临近空间飞行器技术
2012-1
国防工业出版社
洪延姬等 编著
190
230000
本书详细阐述了临近空间、临近空间飞行器的基本概念和特点，分析了临近空间环境特征及其对临近空间飞行器的影响；重点论述了支撑临近空间飞行器发展的两大瓶颈技术——能源技术和动力技术，包括传统的能源与动力技术和新概念能源与动力技术；全面探讨了低速与高速临近空间飞行器的着急技术；最后，对临近空间飞行器的应用进行了展望。
本书可供从事飞行器研究、设计、试验的科技人员参考和使用，亦可以作为高等院校相关专业教师、研究生和在校大学生的参考书。
第1章 绪论
1.1 临近空间
1.1.1 临近空间提出的背景
1.1.2 临近空间的概念
1.1.3 临近空间的应用价值
1.2 临近空间飞行器
1.2.1 临近空间飞行器的概念与分类
1.2.2 临近空间飞行器的特点
1.2.3 临近空间飞行器的发展概况
1.2.4 临近空间飞行器的发展趋势
1.3 临近空间飞行器技术
1.3.1 现有航空航天技术分析
1.3.2 临近空间飞行器的技术需求
1.3.3 发展临近空间飞行器的技术途径
第2章 临近空间的环境特征
2.1 大气特征
2.1.1 大气的分层结构
2.1.2 大气的物理性能
2.1.3 大气的成分及分布
2.2 电离层特征
2.2.1 电离层主要参数
2.2.2 电离层正常结构
2.2.3 电离层反常现象
2.3 地球磁场和引力场特征
2.3.1 地球磁场特征
2.3.2 地球引力场特征
2.4 电磁辐射和空间粒子辐射
2.4.1 太阳电磁辐射和地气辐射
2.4.2 空间粒子辐射
2.5 临近空间环境对飞行器的影响
2.5.1 大气物理性能对飞行器的影响
2.5.2 临近空间环境对推进系统的效应
第3章 临近空间飞行器的能源支撑技术
3.1 传统能源技术
3.1.1 高能蓄电池技术
3.1.2 氢氧燃料电池技术
3.1.3 太阳能电池技术
3.2 微波输能技术
3.2.1 微波输能系统原理及组成
3.2.2 微波输能的着急技术
3.2.3 在临近空间的应用分析
3.3 激光输能技术
3.3.1 激光输能系统原理及组成
3.3.2 激光输能的着急技术
3.3.3 在临近空间的应用分析
3.4 飞轮储能技术
3.4.1 飞轮储能系统原理及组成
3.4.2 飞轮储能系统的工作过程
3.4.3 在临近空间的应用分析
3.5 磁流体发电技术
3.5.1 磁流体发电原理
3.5.2 机载磁流体发电的关键技术
3.5.3 在临近空间的应用分析
3.6 其他胡源技术
第4章 临近空间飞行器的动力支撑技术
第5章 低速临近空间飞行器技术
第6章 高速临近空间飞行器技术
结束语
参考文献
版权页： 插图： 5.小推力和小流量精确测量技术 无论是地面还是真空实验及测量系统硬件可尽量应用成熟产品，微波辐射，特别在真空实验舱中，需要屏蔽。小推力和小流量精确测量及调节会遇到一些困难，需要一一解决。 6.相似律设计技术 为了节省经费，往往用缩比模型进行初步研究。工程应用的推进器规模大，将模型放大，需要应用相似理论进行初步设计。 由于机理和影响因素的复杂性，纯粹靠相似律设计推进器模型是不够的；在缺乏大量实际设计经验的情况下，短时间内建立合适的相似律，突破性地解决问题是有困难的。但通过相似研究，对某几个重要技术参数得到指导性的参考设计是可能的。 7.飞行控制、推进器摆动和微波束随动跟踪技术 该技术的研究是为了微波束的定向辐射和推力器的有效接收。浮空器飞行方向和速度是可以随机控制的，这一信号应即时传递给随动跟踪系统，微波束才能协调定向准确向推进器辐射，与此同时，推进器必须即时摆动，以最佳角度迎向微波束作最有效的接收。它们的协调由微型计算机完成，即时是关键，即各系统应以最小的惯性完成动作。 4.3.4 在临近空间的应用分析 微波推进的新概念是随着微波技术的迅猛发展而出现的，目前国外研究微波推进技术的国家主要是美国。初步论证表明，其比冲是化学推进的2倍—3倍，甚至更高，有效载荷比达到10％，甚至更高，发射费用比化学推进低得多，甚至低2个—3个数量级。 1.微波推进技术特点分析 定向能推进主要包括微波推进和激光推进，虽然微波推进研究起步较晚，目前水平较低，但由于微波较激光具有一些优点，还是值得进行探索的。按目前的水平，用电能转换为激光的效率仅为3％—7％；而用电能转换成微波的效率可达90％以上。 微波束可以通过定向阵列技术聚集产生高能的单束微波，微波束的功率可比激光束高两个量级，而且发展高功率微波的费用要比发展高功率激光低两个量级。 微波束在大气中辐射易产生“扩散”问题，但当用足够高的微波频率时，在150km高度以内，扩散的问题不大，即在临近空间的范围内扩散影响很小。微波束易被大气中的水蒸气吸收或反射，当微波在2km以上的高山或干燥的沙漠地区发射时，水蒸气的吸收和反射可以减小。激光易产生“散斑”等问题，不容易解决。 2.应用分析 微波推进技术应用范围很广，有望在临近空间飞行器上发挥作用。以微波推进为动力的飞行器，机动性优良。一般来说，脉冲微波推进器的规模较小，适用于作为小型临近空间飞行器或浮空器的动力装置。 目前，以脉冲微波推进器为核心的微波动力发动机已经开展了小型、地面、原理性的初步实验研究，但离实用还有相当的距离；而磁流体推进发动机尚处于方案提出阶段；以微波热能推进器为核心的微波动力发动机进行了方案论证；以离子风推进器为核心的微波动力发动机进行了概念研究。
《临近空间飞行器技术》可供从事飞行器研究、设计、试验的科技人员参考和使用，亦可以作为高等院校相关专业教师、研究生和在校大学生的参考书。
