空间技术与应用学术著作丛书 航天器对接机构【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

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第1章 绪论1

1.1 空间对接技术概述1

1.1.1 空间对接的基本概念1

1.1.2 任务、用途及其特点2

1.2 空间对接机构的定义和分类6

1.2.1 空间对接机构的定义6

1.2.2 对接机构的分类8

1.2.3 交会对接的基本过程9

1.3 国外对接技术的发展10

1.3.1 发展概况10

1.3.2 空间对接任务需求的发展过程11

1.3.3 对接机构的发展历程12

1.3.4 空间对接任务汇总23

1.3.5 对接技术发展趋势27

1.4 中国对接技术的发展29

1.4.1 中国的载人航天29

1.4.2 中国的交会对接30

1.5 本书的主要内容31

第2章 交会对接系统32

2.1 系统组成32

2.1.1 参与交会对接的系统32

2.1.2 目标航天器33

2.1.3 追踪航天器36

2.1.4 运载火箭和发射场37

2.1.5 测控通信38

2.1.6 航天员39

2.2 交会对接过程40

2.3 对接初始条件41

2.3.1 对接初始条件的定义41

2.3.2 对接初始条件的形成42

2.3.3 对接初始条件的确定44

2.4 天宫一号/神舟八号的对接过程44

2.4.1 追踪和逼近44

2.4.2 对接45

2.4.3 组合飞行46

2.4.4 分离47

第3章 对接机构方案设计48

3.1 对接机构的任务分析48

3.1.1 对接机构任务48

3.1.2 对接机构设计要求53

3.1.3 对接机构类型56

3.1.4 对接机构的技术特点60

3.1.5 主要对接机构技术方案62

3.2 周边式对接机构65

3.2.1 设计思想65

3.2.2 工作过程67

3.2.3 系统组成69

3.2.4 工作原理73

3.3 锥杆式对接机构79

3.3.1 设计思想79

3.3.2 工作过程81

3.3.3 工作原理83

3.4 自适应控制型对接机构87

3.4.1 设计思想87

3.4.2 设计方案88

3.4.3 主要技术特点90

3.5 通用停靠机构91

3.5.1 应用背景91

3.5.2 典型的工作过程92

3.5.3 设计方案96

3.6 合作目标轻小型对接机构99

3.6.1 ETS-Ⅶ对接机构100

3.6.2 轨道快车对接机构107

3.6.3 皮纳卫星对接捕获装置116

3.6.4 轻小型对接机构的特点127

3.7 非合作目标在轨捕获装置128

3.8 载荷连接机构136

3.8.1 V型导向与中心锁紧机构136

3.8.2 带有闭锁的连接机构136

3.8.3 快速载荷适配器139

第4章 重要机构和单项技术设计141

4.1 相容性保证141

4.1.1 一般对接机构的结构相容性141

4.1.2 异体同构对接机构的相容性141

4.1.3 运动行程相容性142

4.2 结构143

4.2.1 对接环143

4.2.2 对接框144

4.3 捕获机构146

4.3.1 “联盟”锥杆式对接机构的捕获机构146

4.3.2 “联盟”、“阿波罗”和航天飞机APAS的捕获机构148

4.4 连接锁紧机构151

4.4.1 APAS的对接锁系153

4.4.2 螺栓式对接锁159

4.5 电气液路连接机构161

4.5.1 “联盟-阿波罗”组合中的电路自动连接机构162

4.5.2 “货船-空间站”的液路连接机构163

4.6 密封设计164

4.6.1 对接机构的密封类型和特点164

4.6.2 对接面密封方案的选择164

4.6.3 密封槽、密封圈外形尺寸设计166

4.6.4 密封圈泄漏率的理论计算167

4.6.5 密封试验167

4.7 润滑技术169

4.7.1 对接机构的润滑要求169

4.7.2 油脂润滑方案170

4.7.3 固体润滑方案170

4.8 热设计171

4.8.1 热控设计171

4.8.2 热环境适应性设计171

4.9 可靠性172

4.9.1 可靠性概念和要求172

4.9.2 可靠性工作项目173

4.9.3 对接机构可靠性设计准则175

4.9.4 故障模式及影响分析175

4.9.5 故障树分析178

4.9.6 捕获概率181

4.9.7 对接机构备份措施182

4.9.8 对接机构的可靠性评估184

第5章 对接动力学设计和仿真187

5.1 对接动力学研究概况187

5.2 对接动力学仿真的设计189

5.3 周边式对接动力学简化与参数分析191

5.3.1 简化的三维模型191

5.3.2 简化的二维模型193

5.3.3 缓冲性能设计198

5.4 锥杆式对接动力学的简化与参数分析200

5.4.1 保证捕获的条件分析200

5.4.2 碰撞能量分析202

5.4.3 捕获前的缓冲阻尼参数分析206

5.4.4 捕获后的缓冲阻尼参数分析208

5.5 周边式对接仿真模型209

5.5.1 对接初始条件的定义209

5.5.2 碰撞可能性建模210

5.5.3 碰撞计算处理方法214

5.5.4 捕获模型215

5.5.5 系统动力学模型217

5.6 周边式对接机构动力学仿真分析219

5.6.1 仿真分析的任务219

5.6.2 整机等效性能的仿真分析221

5.6.3 典型工况的仿真分析222

5.6.4 捕获概率的仿真229

5.6.5 传动链惯性对缓冲力的影响231

第6章 对接机构的试验技术234

6.1 试验的设计234

6.2 试验的任务和试验方案235

6.2.1 任务和要求235

6.2.2 试验类型236

6.2.3 对接试验方案策划239

6.3 试验设备的种类240

6.4 静态性能测试设备241

6.5 机械式对接动力学设备243

6.5.1 吊挂式对接试验台243

6.5.2 气浮式对接动力学试验台244

6.6 半物理仿真对接动力学试验设备245

6.6.1 半物理仿真对接动力学试验原理245

6.6.2 对接过程的半物理仿真数学模型248

6.6.3 对接初始条件的实现255

6.6.4 欧空局的对接试验台258

6.7 热真空对接试验设备259

参考文献262