环反馈系统的概念，特别是波德图和奈奎斯特图的绘制方法，它们如何帮助工程师判断系统的稳定裕度和动态响应特性。这部分内容将通过解析恒温器、自动驾驶仪等早期设备的控制回路设计来阐述。 3.3 早期半导体器件的突破 晶体管的出现是电子工程的里程碑。我们将对比真空管与晶体管在功耗、体积和可靠性上的巨大优势。重点探讨点接触型晶体管和结型晶体管的物理结构，以及它们如何改变了电子设备的设计范式，为后来的集成电路奠定了材料和结构基础。 --- 四、 交通运输的机械化演进 从地面到空中，人类对快速、高效移动的需求驱动了交通工具的持续革新。 4.1 铁路动力系统的优化 本书将深入探讨蒸汽机车向电力机车和柴油机车过渡的技术瓶颈。对于电力机车，重点分析受电弓与接触网的动态接触问题，以及牵引变压器和斩波器在实现精确速度控制中的作用。对于柴油机车，我们将分析其“电传动”系统的布局，即柴油机如何驱动发电机，再由电力机驱动车轮，以克服纯机械传动的扭矩限制。 4.2 汽车底盘的结构进化 汽车的可靠性很大程度上依赖于其机械结构。我们将分析从非承载式车身到承载式车身的发展历程，以及悬挂系统（如独立悬挂、多连杆）如何平衡乘坐舒适性与操控稳定性。制动系统的演变，从鼓式到盘式，特别是液压制动系统的可靠性设计，是保证行车安全的关键。 4.3 螺旋桨推进与空气动力学的雏形 在航空领域，我们将聚焦于活塞式发动机和螺旋桨的匹配问题。分析螺旋桨叶片的攻角、节距和扭转角如何影响推进效率。对于固定翼飞行器，我们将探讨早期的翼型设计（如层流翼型之前的厚度分布特点），以及副翼、升降舵等操纵面如何根据气动中心的变化来控制飞行姿态。这部分内容将避免涉及火箭推进原理。

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这本书带给我的震撼，更多源于其对技术哲学层面的探讨。在描述最新的空间站模块对接技术时，作者突然笔锋一转，开始讨论人类作为一个物种，为何需要如此执着于离开地球摇篮的深层驱动力。这种跨学科的思维跳跃，着实令人耳目一新。它并未将航天技术视为纯粹的工程成就，而是将其置于人类文明演进的大背景下进行审视。比如，它对比了冷战时期美苏的太空竞赛与当代国际合作的模式，分析了地缘政治、经济利益和纯粹科学好奇心三者如何交织影响着航天事业的走向。我尤其欣赏书中对“在轨服务与维护（OSAM）”这一概念的阐述，这不再是简单地把东西送上去，而是关乎如何建立一个可持续的、可循环的太空经济体系。读完后，我感觉自己不再是一个被动接收航天新闻的旁观者，而是对这场宏大的人类事业有了更深刻的理解和认同感。它拓宽了我的认知边界，让我看到技术进步背后的文化意义和社会价值。

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我必须承认，我对太空探索的兴趣一直停留在科幻电影的层面，对现实中的航天工程总觉得隔着一层纱。直到我无意中接触到这本关于航天时代的读物，才算真正打开了新世界的大门。这本书的叙事节奏拿捏得极其精准，它绝不是那种一本正经的教科书，更像是一位经验丰富的宇航工程师，在你耳边娓娓道来那些惊心动魄的幕后故事。其中有一段关于火箭分离过程的描写，那种精确到毫秒级的时序控制和冗余备份的设计理念，读起来简直让人手心冒汗。它没有简单地罗列数据，而是着重于“决策”——在极端压力下，工程师们是如何权衡概率、选择最佳方案的。这种从宏观的“为什么要去太空”到微观的“如何保证螺丝钉不松动”的层层深入，构建了一个无比扎实的知识体系。更难能可贵的是，它没有回避失败的案例。书中坦诚地剖析了数次重大航天事故中的教训，将其转化为未来技术迭代的基石。这种对‘真实’的呈现，比任何完美的成功案例都更具教育意义，它让我深刻理解到，每一次成功的发射背后，都堆叠着无数次缜密的计算和惨痛的经验教训。

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初读此书，最大的感受是其知识的广度与深度的完美平衡。许多科普书为了追求易读性，往往会牺牲掉关键的技术细节，导致读者似懂非懂。但这本书的处理方式非常高明，它似乎有一种魔力，能将那些原本需要专业背景才能理解的复杂概念，巧妙地“降维”到日常生活可以参照的范畴。举例来说，书中对深空探测器通讯延迟的解释，它并没有止步于光速限制，而是深入探讨了如何设计出具有高度自主判断能力的机载AI系统来弥补这种时间差。这种前瞻性的讨论，让我对未来人机协作的模式有了全新的认识。而且，这本书的插图和图表质量极高，它们不仅仅是装饰，而是信息传递的有效载体。那些复杂的推进剂化学结构图、不同类型行星探测器剖面图，都经过精心设计，即便没有文字辅助，也能让你对该技术有一个直观的把握。它不只是在介绍“航天是什么”，更在引导读者思考“航天将把我们带向何方”，这是一种由内而外的知识渗透，非常引人入胜。

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我通常对科普读物保持一种审慎的态度，因为很多作品都流于表面，无法真正满足我这种略带“技术癖”的读者。但这本关于航天时代的著作，成功地击中了我对细节的渴望。它在介绍行星际导航时，对于引力弹弓效应的数学建模和实际操作中的误差修正机制，进行了深入浅出的讲解，完全没有回避其中的复杂性，但呈现方式却异常清晰流畅。它甚至涉及到了当前最热门的商业航天领域——那些新兴的私人公司是如何通过颠覆性的成本控制和模块化设计，挑战传统国家航天机构的模式，这一点对于理解未来太空开发的商业逻辑至关重要。这本书的价值在于，它既能满足一个门外汉对“火箭如何飞上天”的好奇，也能让一个略懂工程的人找到值得深挖的技术切口。它就像一个巨大的知识宝库，你每翻开一页，都会发现一个新的、令人惊叹的工程奇迹，并且清晰地知道这个奇迹是如何一步步被实现和完善的。它无疑是当代科技爱好者书架上不可或缺的一部巨著。

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这套书光是看书名就让人心潮澎湃，“高技术十万个为什么”——这可不是那种幼儿园水平的科普读物，而是直指我们这个时代最尖端、最引人入胜的科技前沿。我原本以为它会是一本枯燥的技术手册，毕竟“航天时代”这四个字听起来就充满了复杂的工程学和晦涩的物理定律。然而，当我翻开第一页，立刻被那种叙事的力量所震撼。作者显然深谙如何将那些深奥的概念转化为人人都能理解的‘为什么’和‘怎么样’。比如，书中对载人登月任务中生命维持系统的精妙设计，那种对细节的打磨和对风险的预判，完全不像是在解释原理，更像是在讲述一场场扣人心弦的太空史诗。它没有堆砌那些华而不实的术语，而是通过大量生动的案例和拟人化的比喻，将冰冷的技术内核注入了鲜活的生命力。我特别喜欢它探讨的伦理困境——当人类的科技触及星辰大海时，我们应该如何权衡成本、安全与探索的边界？这本书的伟大之处在于，它不仅解答了关于火箭推力、轨道力学的基础疑问，更引领我们思考人类作为探索者，其未来图景究竟会是何种模样。它成功地架起了一座桥梁，让那些对航天领域充满好奇但又望而却步的普通读者，能够真正领略到科技进步背后的智慧与勇气。

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