第21章 推进系统设计基础 潘科炎 周景濂 2
21.1 发展概况 2
21.2 推进系统基础知识 4
21.2.1 推进系统重要参数定义 4
21.2.2 理想情况下推力室的重要参数的理论值 7
21.3 推进系统分类和应用 7
21.4 推进系统总体设计考虑 13
21.4.1 推进系统要求 13
21.4.2 推进系统确定 16
21.4.3 推进剂预算 20
21.5 推进系统的安全性与可靠性 21
21.5.1 推进系统的安全性 21
21.5.2 推进系统的可靠性 28
参考文献 39
第22章 冷气推进系统 张银玉 40
22.1 概述 40
22.2 冷气推进系统的定义和分类 44
22.2.1 压缩气体冷气推进系统 45
22.2.2 气化式冷气推进系统 49
22.2.3 蓄压式冷气推进系统 50
22.3 冷气推进系统的设计 52
22.3.1 功能及其工作模式 52
22.3.2 冷气推进剂的选择 52
22.3.3 冷气推进系统的结构配置 53
22.3.4 部件模块化设计 54
22.4 冷气推进系统的主要部件 57
22.4.1 推力器组件 57
22.4.2 气体减压阀 62
22.4.3 高压气瓶 67
参考文献 69
第23章 单组元推进系统 朱孝赉 71
23.1 概述 71
23.2 单组元推进系统设计 73
23.2.1 自旋和双自旋稳定卫星的推进系统 73
23.2.2 三轴稳定卫星的推进系统 79
23.2.3 肼技术的扩大应用 82
23.2.4 单组元肼推进剂 87
23.3 推力器组件 88
23.3.1 推力器基本特性 88
23.3.2 推力器设计 90
23.3.3 肼推力器的应用 99
23.4 推进剂贮箱 103
23.4.1 推进剂贮箱的分类 103
23.4.2 表面张力推进剂管理装置和相关概念 106
23.4.3 毛细结构的计算 109
23.4.4 表面张力贮箱的地面模拟试验和基础试验 111
23.5 自锁阀 112
23.5.1 自锁阀分类 113
23.5.2 结构特点 115
参考文献 117
第24章 双组元推进系统 边炳秀 119
24.1 概述 119
24.1.1 双组元推进系统的特点 119
24.1.2 双组元推进系统的分类 120
24.2 双组元推进剂的选择 124
24.2.1 性能 125
24.2.2 可使用性 126
24.3 双组元推进系统总体设计 130
24.3.1 双组元推进系统的构成 130
24.3.2 双组元推进系统方案选择 133
24.3.3 双组元推进系统配置的考虑因素 134
24.3.4 双组元推进系统的性能 136
24.3.5 双组元推进系统可靠性及寿命 140
24.3.6 双组元推进系统的安全性 142
24.3.7 双组元推进系统的设计 143
24.4 推力器组件 147
24.4.1 喷注器设计 147
24.4.2 燃烧室设计 152
24.4.3 喷管设计 153
24.4.4 热设计 155
24.4.5 材料选择 158
24.4.6 典型的姿控发动机实例 159
24.5 双组元推进系统的现状与展望 164
24.5.1 现状 164
24.5.2 展望 164
参考文献 171
第25章 电推进 成器 174
25.1 概述 174
25.2 基本概念 178
25.2.1 能源 178
25.2.2 分别供能的电推进系统 179
25.2.3 变质量的影响 181
25.2.4 功率要求及效率 183
25.3 电推进系统的基本组成及分类 183
25.3.1 电推进系统的基本组成 183
25.3.2 电推进系统分类 185
25.4 电推进系统的选用原则 203
25.5 展望 204
参考文献 205
第26章 推进系统试验 张舜英 206
26.1 概述 206
26.2 发动机组件试验 212
26.2.1 鉴定试验和寿命试验 212
26.2.2 验收试验 212
26.3 推进分系统试验 212
26.3.1 推进分系统地面试验 212
26.3.2 推进分系统装星后的地面验收试验 213
26.3.3 推进分系统发射准备测试 214
26.3.4 推进分系统储存寿命试验 216
26.4 发动机组件试验设备 217
26.4.1 发动机高空性能试验台 218
26.4.2 发动机高空点火试验台 225
26.4.3 发动机排气羽流效应试验台 229
26.4.4 关键测量技术 232
26.5 推力器试验的测试 244
26.5.1 双组元推力器测试 245
26.5.2 单组元姿控推力器测试 247
参考文献 249
第27章 飞轮系统基础 胡玉琛 251
27.1 概述 251
27.2 飞轮的工作原理及分类 252
27.2.1 工作原理 252
27.2.2 数学模型 253
27.2.3 分类及组合 256
27.3 飞轮在控制系统中的应用 257
27.3.1 反作用飞轮 257
27.3.2 偏置飞轮 260
27.3.3 框架飞轮 266
27.3.4 控制力矩陀螺（CMG） 272
27.3.5 球飞轮（也称动量球） 279
27.3.6 储能飞轮 281
参考文献 282
第28章 飞轮机构 卢靖华 283
28.1 飞轮结构 283
28.1.1 结构设计的一般问题 283
28.1.2 动量飞轮和反作用飞轮 287
28.1.3 框架动量轮和控制力矩陀螺 290
28.2 飞轮轮体 292
28.2.1 轮体构型和设计要求 292
28.2.2 轮体设计方法 297
28.2.3 轮体固有频率和阻尼设计 303
28.2.4 可靠性和质量检验 305
28.3 飞轮驱动电机 306
28.3.1 飞轮驱动电机类型 306
28.3.2 位置传感器和绕组结构 308
28.3.3 三相Y形半桥式无刷直流电机 311
28.4 飞轮支承和润滑 319
28.4.1 固体润滑滚珠轴承 319
28.4.2 油膜润滑滚珠轴承 320
28.4.3 预载轴承对 326
28.4.4 额定工作寿命 330
28.4.5 磁轴承技术 331
28.5 飞轮驱动及控制 335
28.5.1 驱动电机和换向电路 335
28.5.2 飞轮驱动电路 340
28.5.3 飞轮控制方式 343
参考文献 362
第29章 飞轮机构实验 卢靖华 363
29.1 飞轮技术参数 363
29.1.1 主要性能参数 363
29.1.2 系统应用指标 365
29.2 工艺状态实验 370
29.2.1 跑合 371
29.2.2 滑行时间和平均摩擦力矩 371
29.2.3 风阻力矩和真空度的确定 372
29.2.4 轴承预载的选定 376
29.3 产品实验 378
29.3.1 飞轮调速特性和滑行特性 378
29.3.2 电流控制特性 379
29.3.3 系统实验 379
29.4 环境试验和寿命试验 380
参考文献 381
第30章 其他执行机构 邵久豪 382
30.1 概述 382
30.2 章动阻尼器 383
30.2.1 章动阻尼器的类型 383
30.2.2 管—球型章动阻尼器 387
30.2.3 试验装置和性能测试 392
30.3 天平动阻尼器 401
30.3.1 天平动阻尼器的组成及性能要求 401
30.3.2 天平动阻尼器的类型 402
30.3.3 磁悬浮球套球阻尼器 404
30.4 磁力矩器 410
30.4.1 磁力矩器的工作原理及种类 410
30.4.2 空芯磁力矩器设计 411
30.4.3 磁棒磁力矩器设计 412
30.4.4 磁力矩器控制线路 415
30.4.5 磁力矩器试验及测试 416
30.5 重力梯度杆及伸杆机构 418
30.5.1 可伸展杆及伸杆机构的类型及工作原理 418
30.5.2 伸展杆的设计、制造和测试 420
30.5.3 伸杆机构设计 423
30.5.4 杆系统试验 427
参考文献 427
第31章 太阳电池阵驱动机构和天线指向机构 高星 427
31.1 概述 429
31.2 太阳电池阵驱动机构 430
31.2.1 太阳电池阵驱动机构的发展现状 431
31.2.2 太阳电池阵驱动机构的功能 433
31.2.3 太阳电池阵驱动机构的组成及定向控制原理 434
31.2.4 太阳电池阵驱动机构的通用技术要求 436
31.2.5 设计原则和方案选择 438
31.2.6 太阳电池阵驱动机构的工作模式 450
31.2.7 主要技术问题 451
31.2.8 专项试验 454
31.2.9 两自由度（双轴）太阳电池阵驱动机构 455
31.2.10 太阳电池阵驱动机构的发展趋势 458
31.2.11 太阳电池阵驱动机构的故障实例 459
31.3 天线指向机构 461
31.3.1 天线指向机构的应用背景和发展现状 461
31.3.2 天线指向机构的功能和组成 464
31.3.3 天线指向机构的工作模式 466
31.3.4 天线指向控制系统的设计考虑 468
参考文献 475