火箭与太空发射器设计:第二版
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更新于2024-06-15
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"Design of Rockets and Space Launch Vehicles" 是一本由Don Edberg和Willie Costa合著的书籍,第二版在2022年由美国航空航天学会(American Institute of Aeronautics and Astronautics, AIAA)出版。这本书专注于火箭与太空发射器的设计,涵盖了从基础理论到实际应用的广泛知识。
书中内容可能包括但不限于以下几个核心知识点:
1. **火箭推进原理**:火箭工作的基础是牛顿第三定律,即“作用力与反作用力”。书中可能会详细解释如何通过燃烧推进剂产生高压气体,然后通过喷嘴排出,产生向上的推力。
2. **热力学与流体力学**:设计火箭时,必须理解热力学过程,如膨胀和压缩,以及流体动力学中的压力、速度和密度变化,这些对于优化火箭发动机性能至关重要。
3. **材料科学**:火箭需要承受极端的温度和压力,因此对材料的选择有极高的要求。书可能会讨论高温合金、复合材料等用于火箭制造的特殊材料。
4. **结构设计与稳定性**:设计稳定的火箭结构,确保在升空过程中抵抗空气动力学负荷和内部压力,是火箭工程的一大挑战。书中会涉及结构分析和稳定性计算。
5. **控制系统**:火箭的轨迹控制和姿态稳定是成功发射的关键。这可能涉及到导航、制导和控制系统的设计,以及火箭喷嘴的可调性。
6. **燃料与氧化剂**:不同的推进剂组合(如液氢/液氧、煤油/液氧等)有不同的性能特点,书会探讨如何选择和储存这些燃料。
7. **发射台和地面支持系统**:书中也会涵盖发射前的准备工作,包括火箭在发射台上的安全性和地面支持设备的运行。
8. **航天器分离与轨道插入**:一旦火箭达到足够的速度和高度,需要将有效载荷(如卫星或飞船)分离并送入预定轨道,这部分涉及复杂的动力学计算。
9. **安全与风险评估**:在火箭工程中,安全性是首要考虑因素。书中可能会讨论风险评估方法、应急系统和故障预防措施。
10. **环境影响与可持续性**:随着环保意识的提升,书中也可能讨论火箭发射对环境的影响,以及如何实现更可持续的太空旅行。
11. **案例研究与历史回顾**:通过回顾过去的成功和失败案例,读者可以更好地理解火箭设计的实践挑战和历史演变,例如SpaceX的Starship Super Heavy项目可能作为现代案例被提及。
通过这本由行业专家编写的书籍,读者不仅能获得火箭和太空发射器设计的理论知识,还能了解到实际工程中的问题和解决方案,从而为未来的航天工程师提供宝贵的教育和参考资源。
2019-06-24 上传
2015-05-28 上传
2019-12-28 上传
2021-05-24 上传
2021-04-15 上传
2021-02-15 上传
2021-03-11 上传
2021-04-19 上传
2021-02-18 上传
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