本書系統(tǒng)論述了航天器空間碎片防護(hù)工程涉及的核心內(nèi)容，主要包括： 空間碎片防護(hù)概述、空間碎片撞擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法及工具開發(fā)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估所需的撞擊極限方程及防護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法、空間碎片撞擊引起的航天器系統(tǒng)及部組件易損性分析方法和工具、國內(nèi)外航天器開展的空間碎片防護(hù)實(shí)踐。
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目錄
叢書序
前言
第1章空間碎片防護(hù)概述
1.1空間碎片防護(hù)的概念和范疇001
1.2空間碎片撞擊實(shí)例003
1.2.1航天器地面遙測遙控003
1.2.2航天器表面檢測004
1.3空間碎片撞擊對(duì)航天器的影響021
1.3.1結(jié)構(gòu)分系統(tǒng)022
1.3.2壓力艙及壓力容器023
1.3.3推進(jìn)分系統(tǒng)023
1.3.4熱控分系統(tǒng)024
1.3.5熱防護(hù)系統(tǒng)025
1.3.6電源分系統(tǒng)025
1.4空間碎片防護(hù)工程的主要內(nèi)容026
1.4.1空間碎片環(huán)境026
1.4.2空間碎片撞擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估026
1.4.3防護(hù)結(jié)構(gòu)及其防護(hù)性能表征027
1.4.4航天器系統(tǒng)及部組件易損性分析027
1.4.5航天器防護(hù)工程實(shí)踐028
參考文獻(xiàn)028
第2章空間碎片撞擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
2.1空間碎片撞擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估流程029
2.2微流星體環(huán)境模型031
2.2.1NASA SSP 30425模型031
2.2.2Divine模型034
2.2.3CourPalais模型036
2.2.4微流星體模型比較037
2.3空間碎片環(huán)境模型038
2.3.1NASA空間碎片模型038
2.3.2歐洲的MASTER系列模型046
2.3.3中國的SDEEM系列模型047
2.3.4空間碎片環(huán)境模型比較047
2.4空間碎片撞擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工具開發(fā)049
2.4.1MODAOST總體框架049
2.4.2MODAOST使用方法049
2.5空間碎片撞擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工具校驗(yàn)055
2.5.1其他國家／組織的撞擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工具055
2.5.2校驗(yàn)工況選取057
2.5.3校驗(yàn)結(jié)果對(duì)比058
2.6空間碎片撞擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工具應(yīng)用065
2.6.1航天器運(yùn)行參數(shù)及碎片環(huán)境065
2.6.2防護(hù)結(jié)構(gòu)和撞擊極限方程067
2.6.3風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果067
參考文獻(xiàn)068
第3章空間碎片撞擊極限方程及防護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.1空間碎片防護(hù)構(gòu)型及材料070
3.1.1防護(hù)構(gòu)型設(shè)計(jì)技術(shù)070
3.1.2防護(hù)材料選擇評(píng)估技術(shù)078
3.2防護(hù)結(jié)構(gòu)撞擊極限方程建模087
3.2.1超高速撞擊特性087
3.2.2超高速撞擊極限方程建模方法095
3.2.3典型防護(hù)結(jié)構(gòu)超高速撞擊極限方程103
3.3防護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)109
3.3.1防護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化理論建模109
3.3.2防護(hù)優(yōu)化算法111
3.3.3防護(hù)優(yōu)化軟件系統(tǒng)114
3.3.4防護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用算例114
參考文獻(xiàn)120
第4章航天器系統(tǒng)及部組件易損性分析
4.1易損性定義123
4.2航天器系統(tǒng)級(jí)易損性分析125
4.3部組件易損性分析128
4.3.1航天器部組件易損性分析方法130
4.3.2部組件易損性分析技術(shù)132
4.4部組件易損性實(shí)驗(yàn)136
4.4.1太陽電池陣撞擊實(shí)驗(yàn)137
4.4.2電纜撞擊實(shí)驗(yàn)140
4.4.3蓄電池模塊撞擊實(shí)驗(yàn)142
4.4.4電子設(shè)備撞擊實(shí)驗(yàn)144
4.4.5壓力容器撞擊實(shí)驗(yàn)145
4.4.6光學(xué)材料撞擊實(shí)驗(yàn)149
4.5載人航天器密封艙易損性及其對(duì)航天員的影響152
4.5.1二次碎片撞擊航天員153
4.5.2密封艙環(huán)境對(duì)航天員影響154
4.5.3姿態(tài)失控對(duì)航天員失定向影響158
4.6航天器易損性評(píng)估系統(tǒng)介紹159
4.6.1NASA159
4.6.2ESA162
4.6.3中國164
參考文獻(xiàn)167
第5章國外航天器空間碎片防護(hù)實(shí)踐
5.1載人航天器171
5.1.1Apollo任務(wù)171
5.1.2航天飛機(jī)172
5.1.3國際空間站173
5.2空間探測器181
5.2.1星塵號(hào)彗星探測器181
5.2.2CONTOUR彗星探測器181
5.3人造地球衛(wèi)星183
5.3.1加拿大雷達(dá)星183
5.3.2伽馬射線太空望遠(yuǎn)鏡183
5.3.3倫琴衛(wèi)星185
5.3.4星鏈衛(wèi)星185
5.4航天器防護(hù)設(shè)計(jì)要求186
5.4.1一般性建議186
5.4.2結(jié)構(gòu)、熱控及防護(hù)屏設(shè)計(jì)的建議190
5.4.3儀器設(shè)備設(shè)計(jì)和布局的建議191
參考文獻(xiàn)192
第6章國內(nèi)航天器空間碎片防護(hù)實(shí)踐
6.1天宮一號(hào)193
6.1.1撞擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估193
6.1.2系統(tǒng)級(jí)防護(hù)設(shè)計(jì)195
6.1.3部件級(jí)防護(hù)設(shè)計(jì)199
6.1.4小結(jié)204
6.2中國空間站204
6.2.1撞擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估204
6.2.2防護(hù)結(jié)構(gòu)研制206
6.2.3系統(tǒng)級(jí)防護(hù)設(shè)計(jì)208
6.2.4小結(jié)212
6.3應(yīng)用衛(wèi)星212
6.3.1撞擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估212
6.3.2防護(hù)設(shè)計(jì)213
6.3.3小結(jié)216
6.4標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范216
6.4.1撞擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估216
6.4.2設(shè)計(jì)流程217
6.4.3航天器空間碎片防護(hù)設(shè)計(jì)217
6.4.4航天器防護(hù)設(shè)計(jì)驗(yàn)證219
參考文獻(xiàn)220
彩圖221
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