【正版全新】 航天器热控制技术/空间技术与科学研究丛书 苗建印,钟奇,赵啟伟,赵欣,叶培建

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苗建印,钟奇,赵啟伟,赵欣,叶培建 ... 著
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店铺: 雅宋图书专营店
出版社: 北京理工大学出版社
ISBN:9787568254465
商品编码:28731558126
包装:精装
出版时间:2018-03-01

具体描述

基本信息

书名:航天器热控制技术/空间技术与科学研究丛书

定价:156.00元

作者:苗建印,钟奇,赵啟伟,赵欣,叶培建,张洪太,余

出版社:北京理工大学出版社

出版日期:2018-03-01

ISBN:9787568254465

字数:

页码:468

版次:1

装帧:精装

开本:16开

商品重量:0.4kg

编辑推荐


内容提要


《航天器热控制技术/空间技术与科学研究丛书》是《空间技术与科学研究丛书》23分册之一。该书立足于航天器热控制技术总体和专业两个方面的特色,强调航天器热控制技术系统性工程应用经验及热控制专业的自身发展、应用,凝练和总结了热控制技术的相关知识和系统设计要素。
  全书内容安排为9章。章为绪论,包括航天器热控制的任务、航天器对热控制的需求、航天器热特性、航天器热控制的主要约束等内容;第2章为空间环境,包括发射阶段环境、地球轨道空间环境、月球和行星空间环境、再入或进入段热环境等内容;第3章为航天器热控制系统设计,包括任务特点、设计原则、设计方法、设计阶段及要点等内容;第4章为航天器热控制“六性”设计,包括可靠性、安全性、空间环境适应性等内容;第5章为航天器常用热控制技术,包括传热技术、隔热技术、加热技术、制冷技术和测控温技术等内容;第6章为航天热控制设计典型案例,包括热控制系统设计案例、部件热控制设计案例等内容;第7章为航天器热分析技术,包括外热流分析、辐射分析、特定问题模拟、热模型修正等内容;第8章为航天器地面热模拟试验,包括空间热环境模拟方法、外热流模拟装置与热流测量、热平衡试验方法等内容;第9章为航天器热控制新技术,包括大规模复杂系统热管理技术、能源再生与原位热利用技术,模块化、自适应在轨维护热控制技术等内容。

目录


章 绪论
1.1 航天器热控制的任务
1.2 航天器对热控制的需求
1.2.1 温度水平
1.2.2 温度均匀性和稳定度
1.2.3 风速和湿度
1.3 航天器热特性
1.3.1 热耗来源
1.3.2 热耗水平及变化
1.3.3 热流密度
1.3.4 热容
1.4 航天器热控制的主要约束
1.5 航天器热控制的主要技术
1.6 航天器热控制的主要工作
参考文献

第2章 空间环境
2.1 概述
2.2 发射阶段环境
2.3 地球轨道空间环境
2.3.1 地球轨道热环境
2.3.2 其他地球轨道空间环境
2.4 月球和行星空间环境
2.4.1 月球环境
2.4.2 水星环境
2.4.3 金星环境
2.4.4 火星环境
2.4.5 其他天体热环境
2.5 再入或进入段热环境
2.6 诱导环境
2.6.1 发动机工作产生的诱导环境
2.6.2 航天器自旋产生的诱导环境
参考文献

第3章 航天器热控制系统设计
3.1 概述
3.2 任务特点
3.2.1 地面段
3.2.2 主动段
3.2.3 在轨段
3.2.4 再入或进入段
3.2.5 着陆段
3.3 热控制设计的基本原则
3.4 热控制系统的设计方法
3.4.1 热控制设计要求和条件
3.4.2 热控制设计工况的选择
3.4.3 系统设计方法的选择
3.4.4 热控制技术的选择
3.5 热控制设计阶段及要点
3.5.1 方案阶段
3.5.2 初样阶段
3.5.3 正样阶段
3.5.4 使用改进阶段
参考文献

第4章 航天器热控制“六性”设计
4.1 概述
4.2 可靠性设计
4.2.1 可靠性概述
4.2.2 可靠性设计一般要求
……
第5章 航天器常用热控制技术
第6章 航天器热控制设计典型案例
第7章 航天器热分析技术
第8章 航天器地面热模拟试验
第9章 航天器热控制新技术
索引

作者介绍


苗建印,研究员,博士生导师,航天器热控制技术领域专家,现任职于中国空间技术研究院总体部,空间热控技术北京市重点实验室主任。主要从事空间高效传热技术方向研究工作,参与了“嫦娥三号”等多个宇航任务的研制。曾多次获得国防科学技术进步奖等奖励,授权发明41项,发表核心期刊论文20余篇。
  
  钟奇,研究员,航天热控领域专家,现任职于中国空间技术研究院总体部;某项目技术负责人,航天科技集团有限公司学术技术带头人,享受特殊津贴。主要从事航天器热控系统设计及热分析研究工作。参与了载人飞船、导航星座等领域多个型号热控系统的研制。获省部级科学技术奖6项。授权发明20项,发表论文40余篇。
  
  赵啟伟,研究员,航天器热控制技术领域专家,《航天器工程》编委,现任职于中困空间技术研究院总体部。长期从事航天器热控专业技术研究,负责多个型号及卫星平台热控系统研制。多次荣获国防科学技术进步奖、军队科学技术进步奖等科技奖。授权发明10项,发表论文30余篇。

文摘


序言


章 绪论
1.1 航天器热控制的任务
1.2 航天器对热控制的需求
1.2.1 温度水平
1.2.2 温度均匀性和稳定度
1.2.3 风速和湿度
1.3 航天器热特性
1.3.1 热耗来源
1.3.2 热耗水平及变化
1.3.3 热流密度
1.3.4 热容
1.4 航天器热控制的主要约束
1.5 航天器热控制的主要技术
1.6 航天器热控制的主要工作
参考文献

第2章 空间环境
2.1 概述
2.2 发射阶段环境
2.3 地球轨道空间环境
2.3.1 地球轨道热环境
2.3.2 其他地球轨道空间环境
2.4 月球和行星空间环境
2.4.1 月球环境
2.4.2 水星环境
2.4.3 金星环境
2.4.4 火星环境
2.4.5 其他天体热环境
2.5 再入或进入段热环境
2.6 诱导环境
2.6.1 发动机工作产生的诱导环境
2.6.2 航天器自旋产生的诱导环境
参考文献

第3章 航天器热控制系统设计
3.1 概述
3.2 任务特点
3.2.1 地面段
3.2.2 主动段
3.2.3 在轨段
3.2.4 再入或进入段
3.2.5 着陆段
3.3 热控制设计的基本原则
3.4 热控制系统的设计方法
3.4.1 热控制设计要求和条件
3.4.2 热控制设计工况的选择
3.4.3 系统设计方法的选择
3.4.4 热控制技术的选择
3.5 热控制设计阶段及要点
3.5.1 方案阶段
3.5.2 初样阶段
3.5.3 正样阶段
3.5.4 使用改进阶段
参考文献

第4章 航天器热控制“六性”设计
4.1 概述
4.2 可靠性设计
4.2.1 可靠性概述
4.2.2 可靠性设计一般要求
……
第5章 航天器常用热控制技术
第6章 航天器热控制设计典型案例
第7章 航天器热分析技术
第8章 航天器地面热模拟试验
第9章 航天器热控制新技术
索引


聚焦前沿,探索未知——航天器热控制技术概览 在浩瀚无垠的宇宙探索征程中,航天器扮演着人类延伸感官、触摸未来的关键角色。从近地轨道运行的卫星到深空探测器,从载人航天器到行星着陆器,它们承载着科学研究、通信传输、资源探测乃至人类居住的重任。然而,严酷的太空环境对航天器的设计和运行提出了前所未有的挑战。其中,热控制,作为航天器生存和任务成功的基石,其重要性不言而喻。 航天器所处的太空环境极具极端性。在近地轨道,航天器会周期性地经历地球的阴影期,在此期间,它们只能依赖自身储存的能量维持运行,而外部几乎没有热量来源。同时,太阳辐射的强度会随着轨道和姿态的变化而剧烈波动。对于距离太阳遥远的深空探测器而言,虽然太阳辐射强度显著减弱,但它们在漫长的星际旅行中,需要应对来自宇宙深处的极低温。而无论是哪个航天器,其内部的电子设备、科学仪器在工作时都会产生大量的废热。若这些热量不能得到有效管理,将导致设备过热而损坏,影响甚至终止任务。相反,如果航天器暴露在强烈的太阳辐射下,又可能导致其内部温度过高,同样危及生存。因此,如何巧妙地设计一套高效、可靠的热控制系统,使航天器内部温度始终保持在适宜的工作范围,成为航天器研制的重中之重。 航天器热控制系统的核心目标在于精确地管理和调控航天器内部各个部件和系统的温度。这不仅仅是简单的“降温”或“保温”,而是一个动态、精细、多维度的过程。具体而言,热控制系统需要实现以下几个关键目标: 维持适宜的温度范围: 确保航天器内部的敏感电子元器件、科学仪器、生命保障系统(对于载人航天器而言)等核心部件,在整个任务周期内都处于其设计要求的温度区间内,以保证其正常工作和长寿命。 防止过热和过冷: 隔离和消除内部产生的热量,并有效抵御外部环境的热量影响,避免因温度过高而导致的性能下降、损坏甚至失效,同时也要防止因温度过低而引起的材料脆化、润滑剂凝固等问题。 满足特定的温度梯度要求: 某些科学仪器或实验装置可能对温度的均匀性或特定的温度梯度有严格要求,热控制系统需要在此方面进行精细的调节。 适应多变的太空环境: 航天器的任务轨道、飞行姿态、所处的行星/卫星表面环境等都会随时间变化,热控制系统必须能够根据这些变化进行实时调整,以保持系统性能的稳定。 热控制技术体系的构建是一个庞大而复杂的工程,它融合了热力学、传热学、材料科学、流体力学、控制理论等多个学科的知识。其技术手段多样,相互配合,共同构建起航天器的“温度防护罩”。 一、被动热控制技术 被动热控制技术是最基础、最普遍的应用,其核心在于通过材料选择、表面涂层、结构设计等方式,在不消耗额外能源的情况下,实现对热量的传递和辐射的控制。 表面热控涂层: 这是最直观也最常用的手段。通过在航天器表面涂覆具有特定光学性能(吸收率、发射率、太阳吸收比)的涂层,可以有效控制航天器与外部环境之间的热交换。例如,高太阳吸收比、高热发射率的涂层可以帮助航天器在接收太阳辐射时快速散发多余热量;低太阳吸收比、低热发射率的涂层则有助于减少外部热量的吸收,保持内部温度。常用的涂层包括: 多层隔热材料(MLI): 由多层非常薄的金属化绝缘材料(如聚酯薄膜或Kapton)组成,层与层之间有真空层或隔网,能够极大地减小热辐射的传递。MLI广泛应用于深空探测器、卫星的外部隔热,能显著降低热量损失或吸收。 氧化物涂层: 如氧化铝、二氧化钛等,常用于需要高反射太阳光的表面。 金属薄膜: 如铝、金薄膜,具有良好的反射和发射特性。 特殊性能涂料: 如白漆(高反射率)、黑漆(高吸收率)。 材料选择与结构设计: 航天器结构材料的选择也至关重要。例如,导热性好的材料(如铝合金)可以帮助将局部热点产生的热量快速传递出去;导热性差的材料(如复合材料)则可以作为隔热层,阻止热量传递。同时,结构设计上也需要考虑如何减少热桥效应,避免不必要的传导。 热管(Heat Pipe): 热管是一种高效的传热元件,它利用工质(如水、氨、甲醇等)在密闭管内发生相变(蒸发和冷凝)来传递热量。热管一端(蒸发段)吸收热量,工质蒸发;蒸汽传输到另一端(冷凝段),释放热量冷凝;液体再通过毛细结构(如烧结金属或芯子)返回蒸发段,形成循环。热管具有传热效率高、无运动部件、寿命长、响应速度快等优点,是航天器上转移热量、均衡温度的理想选择。 表面处理: 对航天器表面进行抛光、阳极氧化等处理,也能改变其表面属性,影响热辐射和吸收。 二、主动热控制技术 当被动热控制技术无法满足温度控制要求时,就需要引入主动热控制技术。这类技术通常需要消耗额外的能源,通过控制流体流动、改变相态或强制散热等方式,主动地调节航天器的温度。 流体回路系统: 液体热控系统(LCS): 这是目前最常用、最成熟的主动热控制技术之一。它通过循环泵驱动一种热控工质(如水、乙二醇混合物、氨等)在航天器内部的散热器、冷凝器、加热器等组件之间流动,将多余的热量从发热部件带走,传递到辐射器散发到太空,或者将热量输送到需要加热的区域。液体回路系统可以实现精确的温度控制,适用于大功率散热或复杂的热量分配。 气体回路系统: 类似液体回路,但使用气体作为工质,适用于特定工况或与液体回路结合使用。 散热器/辐射器(Radiator): 散热器是将航天器内部热量辐射到太空的关键组件。其设计需要考虑表面积、表面涂层、与太阳和地球的相对位置等因素,以最大化地将热量散发出去。 加热器(Heater): 对于在寒冷环境中运行或需要维持较高温度的部件,会采用电加热器。这些加热器由航天器的电源供电,可以根据需要自动或手动启动,为特定区域提供热量。 热电致冷器(Thermoelectric Cooler, TEC): 基于帕尔贴效应,TEC可以利用电流在不同半导体材料的结点之间产生温差,从而实现制冷或加热。TEC体积小、无运动部件,适用于局部、小功率的精密温度控制,例如为特定科学仪器提供稳定的低温环境。 相变材料(Phase Change Material, PCM): 相变材料在特定温度下会发生固液相变,在此过程中吸收或释放大量的潜热,从而在一定时间内稳定温度。PCM常被用作热缓冲器,能够吸收瞬时产生的过量热量,待发热减少后,再将吸收的热量缓慢释放。 变流技术(Variable Conductance Heat Pipe, VCHP): VCHP是热管的一种改进形式,通过引入非凝结性气体(如氦气)来调节其热导率。当温度升高时,非凝结性气体被压缩到冷凝器的一端,减少其对蒸汽冷凝的阻碍,提高热管的导热能力;当温度降低时,气体膨胀,占据更多空间,降低热管的导热能力。这使得VCHP能够根据负载变化自适应地调节传热能力,实现更精细的温度控制。 流体循环与变工质(Variable Fluidic Systems): 通过调节流体(液体或气体)的流速、流量,甚至改变工质的组成或状态,可以实现对热量传递速率的动态控制。 三、热控制系统的集成与发展趋势 一个完整的航天器热控制系统,往往是上述多种技术的有机结合。例如,一个典型的航天器可能采用MLI进行整体隔热,使用热管将关键部件的热量转移到大型散热器,同时利用加热器为低温区域保温,并通过液体回路系统进行精细的温度调节。 随着航天技术的不断发展,航天器面临着越来越严苛的任务环境和越来越高的性能要求。因此,热控制技术也在持续进步,呈现出以下发展趋势: 智能化与自适应性: 发展能够自主感知环境变化、部件状态,并智能调整工作模式的自适应热控制系统,以应对复杂多变的太空环境和任务需求。 微型化与集成化: 随着航天器整体向小型化、集成化发展,热控制系统也需要实现更小的体积、更轻的重量,同时提高整体效率。 新材料的应用: 探索和应用具有优异热学性能、力学性能和可靠性的新型材料,例如高导热复合材料、智能响应材料等,以突破现有技术的瓶颈。 高效能与低功耗: 在保证性能的前提下,不断提高热控制系统的能效,降低功耗,以适应能量受限的航天器平台。 可靠性与长寿命: 航天器任务周期长,对热控制系统的可靠性要求极高,需要不断优化设计和制造工艺,确保系统在长时间运行中的稳定性。 结语 航天器热控制技术是支撑人类探索宇宙奥秘不可或缺的关键技术。它就像航天器的“体温调节器”,确保着每一位“太空使者”能够健康、稳定地工作,并将宝贵的科学数据和人类的探索足迹带回地球。对这一领域的研究和发展,将直接影响着未来航天任务的成败,推动着人类对未知宇宙的认知边界不断向前拓展。

用户评价

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我一直觉得,航天器的内部结构就像一个精密的“小型世界”,而《航天器热控制技术》这本书,则为我揭示了这个“小世界”里最重要的“调节系统”。它不仅仅是讲解了如何让航天器保持温度,更是通过大量的案例分析,让我看到了在实际工程中,热控系统是如何被设计、实现和验证的。书中关于“热管”原理的讲解,让我对这个神奇的传热装置有了全新的认识。它详细介绍了热管的工作原理、不同类型的热管(如重力热管、重力辅助热管等),以及它们在航天器上的具体应用。这让我明白,为什么一些航天器能够如此高效地将热量从一个地方传递到另一个地方。同时,书中对“热控组件”的介绍,比如热控面板、隔热瓦、制冷器等,也让我对航天器的“内脏”有了更直观的了解。它不仅仅是简单地介绍这些组件的功能,更是详细分析了它们的性能参数、可靠性要求,以及如何进行集成设计。我特别喜欢书中对“热设计手册”和“热控设计流程图”的展示,这些图表直观地展示了航天器热控设计中的关键步骤和注意事项,让我能够更清晰地把握整个设计过程。这本书,让我感觉像是获得了一本“航天器御寒秘籍”,让我对航天器的生存之道有了更深刻的理解。

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我一直对航天器的技术细节充满了好奇,尤其是那些我们平时看不到,但却至关重要的部分。而《航天器热控制技术》这本书,恰好满足了我这种探索欲。它以一种非常系统和全面的方式,揭示了航天器如何在极端的太空环境中保持“恒温”。我最喜欢的是书中对航天器热设计流程的细致描述。它从任务需求分析开始,到热模型建立、热控方案选择、详细设计、热分析计算、到最终的地面验证,整个流程梳理得非常清晰。这对于我理解整个航天器研发过程中,热控设计是如何被纳入考虑的,非常有帮助。书中对各种热控方案的优劣势分析,也让我能够更好地理解为什么不同的航天器会采用不同的热控策略。比如,对于需要长时间工作的深空探测器,它会倾向于采用更可靠的被动热控技术,而对于需要精确温度控制的科学仪器,则可能需要更复杂的主动热控系统。书中关于热辐射计算的章节,我反复阅读了几遍。它详细讲解了如何利用蒙特卡罗法、有限元法等数值方法来求解复杂几何形状和表面特性的辐射传热问题,这对于精确预测航天器的温度分布至关重要。虽然这些数学方法对我来说还有些难度,但书中给出的原理和思路,已经让我对这个领域的深度有了初步的认识。这本书让我觉得,航天器的每一个组成部分,甚至每一块材料,都经过了精密的计算和考量,才能够最终在太空中稳定运行。

评分

从这本书里,我学到的不仅仅是技术知识,更多的是一种严谨的工程思维。在阅读《航天器热控制技术》的过程中,我深刻体会到了航天工程的复杂性和对细节的极致追求。书中对于“热预算”的讲解,让我明白了在航天器设计中,每一个热量来源和去向都需要被精确地量化和控制。它不仅仅是简单地计算温度,而是要在一个整体的“能量平衡”框架下进行考虑。例如,书中会详细分析太阳辐射、地球反照、地球红外辐射等外部热源对航天器的影响,并给出计算这些热负荷的方法。同时,还会考虑航天器内部设备工作产生的热量,以及这些热量如何通过传导、辐射等方式在航天器内部传递。这种全面的“热量收支”分析,让我对航天器的热环境有了更立体的认知。我特别欣赏书中对“热空腔效应”的讨论,以及如何通过设计来避免或利用这种效应。这在我之前的认知中是完全没有的。书中还引入了许多工程上常用的术语和概念,比如“热点”、“冷点”、“热沉”、“热管”等等,并对它们的原理和应用进行了详细的阐述。这些知识对于理解航天器是如何在极端的温度变化中生存下来,提供了非常重要的线索。我感觉,这本书不仅仅是在教我“怎么做”,更是在引导我“怎么思考”。

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这本书对我来说,就像是一次深入太空的“幕后探访”。之前我总觉得航天器只是一个高科技的集合体,但很少会去思考它内部的“温度调控”问题。《航天器热控制技术》这本书,则把这个“幕后”的工作展现在了我面前。我最吸引我的部分是关于航天器热设计中“冗余”和“故障处理”的考量。书中详细阐述了如何设计具有冗余度的热控系统,以应对部分组件失效的情况。例如,对于关键的热控设备,会考虑设置备份,或者设计能够适应不同工作状态的方案。这让我意识到,航天器的设计不仅仅是追求最佳性能,更是要保证足够的可靠性。书中对航天器在轨热异常事件的分析,也让我对这些潜在的风险有了更深刻的认识。它列举了一些实际发生的案例,分析了故障的原因以及采取的应对措施,这些经验对于未来的航天器设计具有重要的指导意义。我发现,航天器的热控设计,是一个不断权衡和取舍的过程,需要在有限的资源下,最大限度地保证航天器的安全和任务的成功。书中对各种热控材料的性能指标和适用范围的详细对比,也让我看到了这种“权衡”是如何体现在具体材料选择上的。读完这本书,我对航天器设计背后的智慧和努力,有了更深的敬意。

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坦白说,我接触这本书的初衷,更多是带着一种“了解一下”的心态,并没有预设它能带来多大的惊喜。毕竟,作为一本技术性很强的专著,往往会偏重于理论深度,而忽略了实际操作的指导意义。然而,这本书却给了我一个截然不同的阅读体验。它不仅仅停留在抽象的理论层面,而是将大量的理论知识与具体的工程实践紧密结合。我印象特别深刻的是书中关于热控系统集成与测试的章节。它详细介绍了在地面进行的各种热真空试验、热平衡试验、热量表测试等,以及如何根据试验结果来验证设计模型的准确性。这让我意识到,热控系统的设计并非一蹴而就,而是需要经过反复的迭代和验证。书中对于不同测试设备的介绍,以及如何进行数据采集和分析,都为我打开了新的视野。此外,它对热控系统中常见故障的分析和应对策略的探讨,也让我受益匪浅。比如,它列举了因材料老化、密封不良、制冷剂泄漏等原因造成的故障,并提出了相应的诊断和修复方法。这对于任何从事航天器研制的人来说,都是宝贵的经验。我尤其欣赏书中对“热量流”这个概念的深入剖析,它不像我们日常理解的热量只是一个单向的传递过程,而是强调了在复杂的航天器内部,热量会通过多种途径相互影响。通过这本书,我对航天器热控系统的整体性有了更深刻的认识,明白任何一个小的设计失误都可能导致整个系统的失效。

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作为一名对空间科学充满好奇的业余爱好者,我一直对航天器是如何在极端的太空环境中保持正常工作的感到着迷。尤其是那些在茫茫宇宙中孤独前行的探测器,它们要承受数百度温差的考验,我总是在想,它们是怎么做到的?《航天器热控制技术》这本书,就像是打开了我通往这个神秘领域的一扇大门。我最喜欢的部分是书中对航天器热平衡方程的讲解,它非常清晰地阐述了能量的来源(太阳辐射、地球反射、地球红外辐射、内部设备发热)以及能量的去向(向外辐射、传导、对流),并通过这些基本原理,推导出了如何计算航天器在不同条件下的温度。虽然我不是专业的工程师,但书中循序渐进的讲解方式,配合大量的图示和例子,让我能够逐步理解这些复杂的概念。书中关于热控材料的介绍也非常吸引我,各种奇特的名称,如“低吸收太阳辐射涂层”、“高发射率红外涂层”、“气凝胶隔热材料”等等,让我大开眼界。它不仅介绍了这些材料的特性,还解释了它们为何适用于航天器,以及在设计中需要注意的细节。比如,对于一种新材料,书中会详细分析它的热物性参数、长期稳定性、以及与其他材料的相容性。这些信息对于理解航天器设计中的权衡和取舍非常有帮助。我发现,航天器的热控制设计,其实是一门非常精妙的艺术,需要在满足性能要求的同时,还要考虑重量、成本、可靠性等诸多因素。这本书让我看到了这种艺术背后的科学逻辑。

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这本书的价值,在于它提供了一个非常扎实的理论基础,并且将这些理论巧妙地融入到了实际工程应用中。我最喜欢的是书中关于“热设计准则”的阐述。它不仅仅是告诉你一个公式,而是告诉你为什么要有这个公式,以及在实际设计中需要考虑哪些因素。比如,对于一个热控系统的设计,书中会从任务目标、工作环境、寿命要求、成本限制等多个维度进行分析,然后给出相应的热设计策略。这让我感觉,航天器的热控设计,是一个系统性的工程,需要综合考虑各种因素。书中对“热材料”特性的详尽介绍,是我觉得特别实用的一部分。它不仅列举了各种材料的导热系数、比热容、热膨胀系数等参数,还分析了这些材料在真空、高温、低温等不同环境下的稳定性。这对于我理解为什么某些材料会被用于航天器,而另一些则不行,提供了非常有价值的信息。我印象特别深刻的是关于“热界面材料”的讨论,它详细介绍了各种导热膏、导热垫的性能,以及如何选择合适的材料来减小界面热阻。这本书,不仅仅是关于“温度”的讨论,更是关于“能量”的流动和控制,以及如何在极端环境下,将这些能量引导到最合适的地方。

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老实说,一开始拿到这本《航天器热控制技术》时,我并没有抱太大的期望,毕竟这类技术书籍往往枯燥乏味,公式一大堆,读起来费劲。然而,这本书的打开方式却完全出乎我的意料。它没有上来就丢给你一堆晦涩难懂的公式和理论,而是先从航天器所处的严酷空间环境入手,生动地描述了真空、高低温交变、强太阳辐射等极端条件对航天器内部设备的影响。这种“情境导入”的方式,瞬间就将我代入了航天器设计者所面临的困境,也让我明白为什么热控制如此重要。接着,书中循序渐进地介绍了各种被动热控技术,例如表面涂层、隔热材料、散热器等。我特别喜欢它对各种涂层材料的对比分析,从选择依据、性能指标到实际应用案例,都讲解得十分到位。比如,对于太阳反射涂层,书中不仅列出了不同涂层的反射率数据,还分析了它们在不同温度下的稳定性和耐久性,这对于我选择适合特定任务的涂层提供了非常实用的参考。而且,书中并没有回避热控系统设计中的一些难点和挑战,比如如何准确预测航天器在不同轨道和姿态下的热负荷,如何处理内部发热部件的热量,以及如何防止热量在组件之间传递引起过热或过冷。它提出的计算方法和设计原则,都显得非常严谨和实用。读完这本书,我感觉自己对航天器热控制有了更全面、更深入的理解,不再仅仅是停留在表面,而是能够从更宏观和微观的层面去思考问题。

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这本《航天器热控制技术》的出现,简直像及时雨一样,解了我燃眉之急。我之前参与的一个小型卫星项目,虽然概念上很有前景,但在实际热管理方面就卡住了。我们团队对航天器热控制的理解主要停留在概念层面,对具体的工程实现、各种热控材料的选用、以及不同工况下的热分析模型就显得非常薄弱。这本书的内容,从基础理论讲到具体应用,层层递进,让我对热控系统的设计流程有了更清晰的认识。特别是关于多层隔热材料(MLI)的章节,详细讲解了MLI的结构、性能参数、安装方式以及失效分析,这对于我们选择合适的隔热方案至关重要。书中还列举了许多实际案例,分析了不同类型航天器(如通信卫星、遥感卫星、深空探测器)所面临的热控挑战以及相应的解决方案,这些宝贵的经验对我们非常有启发。我尤其欣赏书中对热控系统可靠性设计和在轨故障诊断的探讨,这远超出了我之前对热控仅限于“保温”和“散热”的认知。通过阅读,我深刻体会到热控系统是航天器稳定运行的生命线,其设计复杂度和重要性不容小觑。书中对不同材料的热导率、比热容、热辐射系数等物理参数的详细介绍,以及如何根据这些参数进行热平衡计算,让我能够更科学地评估材料选择的合理性。此外,书中关于主动热控技术的介绍,例如热管、脉冲管制冷机等,也为我们拓展了思路,思考在成本和复杂性允许的情况下,是否可以采用更高效的主动热控手段来应对极端的热环境。这本书不仅仅是理论的堆砌,更像是给了一个可以直接上手操作的工具箱,让我感觉自己离成功解决热控难题又近了一大步。

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这本书的出现,为我解决一个长期存在的困惑提供了清晰的思路。我一直对航天器表面的涂层是如何影响其温度感到好奇,尤其是那些看起来普通的颜色,却能在太空极端环境下发挥巨大的作用。《航天器热控制技术》这本书,则详细解答了我的疑问。它不仅仅是列举了各种涂层的颜色,更是深入分析了不同涂层的光谱特性,比如太阳吸收率、红外发射率等,以及这些特性是如何影响航天器与外界进行热量交换的。书中对“太阳反射涂层”和“红外发射涂层”的详细讲解,让我明白了为什么航天器表面常常会呈现出特殊的颜色。它不仅介绍了这些涂层的成分和制造工艺,还分析了它们在不同温度下的稳定性和耐久性。我尤其欣赏书中对“热控涂层失效机理”的探讨,它分析了紫外线辐射、原子氧侵蚀、粒子轰击等因素对涂层性能的影响,以及如何通过设计来提高涂层的使用寿命。这让我意识到,航天器表面的材料选择,绝不仅仅是美观问题,而是关乎整个航天器能否正常工作。读完这本书,我感觉自己对航天器表面的“皮肤”有了更深的理解,它不仅仅是一层保护,更是航天器与外界进行“呼吸”和“交流”的重要媒介。

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