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第1章绪论 1

1.1 临近空间 1

1.1.1 临近空间提出的背景 1

1.1.2 临近空间的概念 3

1.1.3 临近空间的应用价值 3

1.2 临近空间飞行器 6

1.2.1 临近空间飞行器的概念与分类 6

1.2.2 临近空间飞行器的特点 7

1.2.3 临近空间飞行器的发展概况 11

1.2.4 临近空间飞行器的发展趋势 20

1.3 临近空间飞行器技术 22

1.3.1 现有航空航天技术分析 22

1.3.2 临近空间飞行器的技术需求 25

1.3.3 发展临近空间飞行器的技术途径 27

第2章 临近空间的环境特征 29

2.1 大气特征 29

2.1.1 大气的分层结构 29

2.1.2 大气的物理性能 32

2.1.3 大气的成分及分布 39

2.2 电离层特征 40

2.2.1 电离层主要参数 40

2.2.2 电离层正常结构 41

2.2.3 电离层反常现象 42

2.3 地球磁场和引力场特征 43

2.3.1 地球磁场特征 43

2.3.2 地球引力场特征 44

2.4 电磁辐射和空间粒子辐射 46

2.4.1 太阳电磁辐射和地气辐射 46

2.4.2空间粒子辐射 47

2.5 临近空间环境对飞行器的影响 47

2.5.1 大气物理性能对飞行器的影响 48

2.5.2 临近空间环境对推进系统的效应 51

第3章 临近空间飞行器的能源支撑技术 53

3.1 传统能源技术 53

3.1.1 高能蓄电池技术 53

3.1.2 氢氧燃料电池技术 57

3.1.3 太阳能电池技术 61

3.2 微波输能技术 65

3.2.1 微波输能系统原理及组成 65

3.2.2 微波输能的关键技术 69

3.2.3 在临近空间的应用分析 73

3.3 激光输能技术 75

3.3.1 激光输能系统原理及组成 75

3.3.2 激光输能的关键技术 78

3.3.3 在临近空间的应用分析 83

3.4 飞轮储能技术 84

3.4.1 飞轮储能系统原理及组成 84

3.4.2 飞轮储能系统的工作过程 87

3.4.3 在临近空间的应用分析 89

3.5 磁流体发电技术 92

3.5.1 磁流体发电原理 92

3.5.2 机载磁流体发电的关键技术 93

3.5.3 在临近空间的应用分析 94

3.6 其他能源技术 97

3.6.1 超导储能技术 97

3.6.2 核能源技术 101

第4章 临近空间飞行器的动力支撑技术 107

4.1 传统航空航天发动机技术 107

4.1.1 传统航空航天发动机主要类型 108

4.1.2 传统航空航天发动机性能特点 109

4.1.3 在临近空间的应用分析 114

4.2 特种火箭发动机技术 117

4.2.1 电火箭发动机技术 117

4.2.2 核火箭发动机技术 119

4.2.3 太阳能火箭发动机技术 120

4.2.4 其他特种火箭发动机技术 122

4.2.5 在临近空间的应用分析 123

4.3 微波推进技术 123

4.3.1 微波推进基本概念与原理 124

4.3.2 脉冲微波推进器系统介绍 125

4.3.3 脉冲微波推进器关键技术 128

4.3.4 在临近空间的应用分析 130

4.4 激光推进技术 131

4.4.1 激光推进基本概念与原理 131

4.4.2 激光推进器推进性能参数 135

4.4.3 激光推进关键技术 138

4.4.4 在临近空间的应用分析 141

4.5 脉冲爆震发动机技术 142

4.5.1 脉冲爆震发动机基本概念 142

4.5.2 脉冲爆震发动机结构原理 144

4.5.3 脉冲爆震发动机关键技术 149

4.5.4 在临近空间的应用分析 150

第5章 低速临近空间飞行器技术 152

5.1 低速临近空间飞行器的能源技术 152

5.1.1 超高空飞艇的能源技术 152

5.1.2 超高空无人机的能源技术 153

5.2 低速临近空间飞行器的动力技术 154

5.2.1 超高空飞艇的动力技术 154

5.2.2 超高空无人机的动力技术 155

5.3 低速临近空间飞行器的材料技术 156

5.3.1 飞艇的蒙皮材料技术 156

5.3.2 无人机的机体结构复合材料技术 159

5.4 超高空飞艇定点悬停技术 161

5.4.1 长时定点悬停原理及技术途径 162

5.4.2 自适应定点控制的关键问题 163

5.5 超高空无人机飞行控制技术 164

5.5.1 无人机飞行控制的一般特点 164

5.5.2 超高空无人机任务设备和飞行综合控制技术 165

第6章 高速临近空间飞行器技术 168

6.1 高速临近空间飞行器的能源技术 168

6.1.1 超声速临近空间飞行器的能源技术 168

6.1.2 高超声速临近空间飞行器的能源技术 169

6.2 高速临近空间飞行器的动力技术 170

6.2.1 超声速临近空间飞行器的动力技术 170

6.2.2 高超声速临近空间飞行器的动力技术 170

6.3 高超声速条件下的热防护技术 172

6.3.1 高速平台对热防护技术的需求特点 173

6.3.2 热防护机理 174

6.3.3 高温热防护涂层 175

6.4 临近空间稀薄流区气动技术 176

6.4.1 稀薄流区的概念 176

6.4.2 临近空间稀薄流区的气动特性 177

6.4.3 高超声速临近空间飞行器的气动问题 178

6.5 高速平台的一体化设计 179

6.5.1 一体化设计技术概述 180

6.5.2 机体与推进系统的一体化设计 181

6.5.3 动力与能源系统的一体化设计 183

结束语 185

参考文献 187