《航天飛行動力學（第2版）》是2024年科學出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：航天飛行動力學（第2版）
- 作者：方群
- 出版時間：2024年1月1日
- 出版社：科學出版社
- 頁數：326 頁
- ISBN：9787030773807
- 開本：16 開
- 裝幀：平裝
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《航天飛行動力學（第2版）》系統地闡述航天飛行動力學的基本原理和方法，對涉及對象 (戰術飛彈、遠程火箭、太空飛行器、高超聲速飛行器等)和飛行環境(大氣層內、大氣層外)的動力學問題的相關基本概念和原理，坐標系建立和描述方法，力學環境特性分析方法，動力學特性建模和分析方法，運動特性建模和分析方法，導引飛行的軌道特性分析方法，航天飛行動力學的前沿、統一和一些特殊性問題等進行論述。
圖書目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 概述 1
1.2飛行動力學的重要作用及地位 2
1.3航天飛行動力學的前沿問題 3
1.3.1飛行器多柔性體系統動力學建模方法 3
1.3.2彈性飛行力學 4
1.3.3計算飛行力學 7
1.3.4試驗設計方法 8
1.3.5飛行軌跡最佳化設計方法 13
1.3.6飛行軌跡的統一性 14
1.3.7面向任務的圓錐*線統一拼接法飛行器軌跡設計 15
1.3.8高超聲速飛行姿態動力學的非線性問題 18
1.3.9空天飛行器彈道 /軌道/姿態一體化最佳化設計 20
1.4西北工業大學“航天飛行動力學”課程簡介 21
思考題 21
參考文獻 22
第2章 戰術飛彈飛行動力學 23
2.1空氣動力 23
2.1.1空氣動力的表達式 23
2.1.2 升力 24
2.1.3側向力 25
2.1.4 阻力 26
2.2空氣動力矩 27
2.2.1空氣動力矩的表達式 27
2.2.2壓力中心和焦點 27
2.2.3俯仰力矩 28
2.2.4偏航力矩 34
2.2.5滾轉力矩 34
2.2.6鉸鏈力矩 36
2.3 推力 37
2.4 重力 38
2.5飛彈運動的建模基礎 39
2.5.1理論基礎 39
2.5.2飛彈運動建模的簡化處理 39
2.6常用坐標系及其變換 40
2.6.1坐標系定義 40
2.6.2坐標系變換 42
2.7飛彈運動模型的建立 49
2.7.1動力學方程 49
2.7.2運動學方程 54
2.7.3飛彈質量變化方程 55
2.7.4角度幾何關係方程 56
2.7.5操縱關係方程 57
2.7.6飛彈運動方程組 59
2.8飛彈運動方程組的簡化與分解 60
2.8.1飛彈的縱向運動和側向運動 61
2.8.2飛彈的平面運動 63
2.9飛彈的質心運動 64
2.9.1“瞬時平衡”假設 64
2.9.2飛彈質心運動方程組 66
2.9.3理想彈道、理論彈道和實際彈道 67
2.10 過載 68
2.10.1機動性與過載的概念 68
2.10.2過載的投影 69
2.10.3過載與飛彈運動的關係 70
2.10.4彈道*率半徑與法向過載的關係 72
2.10.5需用過載、極限過載和可用過載 72
2.11方案飛行 73
2.11.1鉛垂平面內的方案飛行 74
2.11.2水平面內的方案飛行 78
2.12導引飛行與彈道 80
2.12.1自動瞄準的相對運動方程 81
2.12.2遙控導引的運動學方程組 82
2.12.3導引方法 82
2.12.4導引彈道的求解 85
2.12.5選擇導引方法的基本原則 86
2.12.6複合制導 87
2.12.7現代制導規律 87
思考題 88
參考文獻 90
第3章 動態特性分析 91
3.1 引言 91
3.1.1小擾動法的概念 92
3.1.2穩定性概念 92
3.1.3操縱性概念 93
3.2飛彈運動方程線性化 94
3.2.1線性化方法 94
3.2.2作用力和力矩偏量 97
3.2.3飛彈運動方程組線性化 101
3.2.4係數凍結法 106
3.2.5特徵彈道和特徵點選取原則 106
3.3縱向擾動運動 108
3.3.1縱向擾動運動的數學模型 109
3.3.2縱向擾動運動的動力係數 110
3.3.3縱向擾動運動的狀態方程 112
3.3.4縱向自由擾動運動的特徵根性質 113
3.3.5縱向短周期擾動運動的分析 120
3.3.6縱向短周期擾動運動的傳遞函式 123
3.3.7縱向短周期擾動運動的操縱性 129
3.4側向擾動運動 137
3.4.1 側向擾動運動的數學模型 138
3.4.2 側向擾動運動的狀態方程 141
3.4.3 側向擾動運動的模態 143
3.4.4 側向擾動運動的傳遞函式 147
3.4.5 軸對稱型飛彈側向擾動運動方程組的簡化 151
思考題 155
參考文獻 155
第4章 遠程火箭飛行動力學 156
4.1常用坐標系與變質量力學原理 156
4.1.1常用坐標系及其變換 156
4.1.2 變質量力學原理 164
4.2火箭的力學環境 170
4.2.1 附加力與附加力矩 170
4.2.2 推力 174
4.2.3 引力與重力 175
4.2.4 氣動力與氣動力矩 179
4.2.5 控制系統的控制力與控制力矩 187
4.3火箭的運動方程 192
4.3.1 矢量形式的動力學方程 192
4.3.2 發射坐標系中的彈道方程 193
4.3.3 發射坐標系中的彈道計算方程 203
4.3.4 速度坐標系中的彈道方程 207
4.4火箭主動段的運動 211
4.4.1 用於方案論證階段的縱向運動方程 211
4.4.2 主動段運動特性分析 212
4.5火箭載荷自由飛行段的運動 218
4.5.1 自由飛行段的軌道方程 218
4.5.2 軌道方程參數的意義及其確定 221
4.5.3 圓錐截線形狀與主動段終點參數的關係 223
4.5.4 橢圓的幾何參數與主動段終點參數的關係 224
4.5.5 成為人造衛星或飛彈的條件 226
4.6再入段彈道 228
4.6.1 再入段運動方程 228
4.6.2 零攻角再入彈道 234
4.6.3 有升力再入彈道 235
思考題 242
參考文獻 243
第5章 太空飛行器飛行動力學 244
5.1太空飛行器軌道運動的動力學模型 244
5.2克卜勒軌道特性 245
5.2.1克卜勒軌道的三個常量 245
5.2.2太空飛行器沿克卜勒軌道運行的特性 249
5.3克卜勒軌道六要素 257
5.3.1軌道六要素定義及作用 257
5.3.2已知狀態向量求解軌道六要素 258
5.3.3已知軌道六要素求解狀態向量 261
5.4太空飛行器軌道攝動 263
5.4.1軌道攝動原因 263
5.4.2軌道攝動方程 268
5.4.3地球非球形引起的軌道攝動 270
5.4.4大氣阻力引起的軌道攝動 273
5.4.5幾種典型軌道 277
5.5太空飛行器軌道機動 281
5.5.1脈衝推力軌道機動 282
5.5.2連續推力軌道機動 291
5.6太空飛行器姿態運動 294
5.6.1剛體太空飛行器姿態動力學方程 295
5.6.2太空飛行器的姿態描述及運動學方程 296
5.6.3簡化的剛體太空飛行器姿態運動方程 298
5.6.4基於四元數的姿態描述 299
5.7太空飛行器姿態穩定與控制 308
5.7.1無外力矩的自由運動及其穩定性 308
5.7.2採用推力器的三軸姿態穩定控制 315
5.7.3採用飛輪裝置的三軸姿態穩定控制 321
思考題 325
參考文獻 326
