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| 編輯推薦： |
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结构系统是航天飞行器中一个较大的分系统,其对保证航天飞行器任务的完成有很重要的作用。传统航天飞行器结构技术虽然已经非常成熟和完善,但是还不能满足面向空天一体、可重复使用新型航天飞行器的技术发展需求。因此,目前需要对新型航天飞行器结构技术进行全面系统的总结与技术剖析。
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| 關於作者： |
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彭小波，中国运载火箭技术研究院研究员。现任中国运载火箭技术研究院研究发展中心主任，兼任某重大项目总指挥、863某主题专家组副组长。先后获得国家科学技术进步奖一等奖1项，国防科学技术进步奖特等奖1项、二等奖3项，三等奖2项。朱永贵，中国运载火箭技术研究院研究员、型号总设计师。国家特殊津贴专家，取得多项军队科技进步奖和国防科技进步奖，获得多项国家和国防科技进步奖。王悦，中国运载火箭技术研究院研究员，获得2项中国航天科技集团公司科技进步奖二等奖。姚世东，中国运载火箭技术研究院研究员、型号副总师获得国防科技进步一等奖1项，军队科技进步奖三等奖1项，中国航天科技集团公司科技进步奖三等奖4项，中国航天基金奖1项。
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| 目錄：
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第1章概论1
11可重复使用新型航天飞行器结构基本概念1
12可重复使用新型航天飞行器发展历程及关键技术2
121可重复使用新型航天飞行器发展历程2
122可重复使用新型航天飞行器关键技术7
13可重复使用新型航天飞行器结构特点9
131承受载荷9
132安装设备9
133提供构型10
14可重复使用新型航天飞行器结构研制10
141可行性论证阶段10
142概念设计阶段11
143样机研制阶段12
参考文献14
第2章典型航天飞行器结构介绍及国外发展现状15
21航天飞机结构系统概述15
211前机身结构15
212中机身结构19
213后机身结构22
214翼面结构24
22航天飞机轨道飞行器的制造过程29
23X37B结构方案概述31
231X37B飞行器概述31
232X37B结构选材32
233X37B结构总体传力分析32
234X37B结构系统技术特点35
24云霄塔SKYLON飞行器结构方案概述35
241SKYLON飞行器概述35
242SKYLON结构系统37
243SKYLON起落架系统40
25IXV结构方案概述41
251IXV飞行器概述41
252IXV结构系统43
253IXV机构系统46
26追梦者Dream Chaser结构方案概述47
261Dream Chaser飞行器概述47
262Dream Chaser飞行器结构发展历程49
263Dream Chaser飞行器的创新性55
参考文献56
第3章可重复使用新型航天飞行器结构设计完整性要求57
31可重复使用新型航天飞行器结构的设计目标57
311质量57
312工艺性57
313简易性57
314维护性57
315可达性57
316互换性58
317维修性58
318贮箱适用性58
319费用58
3110各项要求的相容性58
32可重复使用新型航天飞行器结构的设计特性58
321可重复使用新型航天飞行器结构的环境条件59
322可重复使用新型航天飞行器结构的载荷64
323热特性70
324材料特性71
325其他特性75
33使用寿命78
331安全寿命78
332破损安全78
333材料特性79
334载荷谱79
335循环载荷79
336持续载荷79
34设计验证80
341文件80
342分析81
343确定载荷、压力和环境的试验82
344材料特性试验83
345研究性试验85
346鉴定试验86
347验收试验91
348飞行试验92
349特殊试验93
参考文献95
第4章可重复使用新型航天飞行器结构设计96
41可重复使用新型航天飞行器结构材料96
411复合材料97
412轻质金属材料100
413其他金属材料102
414结构材料工艺选择103
42可重复使用新型航天飞行器结构设计的特点103
421结构轻质化104
422结构多功能集成化106
423设计和制造数字化107
424结构可重复使用性108
43可重复使用新型航天飞行器结构构型109
431硬壳半硬壳结构109
432杆系结构110
433复合材料整体结构111
44可重复使用新型航天飞行器结构件117
441梁119
442壁板132
443夹芯结构夹层结构140
444贮箱157
45可重复使用新型航天飞行器结构连接175
451对接接头175
452铆钉连接181
453金属的胶接与胶焊连接185
454复合材料连接192
参考文献198
第5章可重复使用新型航天飞行器机构设计199
51概述199
52传动机构199
521传动机构功能199
522传动机构设计200
523传动机构的负载力矩203
524传动机构活动关节203
525伺服传动器206
526传动机构与机身结构的连接设计207
527传动机构设计考虑因素208
53空间机构209
531有效载荷舱门结构与机构209
532太阳电池阵机构215
参考文献219
第6章可重复使用新型航天飞行器结构疲劳和损伤容限设计220
61疲劳设计220
611材料疲劳性能曲线220
612疲劳特性图221
613影响疲劳强度的因素及相应措施223
614疲劳设计准则230
615疲劳设计原理231
616疲劳寿命估算方法231
62损伤容限设计241
621基本概念241
622与安全寿命设计方法的区别243
623与断裂力学的关系244
624损伤容限设计的内容和方法245
625结构剩余强度分析249
63复合材料结构的耐久性损伤容限设计253
631复合材料结构损伤、断裂和疲劳的特点254
632复合材料结构耐久性损伤容限设计要求256
633复合材料结构耐久性／损伤容限设计方法概述259
634复合材料结构耐久性／损伤容限的设计选材和材料设计260
635提高复合材料结构耐久性／损伤容限的特殊设计技术262
参考文献264
第7章可重复使用新型航天飞行器结构设计与制造一体化265
71概述265
72结构设计制造一体化设计平台265
721设计制造一体化设计平台总体架构265
722基于FiberSIMVPM搭建复合材料设计制造一体化设计平台266
723复合材料结构快速优化设计268
724制订基于MBD的装配体设计规范269
725实现总装过程的有效管理269
726构建复合材料设计基础资源库270
73基于MBD的结构设计271
731基于MBD的产品结构定义方式272
732MBD技术工程应用关键技术272
733基于MBD的产品数据管理系统集成技术273
734基于MBD的产品设计273
735基于MBD的三维设计规范274
736预期效果275
74自动化制造技术275
741自动铺层技术及设备276
742热塑性复合材料自动化成型技术及自动化设备配套280
743复合材料零件自动化生产流水线281
744复合材料自动化检测技术284
75低成本制造技术285
751低温固化复合材料技术285
752RTM286
753RFI286
754辐射固化技术287
76基于MBD数字化设计与制造287
761流程设计288
762自动下料290
763激光投影291
77虚拟装配技术291
771需求与国内外研究状况291
772关键技术298
773研究方法及途径300
参考文献303
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| 內容試閱：
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结构系统是航天飞行器中一个较大的分系统，其对保证航天飞行器任务的完成有很重要的作用。随着世界航天的关注点由传统轨道到轨道亚轨道大气层空间一体化的转变，新型航天飞行器技术研究方兴未艾。传统航天飞行器结构技术虽然已经非常成熟和完善，但是还不能满足面向空天一体、可重复使用新型航天飞行器的技术发展需求。因此，目前需要对新型航天飞行器结构技术进行全面系统的总结与技术剖析。由于国内尚没有专门介绍新型航天飞行器结构技术的书籍，因此本书的出版有助于弥补这方面的缺憾，期望能对我国可重复使用航天飞行器结构技术的研究与发展提供思路与参考。
新型航天飞行器结构技术涉及范围较广，包括材料、设计、分析、仿真、制造和环境等相关内容，本书仅一般性地说明上述内容，重点阐述新型航天飞行器的结构特点、基本要求、新材料、新技术和设计方法等。本书共分7章。第1章为概论，介绍可重复使用新型航天飞行器结构的基本概念、特点、研制阶段和发展历程；第2章为可重复使用新型航天飞行器典型结构介绍和国外发展现状；第3章为可重复使用新型航天飞行器结构设计完整性要求，包括设计目标、设计特性、使用寿命和设计验证；第4章为可重复使用新型航天飞行器结构设计，介绍了包括材料、结构特点、结构构型、结构件、结构连接等方面的相关要求和研究经验；第5章为可重复使用新型航天飞行器机构设计，包含传动机构和空间机构；第6章为可重复使用新型航天飞行器结构疲劳和损伤容限设计；第7章为可重复使用新型航天飞行器结构设计与制造一体化，介绍了当前结构数字化设计、智能化制造和虚拟仿真等方面的内容。
本书在编写过程中，查阅了以美国X37B为代表的可重复使用新型航天飞行器新技术应用情况，书中有不少图片或者文字内容来源于互联网公开信息，供读者参考。
本书引用了一些相关专著的资料，作者在此向这些专著的作者表示衷心的感谢。
长期以来，刘竹生院士始终如一地关心、帮助和指导作者的研究工作。在撰写本书过程中，中国运载火箭技术研究院刘信和、李兴泉研究员及中航工业沈阳飞机设计研究所李贵文研究员给予了大力帮助，提出了许多指导性意见，在此一并向他们致以最衷心的感谢。另外在本书的编写过程中，得到了航天飞行器结构机构设计、分析、制造及试验等各方面专家的支持和帮助；本书的出版得到了航天科技图书出版基金的资助，在此一并表示感谢。
本书在总结过去国内外新型航天飞行器结构研制经验的基础上，力求全面准确地介绍新型航天器结构研制的相关技术。但是随着世界新型航天器的快速发展，结构技术水平也在不断更新和完善，加之编者的专业水平和专业范围有限，书中难免有不足和错误之处，敬请广大读者批评指正。
本书主要面向航天飞行器结构研制的工程技术人员，也可供从事其他飞行器结构设计相关专业工作的技术人员参考，还可作为高等院校师生教学或培训教材。
彭小波2015年6月
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