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內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　本書概述了主帶小行星探測(cè)任務(wù)對(duì)象和太陽(yáng)帆推進(jìn)技術(shù)進(jìn)展；建立了考慮薄膜形狀的光壓力模型、光壓力與結(jié)構(gòu)之間的靜動(dòng)力學(xué)分析模型、結(jié)構(gòu)姿態(tài)軌道耦合的動(dòng)力學(xué)模型，并開展了仿真分析；以2020年前后在7年時(shí)間內(nèi)探測(cè)至少3顆主帶小行星為主要任務(wù)目標(biāo)，開展了目標(biāo)選擇優(yōu)化方法研究、軌道設(shè)計(jì)方法研究、以及姿態(tài)軌道耦合控制方法研究；從結(jié)構(gòu)構(gòu)型、支撐臂、帆面、折展、支撐包裝結(jié)構(gòu)等多個(gè)太陽(yáng)帆特有系統(tǒng)上進(jìn)行了設(shè)計(jì)技術(shù)研究；針對(duì)收納半徑小、收納體積小、展開順利無遮擋，在功能完整的基礎(chǔ)上結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)盡量簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)要求，開展了地面折疊展開原理樣機(jī)設(shè)計(jì)及研制，并對(duì)研制的地面原理樣機(jī)進(jìn)行地面測(cè)試和試驗(yàn)，驗(yàn)證原理樣機(jī)的折疊展開方案，得到了縮比樣機(jī)在地面環(huán)境下的力學(xué)特征參數(shù)，為太陽(yáng)帆結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。

作者簡(jiǎn)介

　　劉宇飛，研究員，在中國(guó)空間技術(shù)研究院錢學(xué)森空間技術(shù)實(shí)驗(yàn)室開展空間太陽(yáng)能電站、深空太陽(yáng)帆等超大尺度空間系統(tǒng)構(gòu)建與應(yīng)用研究。擔(dān)任航天五院空間電站專委會(huì)委員、宇航學(xué)會(huì)太陽(yáng)能電站專委會(huì)委員。承擔(dān)和參與了深空探測(cè)民“863”重大課題、民用航天重大背景課題、自然基金重點(diǎn)項(xiàng)目、軍科委基礎(chǔ)加強(qiáng)項(xiàng)目等數(shù)十項(xiàng)課題研究工作。授權(quán)發(fā)明專利10余項(xiàng)，在航天領(lǐng)域期刊發(fā)表各類論文數(shù)十篇。

圖書目錄

第1章緒論
1.1 利用太陽(yáng)帆開展主帶小行星探測(cè)概述
1.1.1 小行星探測(cè)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.1.2 主帶小行星探測(cè)意義
1.1.3 主帶小行星探測(cè)的目標(biāo)選擇
1.1.4 利用太陽(yáng)帆開展主帶小行星探測(cè)任務(wù)設(shè)想
1.2 太陽(yáng)帆推進(jìn)技術(shù)發(fā)展概述
1.2.1 太陽(yáng)帆探測(cè)器以及太陽(yáng)帆創(chuàng)新概念研究現(xiàn)狀
1.2.2 太陽(yáng)帆探測(cè)任務(wù)研究現(xiàn)狀
1.2.3 國(guó)外主要太陽(yáng)帆研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)展
1.2.4 太陽(yáng)帆后續(xù)發(fā)展的設(shè)想
第2章基于太陽(yáng)光壓力的太陽(yáng)帆推進(jìn)理論
2.1 太陽(yáng)光壓力建模理論
2.1.1 太陽(yáng)光壓力推進(jìn)理論研究
2.1.2 太陽(yáng)帆光壓模型
2.2 太陽(yáng)帆結(jié)構(gòu)靜動(dòng)力學(xué)建模方法
2.2.1 太陽(yáng)帆靜力學(xué)分析
2.2.2 太陽(yáng)帆“中心剛體撓性附件”動(dòng)力學(xué)方程
2.2.3 太陽(yáng)帆動(dòng)力學(xué)耦合系數(shù)計(jì)算
2.2.4 太陽(yáng)帆全桿模型
2.2.5 太陽(yáng)帆全帆模型
2.2.6 太陽(yáng)帆全柔性動(dòng)力學(xué)方程
2.3 太陽(yáng)帆姿態(tài)軌道耦合動(dòng)力學(xué)建模方法
2.3.1 太陽(yáng)帆姿態(tài)軌道耦合動(dòng)力學(xué)模型建立
2.3.2 姿態(tài)軌道振動(dòng)耦合動(dòng)力學(xué)降階模型
2.4 基于時(shí)變光壓力的動(dòng)力學(xué)數(shù)值仿真分析
2.4.1 振動(dòng)變形對(duì)太陽(yáng)帆所受光壓力的影響
2.4.2 振動(dòng)變形對(duì)太陽(yáng)帆姿態(tài)和軌道的影響
2.4.3 姿態(tài)振動(dòng)耦合影響分析
第3章利用太陽(yáng)帆開展主帶小行星探測(cè)任務(wù)設(shè)計(jì)
3.1 太陽(yáng)帆主要指標(biāo)
3.2 多顆主帶小行星目標(biāo)選擇優(yōu)化方法
3.3 主帶小行星探測(cè)任務(wù)軌道設(shè)計(jì)方法
3.3.1 太陽(yáng)帆日心軌道動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)
3.3.2 太陽(yáng)帆軌道優(yōu)化設(shè)計(jì)方法
3.3.3 標(biāo)稱軌道設(shè)計(jì)結(jié)果
3.3.4 軌道設(shè)計(jì)結(jié)果分析
3.3.5 不同參數(shù)的影響分析
3.4 百米級(jí)太陽(yáng)帆姿態(tài)軌道耦合控制方法
3.4.1 太陽(yáng)帆GNC分系統(tǒng)概述
3.4.2 太陽(yáng)帆光壓力矩調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)
3.4.3 滾轉(zhuǎn)軸穩(wěn)定機(jī)設(shè)計(jì)
3.4.4 太陽(yáng)帆動(dòng)力學(xué)模型對(duì)控制結(jié)果的影響分析
3.5 總結(jié)與展望
第4章百米級(jí)太陽(yáng)帆方案設(shè)計(jì)
4.1 太陽(yáng)帆構(gòu)型比較與方案設(shè)計(jì)
4.2 支撐臂選擇與設(shè)計(jì)
4.2.1 支撐臂構(gòu)型種類
4.2.2 支撐臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.2.3 支撐臂力學(xué)分析
4.3 帆面選擇與設(shè)計(jì)
4.3.1 帆面材料選擇
4.3.2 帆面鍍膜方案
4.3.3 帆面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.4 帆面折展展開方案
4.4.1 太陽(yáng)帆帆面折疊技術(shù)研究
4.4.2 太陽(yáng)帆面展開技術(shù)研究
4.5 太陽(yáng)帆支撐與包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.5.1 構(gòu)形設(shè)計(jì)
4.5.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.5.3 帆面空間適應(yīng)性
4.5.4 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.6 其他分系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.6.1 通信數(shù)傳分系統(tǒng)
4.6.2 能源分系統(tǒng)
第5章地面樣機(jī)研制與實(shí)驗(yàn)分析
5.1 折疊展開樣機(jī)方案
5.2 折疊展開試驗(yàn)及分析
5.2.1 帆面不同折疊方式展開試驗(yàn)
5.2.2 帆面與支撐臂整體展開試驗(yàn)
5.2.3 總結(jié)
5.3 原理樣機(jī)力學(xué)測(cè)試及分析
5.3.1 原理樣機(jī)靜力學(xué)測(cè)試
5.3.2 原理樣機(jī)振動(dòng)測(cè)試
5.4 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
索引