更新时间:2024-04-03 09:16
《星际航行概论》全面介绍了星际航行技术和星际航行实践的复杂性和艰巨性,对当时即将投身航天专业的工程技术人员和研究人员起到了很好的指导作用。钱学森先生在书中对火箭技术未来发展趋势的预测,比如航天器的耐热材料、轻质化等,已在实践中得到了印证;其阐述的科学原理和技术方法,对我国航天技术的发展和人类探索太空仍然具有重要的现实意义。
本书是钱学森于20世纪60年代初撰写的中国第一本高等院校航天专业基础教材,系统地介绍了星际航行技术的各个方面,包括运载火箭的动力系统、运载火箭的设计及制造过程、运载火箭及星际飞船的飞行轨道、控制系统的设计原则及设计过程、星际航行中的通讯问题及防辐射问题、解决飞船再入大气层的设计原理、星际飞船的设计问题,以及星际航行的前景展望等。
书中通过大量的分析、计算,从理论和实践的角度论证说明,星际航行是一定能实现的,但是星际航行技术是复杂的,实现星际航行是一项艰巨的工作。
第1章星际航行与宇宙航行1
1.1火箭技术的早期1
1.2现代的火箭技术4
1.3太阳系7
1.4地球的周围环境11
1.5第一、第二、第三宇宙速度15
1.6齐奥尔科夫斯基公式19
1.7恒星世界的宇宙航行20
1.8阿克莱公式22
第2章火箭发动机原理27
2.1星际航行的动力27
2.2固体推进剂火箭发动机工作原理28
2.3液体推进剂火箭发动机工作原理29
2.4推力的计算32
2.5喷气速度的计算34
2.6喷管的形状39
2.7推力系数43
2.8比冲45
2.9更准确的计算46
第3章火箭发动机的技术实现48
3.1液体推进剂的性能48
3.2液体推进剂的选择51
3.3几种液体火箭发动机52
3.4液体火箭发动机的设计过程61
3.5发动机试车台65
3.7固体火箭发动机的设计问题69
3.8固体火箭发动机的发展前景72
3.9新型火箭发动机——固液型发动机74
3.10发动机推力方向的调节75
第4章运载火箭的技术实现81
4.1多级运载火箭的级数81
4.2运载火箭的实例84
4.3结构重量、结构比89
4.4运载火箭的设计过程92
4.5星际航行场95
第5章运载火箭从地面起飞的轨道问题102
5.1发射人造行星或月球火箭的轨道与发射人造卫星的轨道102
5.2邻近地面的起飞轨道103
5.3质点在向心引力场中的运动107
5.4椭圆轨道上卫星的周期111
5.5发射卫星的最佳轨道112
第6章星际航行的轨道117
6.1太阳的重力场117
6.2太阳系中的椭圆轨道1186.3实例122
6.4在中心力场中的低推力轨道123
6.5低推力星际轨道130
6.6光帆131
第7章原子能火箭发动机133
7.1原子能133
7.2原子火箭发动机134
7.3电火箭的设计原理138
7.4电火箭发动机的类型145
7.5原子火箭与电火箭的比较147
7.6氘火箭发动机149
第8章制导问题150
8.1制导150
8.2发射人造地球卫星的轨道所要求的精确度150
8.3星际飞行轨道所需要的精确度155
8.4控制的概率159
8.5星际航行的制导问题160
8.6运载火箭的制导系统——初制导系统163
8.7制导系统的设计165
第9章星际航行中的通讯问题168
9.1星际航行中通讯工作的重要意义168
9.2星际航行中通讯系统的有效功率170
9.3星际航行通讯中的噪声172
9.4信息率175
9.5量子效应178
9.6星际通讯的设备要求178
9.7地面接收天线181
9.8卫星式通讯中继站系统182
9.9电磁波传播问题183
9.10光波通讯186
第10章再入大气层188
10.1人造卫星或星际飞船的降落问题188
10.2再入大气层的轨道分析189
10.3两种再入轨道194
10.4防热设计197
10.5防热设计的原则204
10.6星际飞行轨道中的应用205
第11章防辐射207
11.1防辐射问题207
11.2光子对物质的作用207
11.3电子对物质的作用210
11.4α粒子、质子以及重原子核碳、氮、氧对物质的作用212
11.5中子对物质的作用213
11.6辐射对人体的作用214
11.7辐射剂量21511.8宇宙射线218
11.9地球辐射带及太阳耀斑爆发的辐射219
11.10中子的防护221
11.11辐射对器材的破坏作用221
第12章飞船的设计问题223
12.1超重和失重223
12.2超重对人的影响224
12.3失重对人的影响226
12.4飞船船舱的设计要求228
12.5星际航行中人的生活条件230
12.6氧气及水分的供应233
12.7长旅程星际飞船中的生态学系统235
12.8防微陨石及通过小行星带237
12.9飞船的定向系统237
第13章飞船中的电源241
13.1星际飞船中的能源241
13.2化学电池243
13.3太阳光电池245
13.4汽轮发电机250
13.5热电偶发电器252
13.6热电子发电机255
13.7电磁流体发电机258
第14章星际航行进一步发展的几个问题260
14.1卫星式星际航行站260
14.2运载火箭的海面发射262
14.3运载火箭的回收264
14.4飞机用作运载工具266
14.5运载飞机的动力系统268
出版说明271