星际航行概论

本书是钱学森于20世纪60年代初撰写的中国本高等院校航天专业基础教材，系统地介绍了星际航行技术的各个方面，包括运载火箭的动力系统、运载火箭的设计及制造过程、运载火箭及星际飞船的飞行轨道、控制系统的设计原则及设计过程、星际航行中的通讯问题及防辐射问题、解决飞船再入大气层的设计原理、星际飞船的设计问题，以及星际航行的前景展望等。
书中通过大量的分析、计算，从理论和实践的角度论证说明，星际航行是一定能实现的，但是星际航行技术是复杂的，实现星际航行是一项艰巨的工作。

第1章 星际航行与宇宙航行
1.1 火箭技术的早期
1.2 现代的火箭技术
1.3 太阳系
1.4 地球的周围环境
1.5 、第二、第三宇宙速度
1.6 齐奥尔科夫斯基公式
1.7 恒星世界的宇宙航行
1.8 阿克莱公式
第2章 火箭发动机原理
2.1 星际航行的动力
2.2 固体推进剂火箭发动机工作原理
2.3 液体推进剂火箭发动机工作原理
2.4 推力的计算322.5喷气速度的计算
2.6 喷管的形状392.7推力系数
2.8 比冲
2.9 更准确的计算
第3章 火箭发动机的技术实现
3.1 液体推进剂的性能
3.2 液体推进剂的选择
3.3 几种液体火箭发动机
3.4 液体火箭发动机的设计过程
3.5 发动机试车台
3.6 固体推进剂及固体火箭发动机的发展
3.7 固体火箭发动机的设计问题
3.8 固体火箭发动机的发展前景
3.9 新型火箭发动机——固液型发动机
3.10 发动机推力方向的调节
第4章 运载火箭的技术实现
4.1 多级运载火箭的级数
4.2 运载火箭的实例
4.3 结构重量、结构比
4.4 运载火箭的设计过程
4.5 星际航行场
第5章 运载火箭从地面起飞的轨道问题
5.1 发射人造行星或月球火箭的轨道与发射人造卫星的轨道
5.2 邻近地面的起飞轨道
5.3 质点在向心引力场中的运动
5.4 椭圆轨道上卫星的周期
5.5 发射卫星的轨道
第6章 星际航行的轨道
6.1 太阳的重力场
6.2 太阳系中的椭圆轨道1186.3实例
6.4 在中心力场中的低推力轨道
6.5 低推力星际轨道
6.6 光帆
第7章 原子能火箭发动机
7.1 原子能
7.2 原子火箭发动机
7.3 电火箭的设计原理
7.4 电火箭发动机的类型
7.5 原子火箭与电火箭的比较
7.6 氘火箭发动机
第8章 制导问题
8.1 制导
8.2 发射人造地球卫星的轨道所要求的精确度
8.3 星际飞行轨道所需要的精确度
8.4 控制的概率
8.5 星际航行的制导问题
8.6 运载火箭的制导系统——初制导系统
8.7 制导系统的设计
第9章 星际航行中的通讯问题
9.1 星际航行中通讯工作的重要意义
9.2 星际航行中通讯系统的有效功率
9.3 星际航行通讯中的噪声
9.4 信息率
9.5 量子效应
9.6 星际通讯的设备要求
9.7 地面接收天线
9.8 卫星式通讯中继站系统
9.9 电磁波传播问题
9.10 光波通讯
第10章 再入大气层
10.1 人造卫星或星际飞船的降落问题
10.2 再入大气层的轨道分析
10.3 两种再入轨道
10.4 防热设计
10.5 防热设计的原则
10.6 星际飞行轨道中的应用
第11章 防辐射
11.1 防辐射问题
11.2 光子对物质的作用
11.3 电子对物质的作用
11.4 α粒子、质子以及重原子核碳、氮、氧对物质的作用
11.5 中子对物质的作用
11.6 辐射对人体的作用
11.7 辐射剂量21511.8宇宙射线
11.9 地球辐射带及太阳耀斑爆发的辐射
11.10 中子的防护
11.11 辐射对器材的破坏作用
第12章 飞船的设计问题
12.1 超重和失重
12.2 超重对人的影响
12.3 失重对人的影响
12.4 飞船船舱的设计要求
12.5 星际航行中人的生活条件
12.6 氧气及水分的供应
12.7 长旅程星际飞船中的生态学系统
12.8 防微陨石及通过小行星带
12.9 飞船的定向系统
第13章 飞船中的电源
13.1 星际飞船中的能源
13.2 化学电池
13.3 太阳光电池
13.4 汽轮发电机
13.5 热电偶发电器
13.6 热电子发电机
13.7 电磁流体发电机
第14章 星际航行进一步发展的几个问题
14.1 卫星式星际航行站
14.2 运载火箭的海面发射
14.3 运载火箭的回收
14.4 飞机用作运载工具
14.5 运载飞机的动力系统
出版说明

本书是钱学森于20世纪60年代初撰写的中国本高等院校航天专业基础教材，系统地介绍了星际航行技术的各个方面，包括运载火箭的动力系统、运载火箭的设计及制造过程、运载火箭及星际飞船的飞行轨道、控制系统的设计原则及设计过程、星际航行中的通讯问题及防辐射问题、解决飞船再入大气层的设计原理、星际飞船的设计问题，以及星际航行的前景展望等。
书中通过大量的分析、计算，从理论和实践的角度论证说明，星际航行是一定能实现的，但是星际航行技术是复杂的，实现星际航行是一项艰巨的工作。

《星际航行概论》全面介绍了星际航行技术和星际航行买践的复杂性和艰巨性，对当时即将投身航天专业的工程技术人员和研究人员起到了很好的指导作用。钱学森先生在书中对火箭技术未来发展趋势的预测，比如航天器的耐热材料、轻质化等，已在实践中得到了印证；其阐述的科学原理和技术方法，对我国航天技术的发展和人类探索太空仍然具有重要的现实意义。

第1章 星际航行与宇宙航行
1.1 火箭技术的早期
现代在星际航行与宇宙航行上已经取得的巨大成就是人类几千年来创造性劳动的结晶，它关系到人类长远以来的理想和实践。我们的祖先很早就有了飞到天空去的理想，给我们留下了如嫦娥奔月等许多美丽的幻想。而为实现这些幻想开辟出一条道路的首先是我国的劳动人民。我国劳动人民是火箭的发明者：早在宋真宗咸平三年（公元1 000年）唐福应用火箭原理制成了战争武器（见图1.1），而后才逐渐传到外国，为其他国家所掌握。到18世纪，英国人侵略印度时，印度人曾运用火箭武器，给予进犯者巨大的威胁。从此才迫使英国人开始注意研究火箭武器，并在几年之后也装备了英国军队；随即欧洲其他各国也相继地把火箭用于军事，从而使火箭技术得到了一定程度的发展。当时英国人康格雷（Wi11iam Con—greve，1772年～1814年）改进了固体火箭的性能，他的火箭之重量为10余公斤①到20公斤，射程达2～3公里②，但是准确度仍旧很差。因此，它终于被后来进一步发展的准确度很高的火炮所代替。虽然如此，这些火箭的原理却成了近代火箭技术的初基础。