国之重器出版工程 航天器系统设计 张庆君 刘杰 等

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张庆君 刘杰 等 著
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店铺: 北京群洲文化专营店
出版社: 北京理工大学出版社
ISBN:9787568256292
商品编码:29357602268
包装:平装-胶订
出版时间:2018-05-01

具体描述

基本信息

书名:国之重器出版工程 航天器系统设计

定价:148.00元

作者:张庆君 刘杰 等

出版社:北京理工大学出版社

出版日期:2018-05-01

ISBN:9787568256292

字数:

页码:

版次:1

装帧:平装-胶订

开本:16开

商品重量:0.4kg

编辑推荐


1.展现了我国空间科学技术的众多原创性科研成果。2.反映“互联网 ”与航天技术的融合发展。3.体现我国空间探索和空间应用的科技创新能力。4.丛书由叶培建院士领衔,孙家栋、闵桂荣、王希季三位院士联袂推荐。5.力图为研究和设计的人员提供新的设计思路和方法。

内容提要


本书围绕航天器系统设计主题,基于型号研制流程,梳理了系统设计方法,重点从任务分析、总体方案设计、外部接口设计、构形及总装设计、试验验证等航天器研制中的关键环节进行了详细阐述,同时对型号研制过程中必要的轨道设计、环境因素影响、可靠性设计保证、动力学分析等内容进行了概述,此外对提升系统设计效能的数字化环境及方法进行了综述。本书适合有志成为航天设计师的研究生、有航天工程经验的工程师及高级管理人员参考和阅读。

目录


第 1章 绪论001

 1.1 航天器系统工程的定义003

 1.2 航天器系统工程的发展006

 1.3 航天工程系统010

 1.4 航天器系统012

 1.5 航天器系统设计的概念016

 1.5.1 系统设计思维的基本观念016

 1.5.2 航天器系统设计的内涵021

 1.5.3 航天器系统设计的基本原则023

 1.6 航天器系统设计的特殊要求025

第 2章 航天器系统设计方法及流程029

 2.1 航天器系统设计方法030

 2.1.1 系统设计程序030

 2.1.2 系统设计通用框架035

 2.2 航天器系统研制阶段037

 2.3 航天器系统通用设计流程040

 2.3.1 概念性论证阶段流程040

 2.3.2 方案设计阶段流程044

 2.3.3 初样研制阶段流程049

 2.3.4 正样研制阶段流程055

 2.4 航天器总体设计标准体系060

 2.5 航天器总体设计工具软件体系062

第3章 航天器环境影响分析064

 3.1 航天器地面环境及影响065

 3.1.1 地面自然环境065

 3.1.2 地面制造环境066

 3.1.3 地面操作环境066

 3.1.4 地面贮存环境066

 3.1.5 地面运输环境067

 3.2 航天器发射环境及影响069

 3.2.1 发射过程中的力学环境069

 3.2.2 发射过程中其他环境071

 3.3 航天器在轨运行环境及影响073

 3.3.1 在轨空间环境073

 3.3.2 在轨热环境085

 3.3.3 在轨力学环境087

 3.4 航天器空间环境效应及防护设计093

 3.4.1 空间环境影响093

 3.4.2 空间带电粒子的辐射效应094

 3.4.3 大气与真空环境防护设计要求097

 3.4.4 太阳紫外辐射防护设计要求097

 3.4.5 带电粒子辐射防护设计要求098

第4章 航天器轨道设计基础104

 4.1 任务空间几何分析105

 4.1.1 球面三角基础知识105

 4.1.2 地面站跟踪弧段计算106

 4.1.3 光照条件计算108

 4.1.4 发射窗口分析111

 4.2 轨道动力学基础114

 4.2.1 二体问题114

 4.2.2 轨道摄动116

 4.2.3 轨道机动118

 4.2.4 多体问题119

 4.3 绕地运行轨道设计124

 4.3.1 航天器轨道的分类124

 4.3.2 单航天器常用轨道设计125

 4.3.3 星座设计127

 4.4 深空探测轨道设计131

 4.4.1 深空探测轨道设计过程131

 4.4.2 月球探测轨道设计132

 4.4.3 行星探测轨道设计133

 4.5 轨道控制与保持137

 4.5.1 单航天器轨道控制与保持137

 4.5.2 星座站位保持144

 4.5.3 碰撞规避145

 4.5.4 离轨控制146

 4.6 推进剂预算148

 4.6.1 轨道机动速度分析148

 4.6.2 推进剂预算分析150

第5章 航天器系统任务分析153

 5.1 航天任务的特点和基本分析方法154

 5.1.1 航天任务的分类及目标154

 5.1.2 航天任务分析的基本方法156

 5.1.3 航天任务设计的约束158

 5.2 航天器系统任务的分析流程161

 5.2.1 航天器系统任务的分析流程及内容161

 5.2.2 典型对地遥感航天器系统任务分析示例170

 5.3 方案的初步设想173

 5.3.1 航天任务轨道的初步选择173

 5.3.2 有效载荷的初步设想174

 5.3.3 平台分系统的初步设想175

 5.4 总体性能指标的分析和综合182

第6章 航天器系统方案设计185

 6.1 任务剖面分析186

 6.2 系统总体设计188

 6.2.1 航天器能源流总体设计188

 6.2.2 航天器信息流总体设计191

 6.2.3 电磁兼容总体设计201

 6.2.4 好用易用性设计204

 6.2.5 航天器通用质量特性设计207

 6.3 分系统总体设计213

 6.3.1 控制分系统213

 6.3.2 推进分系统216

 6.3.3 测控分系统218

 6.3.4 热控分系统223

 6.3.5 电源分系统226

 6.4 单机总体设计235

 6.4.1 设计与建造规范235

 6.4.2 接口数据单设计237

 6.4.3 接口控制文件设计239

 6.5 飞行程序设计240

 6.5.1 飞行程序相关定义240

 6.5.2 约束条件与支撑条件241

 6.5.3 飞行程序编制原则及内容242

 6.5.4 测控条件分析243

 6.5.5 飞行程序编制过程243

第7章 航天器外部系统接口设计及验证245

 7.1 与运载火箭的接口设计及验证246

 7.1.1 运载火箭概况246

 7.1.2 与运载火箭的接口设计247

 7.1.3 与运载火箭的接口验证253

 7.2 与测控系统的接口设计及验证254

 7.2.1 测控系统概况254

 7.2.2 测控大系统的接口设计256

 7.2.3 测控大系统的接口验证257

 7.3 与地面接收系统的接口设计及验证259

 7.3.1 地面接收系统概况259

 7.3.2 星地微波链路的接口设计260

 7.3.3 星地微波链路的接口验证261

 7.3.4 星地激光链路的接口设计261

 7.3.5 星地激光链路的接口验证262

 7.4 与发射场的接口设计及验证264

 7.4.1 发射场系统概况264

 7.4.2 与发射场的接口设计265

 7.4.3 与发射场的接口验证266

第8章 航天器构形及总装设计267

 8.1 任务和要求269

 8.1.1 设计任务269

 8.1.2 构形及总装设计的作用271

 8.1.3 构形设计的要求271

 8.2 构形设计准则和设计内容276

 8.2.1 构形设计准则276

 8.2.2 构形设计内容277

 8.3 布局设计准则和设计内容288

 8.3.1 布局设计准则288

 8.3.2 布局设计内容290

 8.4 接口设计294

 8.4.1 与运载火箭的接口设计294

 8.4.2 与载荷的接口设计295

 8.4.3 与平台的接口设计297

 8.5 构形和布局分析300

 8.5.1 大系统相容性分析300

 8.5.2 任务适应性分析302

 8.6 总装设计准则与总装方案设计308

 8.6.1 总装设计准则308

 8.6.2 总装方案设计309

 8.7 总装设计内容311

 8.7.1 总装安装设计311

 8.7.2 精度测量设计319

 8.7.3 地面机械支持设备设计321

 8.7.4 总装技术流程设计323

 8.8 总装测试与验证327

 8.8.1 管路系统检漏327

 8.8.2 总装精度测试329

 8.8.3 质量特性测试及配平330

第9章 航天器动力学分析332

 9.1 柔性航天器耦合动力学分析334

 9.1.1 柔性航天器耦合动力学分析的目的及流程334

 9.1.2 柔性航天器耦合动力学建模方法336

 9.1.3 柔性航天器动力学方程模型降阶方法339

 9.2 充液航天器液体晃动分析342

 9.2.1 充液航天器液体晃动分析的目的及流程342

 9.2.2 充液航天器液体晃动分析方法343

 9.3 空间机构多体动力学分析348

 9.3.1 空间机构多体动力学分析的目的及流程348

 9.3.2 单链空间机构多体动力学分析方法350

 9.4 航天器羽流效应分析354

 9.4.1 羽流效应分析的目的及流程354

 9.4.2 羽流效应分析方法355

 9.4.3 羽流效应分析过程356

 9.5 航天器微振动分析与评估361

 9.5.1 航天器微振动分析的目的及流程361

 9.5.2 微振动分析建模方法362

 9.5.3 微振动性能评估方法371

第 10章 航天器可靠性设计374

 10.1 可靠性设计与分析376

 10.1.1 可靠性基本理论376

 10.1.2 可靠性要求与分配378

 10.1.3 可靠性建模与预计383

 10.1.4 裕度设计386

 10.1.5 降额设计387

 10.1.6 容错设计388

 10.1.7 故障模式及影响分析390

 10.1.8 故障树分析392

 10.1.9 事件树分析396

 10.1.10 概率风险评价399

 10.1.11 潜在电路分析403

 10.1.12 坏情况分析406

 10.1.13 中断分析408

 10.1.14 可靠性数学仿真方法410

 10.1.15 可靠性评估413

 10.2 安全性设计与分析417

 10.2.1 航天器产品通用安全性设计方法418

 10.2.2 危险源识别及危险分析方法422

 10.2.3 安全性验证与评价424

 10.3 维修性设计与分析427

 10.3.1 概述427

 10.3.2 硬件产品维修性设计准则428

 10.3.3 在轨可维护性设计435

 10.4 测试性设计与分析437

 10.4.1 固有测试性设计437

 10.4.2 故障诊断策略设计438

 10.4.3 嵌入式诊断设计439

 10.5 保障性设计与规划441

 10.5.1 保障性设计441

 10.5.2 保障规划442

第 11章 航天器系统试验及验证444

 11.1 航天器系统验证方法及与分析的联系446

 11.1.1 试验验证的方法446

 11.1.2 分析与试验验证的关系447

 11.2 一般航天器试验验证要求448

 11.3 试验矩阵设计451

 11.3.1 航天器系统鉴定试验矩阵设计451

 11.3.2 分系统鉴定试验矩阵设计456

 11.3.3 组件鉴定试验矩阵设计458

 11.3.4 航天器系统验收试验464

 11.3.5 分系统验收试验465

 11.3.6 组件验收试验467

 11.4 结构设计试验验证469

 11.4.1 结构设计验证方法469

 11.4.2 结构静强度的验证471

 11.4.3 结构动力特性的验证474

 11.5 热设计试验验证480

 11.5.1 热设计验证方法480

 11.5.2 真空热试验481

 11.6 电性能试验验证484

 11.6.1 电性能测试的任务及目的484

 11.6.2 电性能测试试验485

 11.7 EMC试验验证490

 11.7.1 单机设备EMC试验验证490

 11.7.2 系统级EMC试验验证492

 11.8 磁试验验证494

 11.8.1 磁试验目的494

 11.8.2 磁试验测试方法495

 11.8.3 航天器磁补偿495

第 12章 航天器系统数字化设计及研制497

 12.1 数字化设计技术499

 12.1.1 数字样机技术499

 12.1.2 基于模型的定义技术500

 12.1.3 多学科设计优化技术501

 12.1.4 产品全生命周期管理技术502

 12.2 航天器数字化研制模式503

 12.2.1 航天器数字化研制模式的特点503

 12.2.2 航天器系统数字化设计的重点505

 12.2.3 航天器总体—结构—热控协同设计模式511

 12.2.4 航天器设计—工艺协同模式512

 12.3 基于模型的航天器三维协同设计515

 12.3.1 航天器三维设计的发展历程515

 12.3.2 航天器三维模型的分类与构建通用要求516

 12.3.3 航天器的总体—结构—热控三维协同设计518

 12.3.4 面向制造总装的三维模型构建522

 12.4 基于单机接口数据的航天器协同设计524

 12.4.1 IDS的作用及演化524

 12.4.2 IDS在热控设计中的应用526

 12.4.3 IDS在电缆网设计中的应用526

 12.4.4 IDS在测控信息流设计中的应用527

 12.5 基于模型的多学科设计优化529

 12.5.1 MB-MDO的内涵530

 12.5.2 基于MB-MDO的航天器研制过程530

 12.5.3 MB-MDO的主要研究内容531

 12.5.4 支撑MB-MDO的工具软件533

 12.6 航天器全生命周期数据管理与技术状态管理534

 12.6.1 航天器型号全生命周期数据管理534

 12.6.2 基于PLM的航天器技术状态管理技术539

 12.6.3 基于AVIDM的航天器型号全生命周期数据管理541

 12.7 航天器协同设计环境545

 12.7.1 航天器协同设计环境与并行工程方法545

 12.7.2 航天器协同设计环境的基本要素546

 12.7.3 航天器协同设计环境的应用548

 12.8 航天器数字化研制发展与展望552

 12.8.1 前沿数字化技术应用552

 12.8.2 基于模型的系统工程554

 12.8.3 基于模型的企业555

第 13章 航天器系统的发展及展望557

参考文献560

索引567

作者介绍


张庆君,博士,研究员,博士生导师。历任中国空间技术研究院总体部载人飞船总体室主任、载人飞船副总设计师、“资源一号”系列卫星总设计师、“海洋二号”卫星总设计师和“高分三号”卫星总设计师。长期从事航天器总体设计、卫星遥感等技术研究工作,参与了“神舟一号”至“神舟六号”飞船的研制和飞行试验,主持研制并成功发射了“资源一号”02B卫星、“资源一号”02C卫星、“资源一号”03/04卫星、“海洋二号”卫星和“高分三号”卫星等多颗遥感卫星。获得国家科技进步奖特等奖、国家发明奖一等奖、国防科技进步奖一等奖等多项奖励,2009年入选“新世纪百千万人才”人选,2014年入选国家“创新人才推进计划”中青年科技创新领军人才。刘杰,博士,中国空间技术研究院研究员。历任中国空间技术研究院总体部微波遥感卫星总体研究室主任和环境与态势感知监测总体室主任。长期从事航天器系统设计和卫星遥感技术的研究工作,曾担任“海洋二号”卫星总体副主任设计师、“高分三号”卫星总体主任设计师及多项系统级型号论证和设计的技术负责人。

文摘


序言



《巨匠之翼:中国航天器的演进与创新》 一部关于中国航天器系统设计智慧与实践的史诗 自古以来,人类便仰望星空,梦想着飞向那浩瀚的宇宙。从古代的幻想,到近代的科学探索,再到如今中国航天事业的蓬勃发展,每一次进步都凝聚着无数科研人员的智慧与汗水。本书《巨匠之翼:中国航天器的演进与创新》并非一本仅仅罗列技术参数的枯燥手册,而是一部描绘中国航天器系统设计从无到有、从弱到强的壮丽史诗,深入剖析了支撑起“国之重器”的背后理念、技术突破与战略眼光。 本书力图从更宏观的视角,勾勒出中国航天器系统设计发展脉络。它不仅仅关注单个航天器的设计细节,更着重于揭示中国航天事业在不同历史时期所面临的挑战、所采取的战略,以及所取得的标志性成就。从第一颗人造地球卫星“东方红一号”的横空出世,到神舟飞船的遨游太空,再到嫦娥探月、天问探火,以及如今中国空间站的建设,每一个里程碑都蕴含着深厚的系统设计思想和不懈的创新精神。 第一篇:奠基与起步——中国航天器设计的初心与探索 在中国航天事业的黎明时期,一切都如同探索未知星辰的航船,充满着挑战与机遇。本篇将带领读者回到那个充满激情与梦想的年代,深入了解中国航天器系统设计是如何从零开始,在有限的资源和技术条件下,克服重重困难,奠定坚实基础的。 国家意志的驱动与战略选择: 回顾新中国成立初期,国家将发展航天事业上升到国家战略高度的决策过程。这不仅仅是技术追求,更是国家自主、科技强国的时代呼唤。我们将探讨当时是如何基于国家安全、经济发展和科技进步等多重考量,确立了航天发展的总体方向和关键领域。 借鉴与消化——引进技术与自主创新的辩证法: 在早期,学习和借鉴前苏联的航天技术是重要的途径。本篇将详细分析中国科研人员是如何在引进技术的基础上,进行消化、吸收、再创新的。这其中涉及到对复杂系统原理的深刻理解,以及如何根据自身国情进行本土化改造,孕育出具有中国特色的航天技术体系。 “两弹一星”的智慧结晶——系统工程的萌芽: “两弹一星”的成功是中国航天史上的辉煌篇章,更是系统工程思想在中国航天领域早期应用的生动体现。我们将剖析这些伟大工程背后,是如何进行顶层设计、系统集成、协同攻关的。从弹道设计到导航控制,从材料科学到动力推进,每一个环节都需要精密的计算和周密的考量,最终汇聚成巨大的国家力量。 早期卫星设计的理念与挑战: 深入探讨“东方红一号”等早期人造地球卫星的设计理念。这其中包括如何确定卫星的轨道参数、载荷配置,如何解决供电、通信、姿态控制等关键技术难题。在当时的条件下,每一项突破都意味着巨大的创新和巨大的风险。 第二篇:腾飞与跨越——中国航天器的系统创新与工程实践 随着国家实力和科技水平的不断提升,中国航天器系统设计进入了高速发展的轨道,并开始实现一系列令人瞩目的跨越。本篇将聚焦于中国航天器设计在进入新世纪后的关键突破,以及在载人航天、深空探测等领域所展现出的卓越工程能力。 载人航天工程的宏伟蓝图与执行: 神舟系列飞船的成功,标志着中国真正迈入了载人航天国家行列。本篇将深入解析载人航天器系统设计的复杂性,包括生命保障系统的设计、返回舱与轨道舱的集成、对接技术的攻关,以及如何确保航天员的安全与健康。这背后是对每一个细节的极致追求,是对冗余设计的充分考虑,是对风险的最小化把控。 探月工程的战略布局与技术突破: 嫦娥系列探测器的成功,展现了中国在深空探测领域的雄心与实力。我们将探讨月球探测器在轨道设计、着陆技术、月面采样与返回等方面的系统创新。这不仅仅是技术上的挑战,更是对任务规划、科学目标、工程实现之间紧密联系的深刻理解。 行星探测的远征——天问一号的系统设计智慧: “天问一号”一次性实现对火星的“绕、着、巡”探测,是人类航天史上的壮举。本篇将详细解读其系统设计的精妙之处,包括如何规划多目标任务,如何设计适应火星极端环境的探测器,以及如何实现星地之间的复杂通信与测控。这体现了中国航天在复杂系统集成与任务执行方面的顶尖能力。 中国空间站的建设——长期在轨运行的系统保障: “天宫”空间站的建成,是中国空间站时代的里程碑。本篇将着重分析空间站系统设计的独特性,包括其模块化设计理念、长期在轨运行的可靠性保障、对接与补给系统的协同工作,以及如何满足多乘组长期驻留的需求。这代表了中国在大型空间基础设施建设方面的最高水平。 第三篇:面向未来——中国航天器设计的创新前沿与战略展望 站在新的历史起点上,中国航天事业正以前所未有的步伐迈向更深远的未来。本篇将展望中国航天器系统设计在未来的发展方向,以及可能面临的机遇与挑战。 新一代运载火箭与航天运输系统的发展: 更加高效、低成本的运载火箭是实现航天梦想的关键。本篇将探讨新一代运载火箭在设计理念、动力技术、环保性等方面的革新,以及未来航天运输系统的发展趋势,例如可重复使用技术、天地往返运输系统等。 载人登月与深空探索的新篇章: 随着中国载人登月计划的推进,以及对更遥远行星、小行星甚至太阳系外的探索,航天器系统设计将面临更为严峻的挑战。本篇将分析未来载人月球基地、火星移民、以及地外资源开发等可能需要的先进系统设计理念。 空间科学与应用的新高度: 航天器不仅仅是探索工具,更是科学研究和应用的重要平台。本篇将探讨未来空间科学卫星、遥感卫星、通信卫星等在设计上的智能化、集成化和网络化趋势,以及如何更好地服务于地球观测、气候研究、通信传输等领域。 自主可控与创新生态的构建: 在全球科技竞争日益激烈的背景下,自主可控的航天技术体系至关重要。本篇将分析中国航天器系统设计如何进一步强化自主创新能力,构建更加完善的创新生态,吸引更多优秀人才,并在核心技术上取得更多突破。 中国航天文化的传承与发展: 航天精神是激励一代又一代科研人员不断前进的动力。本篇将探讨中国航天器系统设计背后所蕴含的“两弹一星”精神、载人航天精神,以及新时代航天精神,并思考如何将这种精神传承和发扬光大,激励更多人投身于航天事业。 《巨匠之翼:中国航天器的演进与创新》是一部献给所有对中国航天事业充满敬意和好奇心读者的作品。它以严谨的学术态度,结合生动翔实的案例,带领读者一同领略中国航天器系统设计的智慧与匠心,感受中国航天人追逐星辰大海的壮丽征程。这本书不仅是对过去辉煌成就的记录,更是对未来无限可能的展望,是中国航天强国建设征程中的一座重要里程碑。

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《国之重器出版工程:航天器系统设计》这本书,光听名字就有一种“大国重器”的气势,它承载的不仅仅是知识,更是国家在航天领域的技术积累和发展方向。对于我这样的普通读者来说,这无疑是一个了解“国家队”在航天器设计方面实力的绝佳窗口。 我对书中关于“空间站/大型平台系统设计”的章节特别期待。建造和维护像国际空间站这样的巨型结构,需要克服无数的技术难题。书中是否会深入剖析空间站的模块化设计理念、对接技术、在轨建造技术、以及生命保障系统的复杂性?这些内容将极大地开阔我对大型空间设施设计的认知。 其次,我非常关注书中在“深空探测器系统设计”方面的论述。前往火星、木星甚至更遥远的星系,对航天器的设计提出了极其严苛的要求,包括长距离通信、自主导航、极端环境下的生存能力、以及对能源的高效利用。书中是否会详细介绍如“好奇号”、“毅力号”火星车,或者“旅行者”号探测器等经典深空探测器的系统设计特点和技术创新? 我对书中关于“微小卫星/立方星系统设计”的探讨也很感兴趣。近年来,随着技术的进步,微小卫星以其低成本、快速部署的优势,在商业航天领域迅速崛起。书中是否会介绍微小卫星的特点,以及在系统设计上的独特之处,例如高度集成化、低功耗设计等? 我也对书中关于“航天器自主化与智能化设计”的未来趋势有很高的期待。随着人工智能和机器学习技术的发展,未来的航天器将更加智能化,能够自主执行任务,应对突发情况。书中是否会探讨如何将这些前沿技术融入航天器系统设计? 这本书不仅仅是一本技术手册,更可能是一部关于中国航天人智慧与勇气的史诗。

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这本书我刚拿到手,还没来得及仔细翻阅,但光看目录和出版单位,就能感受到这是一部份量十足的著作。 “国之重器出版工程”这个前缀,立刻就拔高了它的地位,让人知道这不是一本普通的科普读物,而是国家层面的重点项目,承载着科研传承和技术普及的重任。而“航天器系统设计”这个主题,更是直接点明了核心内容,对于任何对航天事业抱有热情、对精密工程充满好奇的读者来说,无疑具有巨大的吸引力。 作者团队的名字,张庆君、刘杰等,虽然我之前对他们具体的研究方向不甚了解,但能进入“国之重器”这样的出版工程,其学术背景和专业造诣是毋庸置疑的。我期待的是,这本书能够深入浅出地剖析航天器从概念提出到最终定型的整个复杂过程,不仅仅是罗列一些技术参数,更希望能展现出设计背后的逻辑、创新思维以及面对重重挑战时如何权衡取舍的智慧。 封面设计也很有意思,一种沉稳而充满力量的感觉扑面而来,虽然只是纸质的包装,但已经隐约透出内容的技术感和宏伟感。 我相信,这本书的内容一定涵盖了航天器总体设计、子系统设计、结构设计、推进系统、控制系统、热控系统、电源系统、通信导航遥测系统等等关键领域,甚至可能触及到材料选择、制造工艺、试验验证等细节。 我希望书中能够有大量的图表、示意图、甚至是罕见的工程图纸,让非专业读者也能直观地理解复杂的概念。同时,我也期待作者能够分享一些鲜为人知的工程故事、设计思路的演变过程,以及在研发过程中遇到的那些“卡脖子”问题是如何被攻克的,这样才能让这本书读起来更加生动有趣,而不是枯燥的技术手册。 作为一个普通读者,我希望这本书能为我打开一扇了解航天器系统设计复杂性的窗户,让我能更深刻地理解每一次发射背后所蕴含的巨大努力和智慧结晶。

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当我看到《国之重器出版工程:航天器系统设计》这本书时,我立刻感觉到它不是一本普通的科普读物,而是某种程度上代表了国家在航天领域的顶尖智慧和工程能力。它所传达的信息,是一种高度凝练的、经过长期实践检验的知识体系。 我对书中关于“设计迭代与优化”的过程非常好奇。我知道,航天器设计是一个不断试错、不断改进的过程,很少有设计能够一步到位。书中是否会展现设计师们如何通过仿真分析、地面测试、甚至早期飞行试验的数据反馈,来识别设计中的缺陷,并进行迭代优化?这种“精益求精”的精神,正是航空航天工程的核心魅力之一。 我也想深入了解书中对于“极端环境适应性设计”的论述。太空是一个充满挑战的环境,包括真空、高低温交变、强辐射、微重力、太空碎片等。航天器必须能够在这些极端条件下稳定工作,确保任务的成功。书中是否会详细介绍针对这些特定环境因素,在结构、材料、电子设备、密封性等方面所采取的独特设计策略? 此外,我非常期待书中关于“人机工程学与乘员支持系统”的探讨。对于载人航天器而言,乘员的生命安全和工作效率是设计的重中之重。书中会涉及哪些关于座舱布局、生命保障系统(供氧、水循环、废物处理、温控)、健康监测、应急逃生等方面的设计考量?这部分内容直接关系到人类探索太空的“生命线”。 我对书中可能包含的“成本控制与风险管理”的平衡性论述很感兴趣。航天工程耗资巨大,如何在有限的预算内实现最优的设计方案,同时又要将潜在的风险降到最低,是设计师面临的永恒难题。书中是否会分享一些在这方面的宝贵经验和行业标准? 总体而言,这本书的出现,不仅是对航天领域知识的一次系统性梳理,更是对中国航天事业发展历程的一次重要记录。

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《国之重器出版工程:航天器系统设计》这本书,从书名就透着一股“硬核”的气息。它不是为了娱乐而生,而是为了传承和发展国家在航天领域的核心技术。作为一名对科技充满好奇的普通读者,我期待这本书能像一扇打开的窗户,让我得以窥见航天器设计这个复杂而精密的领域。 我对书中关于“热控系统设计”的论述格外感兴趣。太空环境的温度变化极为剧烈,从太阳直射下的高温到阴影中的极低温度,航天器必须依靠强大的热控系统来维持内部设备和结构的适宜温度。书中是否会深入探讨不同的热控策略,例如被动热控(隔热材料、反射涂层)和主动热控(散热器、热管、加热器),以及它们在系统设计中的应用和协同? 其次,我非常希望书中能对“载荷集成与接口管理”进行详细阐述。航天器上搭载的科学仪器、相机、雷达等载荷,往往是任务的核心。这些载荷的设计和集成,需要与航天器平台进行精确的接口匹配,包括机械接口、电气接口、数据接口以及热接口。书中是否会介绍在载荷集成过程中,如何进行接口定义、验证和管理,以确保载荷能够正常工作并与平台协同? 我对书中关于“航天器可靠性、可用性和可维护性(RAM)”的综合考量也很感兴趣。航天器的设计,不仅仅要考虑性能,更要确保其长期稳定运行。书中是否会深入探讨如何通过系统设计来提高航天器的可靠性(failure probability is minimized),提升可用性(system is ready to operate),以及在必要时(虽然很困难)进行可维护性设计? 我也对书中关于“新材料与新工艺在航天器设计中的应用”的探讨充满期待。随着科技的发展,各种新型轻质高强材料(如碳纤维复合材料、纳米材料)和先进制造工艺(如3D打印)正在逐渐应用于航天器设计中,它们能带来性能的提升和成本的降低。书中是否会对此进行介绍和分析? 这本书的出版,标志着我们在航天技术领域又向前迈进了一大步。

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这本书,仅仅是标题就已经足够吸引眼球了。《国之重器出版工程》这个系列名,本身就代表着一种国家层面的科技实力和战略眼光,而《航天器系统设计》则直接指向了那个神秘而令人神往的领域。我拿到书,并没有立刻翻开,而是先感受了一下它的重量和质感,这是一种无声的预示,暗示着书中内容的深厚与扎实。 我对书中关于“任务定义与需求分析”的起始环节非常感兴趣。任何一项伟大的工程,都源于一个明确的目标和严谨的需求。航天器也不例外。不同的任务(例如,科学探测、通信服务、地球观测、军事侦察,甚至是载人登陆)对航天器的设计会提出截然不同的要求。我希望能看到书中详细阐述设计师如何从模糊的任务需求出发,一步步将其转化为具体、可量化的技术指标,为后续的设计奠定坚实的基础。 其次,我特别关注书中在“总体方案设计”部分的内容。这是将各个子系统有机地整合在一起,形成一个完整、可行的航天器整体框架的关键阶段。我希望书中能深入解析在进行总体方案设计时,需要考虑哪些关键因素,比如空间布局、质量分配、能量平衡、热平衡、以及各个子系统的接口匹配等。这部分内容将直接影响航天器的整体性能和可行性。 我也非常期待书中能够对“先进设计方法与工具”进行介绍。如今的航天器设计,已经不再是单纯的手工计算和绘图。计算机辅助设计(CAD)、有限元分析(FEA)、多体动力学仿真等先进工具,在航天器设计中扮演着至关重要的角色。我希望书中能展现这些工具如何赋能现代航天器设计,帮助设计师更高效、更精准地完成复杂的设计任务。 另外,作为一个对未来充满憧憬的读者,我希望书中也能涉及一些关于“未来航天器设计趋势”的探讨。比如,模块化设计、可重构设计、人工智能在设计中的应用,以及面向太空制造和在轨组装的航天器设计等。这些前瞻性的内容,能让我感受到航天科技的蓬勃发展和无限可能。

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这本书的份量,单从书名和出版系列来看,就足以让人对其内容充满敬意。 《国之重器出版工程》这几个字,就赋予了它一种沉甸甸的使命感,似乎预示着它所承载的知识是国家级的、是具有战略意义的。而“航天器系统设计”这个主题,更是让人联想到那些在苍穹中闪耀的金属巨兽,它们是如何从一张张图纸变成现实的,一直是许多人心中的谜团。 我对这本书的期待,首先在于其“系统性”的阐述。航天器不是单一的技术堆砌,而是一个极其复杂的系统工程。从最初的任务需求分析,到概念设计、方案设计、详细设计,再到后期的制造、总装、测试,每一个环节都环环相扣,需要大量的跨学科知识和协同工作。我希望书中能够清晰地梳理出航天器系统设计这样一个庞大而精密的流程,让我们能够一窥全貌。 其次,我特别想了解书中在“结构与材料”方面的设计考量。航天器需要在极端恶劣的太空环境中生存,承受巨大的载荷、温度变化、辐射等。因此,结构设计的轻质高强、材料的选择就显得尤为重要。书中是否会详细介绍各种先进的结构形式和高性能材料在航天器设计中的应用?例如,蜂窝结构、复合材料等。 我也对书中关于“可靠性与安全性”的设计理念充满好奇。航天器一旦发射升空,维修极其困难,甚至是不可能的。因此,可靠性是航天器设计中最重要的指标之一。我希望书中能够深入阐述如何通过系统设计来提高航天器的可靠性,包括冗余设计、故障诊断与容错技术等,以及如何保障载人航天任务中的乘员安全。 另外,作为一名对航天历史有一定关注的读者,我希望书中能够适当地穿插一些具有代表性的航天器设计案例,从早期探索到现在,让我们可以看到设计理念的演进和技术瓶颈的突破。 例如,如何从早期简单的轨道卫星发展到复杂的深空探测器,再到如今的巨型空间站,这种设计上的飞跃是如何实现的?如果书中能够提供一些具体的例证,那将非常有说服力。

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看到《国之重器出版工程:航天器系统设计》这个书名,我首先想到的就是那些在天空中闪耀的、代表着国家科技实力和人类探索精神的航天器。这本书,听起来就像是一部关于它们诞生过程的“编年史”,一部用科学和工程语言写就的史诗。 我对书中关于“装配、集成与测试”环节的描述充满了好奇。即使是最精密的系统设计,也需要经过严格的装配、集成,以及一系列的测试验证,才能最终确保其在太空中的可靠性。书中是否会介绍在航天器总装过程中,需要遵循哪些严格的标准和流程?在集成过程中,如何协调各个子系统之间的配合?在地面测试阶段,又会进行哪些关键的验证,例如振动测试、热真空测试、电磁兼容性测试等,以模拟太空环境和任务工况? 我也特别希望书中能够涉及“发射服务与入轨设计”的内容。航天器的成功,不仅在于自身的设计,还在于能够安全有效地发射到预定轨道。书中是否会介绍不同类型运载火箭的特点,以及航天器在发射过程中所承受的载荷和环境?在入轨阶段,如何进行精确的轨道控制和变轨操作? 我对书中关于“地面支持系统与任务运行”的探讨也很感兴趣。一旦航天器进入太空,地面站扮演着至关重要的角色,负责对其进行监测、控制和数据接收。书中是否会介绍地面测控站的组成、功能,以及在任务执行过程中,如何与航天器进行有效的通信和协作? 我也对书中可能包含的“航天器设计中的标准化与规范化”内容有所期待。航天工程是一个高度专业化的领域,标准化和规范化是确保设计质量、降低成本、促进国际合作的重要基石。书中是否会介绍一些在航天器设计领域通用的标准和规范? 这本书的出现,无疑是航天科技领域的一大盛事,它将为读者提供一个深入了解航天器系统设计全貌的宝贵机会。

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这本书给我的第一印象,就是它的“厚重感”。不仅仅是物理上的厚度,更是内容上的深度和广度。作为“国之重器出版工程”的一员,它显然不是一本哗众取宠的速成读物,而是经过了严谨的筛选和精心打磨。 “航天器系统设计”这个题目,对于很多喜欢科幻电影、对太空充满幻想的人来说,有着天然的吸引力。但这本书的意义远不止于此,它将带我们走进真实的航天器设计世界,去揭开那些神秘面纱下的科学原理和工程实践。 我对书中关于航天器整体构型和布局设计的讨论特别感兴趣。一艘航天器,无论是卫星、飞船还是空间站,其内部结构的排列、各个模块的功能划分、以及它们之间的相互关系,都充满了学问。我希望作者能详细阐述在进行总体设计时,需要考虑哪些关键因素,比如任务需求、成本限制、技术成熟度、以及未来发展的可能性等等。 另外,我也很期待书中关于不同类型航天器(例如,地球观测卫星、通信卫星、深空探测器、载人飞船等)在系统设计上的独特之处。它们的任务目标差异巨大,对系统设计的要求自然也千差万别。比如,深空探测器需要超强的自主性和抗干扰能力,而载人飞船则需要极高的可靠性和乘员生命保障系统。如果书中能对这些差异进行深入剖析,那将非常有启发性。 作为一个对航天历史略有了解的读者,我希望书中也能穿插一些历史性的设计案例,从早期的航天器到如今先进的型号,看看设计理念是如何随着技术进步而演变的。这种历史的回顾,不仅能增添阅读的趣味性,更能让我们体会到一代代航天人的智慧和传承。 坦白说,我不是相关专业的学生,对于很多技术细节可能理解起来会有难度,但我希望这本书的语言风格能够做到既严谨又不失可读性,能够用清晰的逻辑和恰当的比喻,让非专业读者也能领略到航天器系统设计的魅力。

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拿到这本《国之重器出版工程:航天器系统设计》时,我感觉像是得到了一个开启航天奥秘的钥匙。书的装帧设计很有质感,传递出一种权威和专业的气息,这让我对即将阅读的内容充满了期待。 “航天器系统设计”这个主题本身就充满了技术含量,它不仅涉及物理、数学、工程等学科的综合运用,更代表着人类探索未知、突破极限的智慧结晶。我非常好奇,这本书会以怎样的角度来解读“系统设计”的精髓。是偏重理论框架的构建,还是侧重具体工程案例的剖析?抑或是两者兼而有之? 我尤其关注书中在“子系统协同”方面的论述。一艘精密的航天器,并非简单的各个部件的堆砌,而是由无数个高度专业化的子系统(如姿态控制、热控、通信、供电、导航等)有机地结合而成。这些子系统之间既要独立完成各自的任务,又要相互配合、协同工作,才能确保整个航天器在极端复杂的空间环境中稳定运行。书中如果能详细阐述这些子系统是如何进行接口设计、信息交互以及协同工作的,对我来说将是极具价值的学习。 我还希望书中能涉及一些关于“权衡与优化”的设计哲学。在航天器设计过程中,往往面临着各种相互制约的因素,例如性能与成本、可靠性与重量、先进性与成熟度等等。设计师需要在这些矛盾中找到最佳的平衡点,做出艰难的取舍。如果书中能分享一些这方面的设计思想和决策过程,那将是对工程智慧的深刻洞察。 此外,我对书中可能包含的“创新与风险控制”的讨论很感兴趣。航天事业本身就是一项高风险的事业,而系统设计又是风险集中的环节。书中会不会介绍一些突破性的设计理念,以及在引入新技术、新方案时,如何进行充分的风险评估和规避? 我相信,这本书不仅仅是为专业人士准备的技术宝典,更是一本能够激发读者对航天科学探索热情、拓宽科学视野的启蒙读物。

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这本书的书名《国之重器出版工程:航天器系统设计》本身就自带一种庄重感和权威感。它让我意识到,这本书的内容并非天马行空,而是基于扎实的科学原理和丰富的工程实践。它更像是一本“教科书”,一本能够引领我们进入航天器设计殿堂的指南。 我对书中关于“推进系统设计”的细节非常期待。推进系统是航天器能够克服地球引力、在太空中进行轨道机动和姿态调整的关键。从传统的化学推进到未来的电推进、核推进,不同推进方式的设计理念和技术要求都有巨大的差异。我希望书中能对这些主流推进系统的工作原理、性能指标、以及在系统设计中的地位进行详细介绍。 其次,我特别想了解书中关于“导航、制导与控制(GNC)系统”的设计。GNC系统就好比是航天器的“大脑”和“神经系统”,负责确定航天器的位置、姿态,并控制其运动。这涉及到复杂的数学算法、传感器技术、执行器控制等。我希望能看到书中清晰地阐述GNC系统是如何实现高精度定位和稳定控制的,以及在复杂轨道机动和任务执行过程中的应用。 我对书中关于“通信与测控系统”的设计也很感兴趣。航天器需要与地面站进行信息交互,包括指令的下发、遥测数据的上传,以及导航信号的接收。这些通信链路的设计,需要考虑信号的可靠性、带宽、抗干扰能力等。书中是否会介绍不同类型的通信天线、收发信机,以及地面站与航天器之间的通信协议和链路预算? 另外,我特别关注书中关于“电源系统”的设计。航天器在太空中运行,需要稳定的电力供应来驱动各种电子设备和仪器。太阳能电池阵列、放射性同位素热电机(RTG)等是常见的电源形式。书中是否会详细分析不同电源系统的优缺点,以及在系统设计中如何进行功率分配和能量管理? 这本书的出版,无疑将为广大科技爱好者、相关专业的学生和工程师提供一个了解航天器系统设计全貌的宝贵机会。

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