空间飞行器设计专业系列教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:向树红

出品人:

页数:272

译者:

出版时间:2010-3

价格:40.00元

装帧:

isbn号码:9787504648921

丛书系列:

图书标签:

• 航天工程
• 空间飞行器
• 飞行器设计
• 航空航天
• 工程技术
• 专业教材
• 高等教育
• 航天器
• 系统工程
• 控制工程

《空间飞行器设计导论：从概念到轨道》 本书旨在为有志于投身空间飞行器设计领域的读者提供一个系统且深入的入门。我们从最基础的航天概念出发，逐步引导读者理解空间环境的独特性，以及它对飞行器设计提出的挑战。内容涵盖了轨道力学的基础原理，包括开普勒定律、轨道参数的定义与计算，以及如何进行轨道设计以实现特定的任务目标，例如地球同步轨道、低地球轨道或行星际转移轨道。 在飞行器总体设计方面，本书详细阐述了影响飞行器构型选择的关键因素，如任务需求、发射载荷能力、成本效益和技术成熟度。读者将学习如何进行初步的质量估算、功率预算和热平衡分析，这些都是早期设计阶段至关重要的环节。我们还会探讨不同类型的空间载荷，如科学仪器、通信设备和导航传感器，以及它们如何集成到飞行器平台中。 本书的另一核心部分是针对空间飞行器各个关键子系统的深入讲解。推进系统部分，我们将介绍固体火箭发动机、液体火箭发动机、电推进技术（如离子推进器和霍尔效应推进器）的工作原理、性能参数和应用场景。结构与材料部分，读者将了解用于制造空间飞行器的轻质高强度材料，如铝合金、钛合金和复合材料，以及如何进行结构强度分析和热应力计算。 在热控系统方面，我们将剖析太空严酷的温度变化，并介绍被动热控（如隔热材料、表面涂层）和主动热控（如散热器、加热器、流体回路）的设计原理和方法，以确保飞行器内部设备能在适宜的温度范围内工作。电源系统部分，读者将学习太阳能电池阵列、电池、以及为特定任务设计的核动力源等各种能量来源的原理、效率和管理策略。 通信与导航系统是空间飞行器的“眼睛”和“耳朵”。本书将详细介绍无线电通信的基本原理、调制解调方式，以及天线设计。对于导航、制导与控制（GNC）系统，我们将深入探讨姿态确定与保持的各种传感器（如星敏感器、陀螺仪、加速度计）和执行器（如反作用轮、推进器），以及反馈控制理论在保持飞行器稳定性和精确指向中的应用。 此外，本书还特别关注空间飞行器在复杂环境中遇到的挑战。辐射环境对电子设备的影响及防护措施；微重力或零重力环境下的材料特性与操作；以及空间碎片和空间天气（如太阳活动）对飞行器运行的潜在威胁，都将一一进行分析和讨论。 最后，本书还将触及空间飞行器的测试、验证和在轨运行的初步概念。包括地面模拟测试的重要性、各项性能指标的验证方法，以及任务规划和数据传输的基本流程。通过本书的学习，读者将能够构建起对空间飞行器设计全过程的宏观认识，并为进一步深入研究和实践打下坚实的基础。本书内容紧密结合实际工程应用，旨在培养具备扎实理论基础和初步工程实践能力的未来航天人才。

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这本书给我最大的印象是其强烈的“老派”工程气息。从封面设计到内部的插图风格，都透着一股对精确计算和手算校验的执着。它在静力学分析和发射载荷兼容性评估方面的章节，简直就是一本教科书级别的范例，清晰地展示了如何将宏大的设计目标分解为可计算、可验证的工程指标。然而，这种传统风格也带来了不可忽视的局限性。书中对可持续航天和在轨服务（On-Orbit Servicing, OOS）等新兴领域几乎没有涉猎，仿佛时间停留在上个世纪末。对于一个面向未来太空探索的专业系列教材而言，缺乏对低成本立方星设计、空间碎片缓解技术以及人工智能辅助设计的讨论，无疑是巨大的缺憾。期望编辑团队能尽快引入更多关注未来趋势的章节，让这套教材的生命力能延续到更远的星辰大海。

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如果要用一个词来形容这套教材的阅读体验，我会选择“充实但略显沉闷”。它涵盖了从概念设计到详细设计的全过程，每一个阶段的关键约束条件和设计权衡都被详细列举，这对于构建完整的项目思维非常有帮助。我特别欣赏它在系统可靠性工程（Relyability Engineering）方面所占的比重，这在许多同类教材中常常被一笔带过。但坦白讲，它的语言风格过于学术化和书面化，缺乏那种能点燃学习热情的“故事性”。例如，在介绍某个里程碑式的设计决策时，如果能加入当时研发团队面临的实际困难和抉择过程，读者会更容易产生共鸣，也能更深刻地理解为何要做出特定的技术选择。目前来看，这本书更像是冷冰冰的知识堆砌，需要读者极强的自我驱动力才能持续深入。它是一座坚实的知识宝库，但要从这座宝库中提取宝藏，确实需要一番力气。

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阅读这套教材的体验，就像是跟着一位经验丰富但性格古怪的工程师在车间里转悠。他会时不时地拿起一个复杂的部件，用几句精炼的话语道出其背后的物理原理和设计哲学，但对于“为什么是这样”的追问，往往只是用一句“工程实践就是如此”搪塞过去。书中对材料科学和热控系统的讲解尤为出色，特别是对新型复合材料在极端太空环境下的性能分析，数据翔实，论证有力。但与之形成鲜明对比的是，对载人航天生命保障系统的论述显得有些简略和模式化，仿佛是另一个独立撰稿人匆匆完成的部分。整体来看，这本书更适合已经有一定航空航天背景，希望深入钻研特定技术细节的研究人员，而非作为系统性的入门读物。它的价值在于提供了深入的专业视角，但也因此牺牲了一定的普适性和连贯性。

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说实话，我花了很长时间才啃完这本教材，过程中的煎熬和随后的豁然开朗交织在一起。这本书的编排结构非常严谨，每一章节都建立在前一章节的知识基础之上，体系感极强。它在航天器动力学和导航制导与控制（GNC）方面的论述，可以说是国内同类教材中的佼佼者，尤其对非线性控制理论在复杂机动中的应用讲解得十分透彻。但是，我必须指出，书中对软件和仿真工具的提及少得可怜。在如今这个强调“数字化设计与验证”的时代，一本前沿的教材如果不能充分结合主流的工程软件（如 MATLAB/Simulink, STK 等）进行配套演示，其指导意义无疑大打折扣。我尝试用书中的公式去复现一些简单的轨道转移，结果发现需要自行补齐大量的编程和环境配置工作，这对于时间宝贵的学生来说，无疑增加了不必要的学习负担。这教材更像是一本“理论手册”，而非“实践指南”。

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这本关于空间飞行器设计的教材，对于初学者来说，简直就是一本迷宫地图，指引方向却又让人迷失。它深入浅出地介绍了轨道力学、推进系统和结构设计的基础知识，从基本的牛顿定律到复杂的火箭发动机原理，都有详尽的阐述。然而，对于我这样一个刚刚接触这个领域的人来说，书中的一些概念跳跃性太大，缺乏足够的铺垫和实例。比如在描述姿态控制系统时，直接引用了大量的矩阵运算和李代数，让人感到有些措手不及。我期待的是更多贴近实际工程应用的案例分析，而不是纯粹的理论推导。读完这本书，我感觉自己像是站在了知识的悬崖边，看到了壮丽的风景，却不知道如何安全着陆。希望未来的修订版能增加更多的可视化内容和互动式的学习资源，让理论的学习过程更加平滑和直观。

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