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《航天器空间环境工程》可作为高等院校宇航相关专业学生的教学参考书,也可供从事航天器空间环境工程设计、实施、评价及有关专业的科技人员参考。
作者简介
杨晓宁,博士,研究员,航天器环境工程领域专家,现任北京卫星环境工程研究所副所长、航天机电产品环境可靠性试验技术北京市重点实验室主任。作为型号副总指挥组织了“中星10号”等多颗通信卫星研制并成功发射,主持完成了“天舟一号”及10余颗通信、遥感卫星系统集成和大型试验工作。曾获得国防科学技术进步奖二等奖1项。发表核心期刊论文20余篇。杨勇,博士,高级工程师,现任职于北京卫星环境工程研究所。主要从事航天器空间环境工程设计、试验验证等方面的研究和工程技术工作,参与制定多项航天器试验领域的国标、国军标。发表核心期刊论文10余篇。
目录
第1章绪论
1.1航天器空间环境工程概述
1.1.1航天器环境工程基本概念
1.1.2航天器空间环境与效应
1.1.3空间环境工程发展历程
1.2航天器环境试验
1.2.1航天器环境试验目的
1.2.2航天器环境试验分类
1.2.3试验矩阵与试验顺序
1.2.4航天器试验理念的演化过程
1.3空间环境工程在航天器工程中的作用
1.3.1空间环境工程在航天器总体技术中的作用
1.3.2空间环境工程在航天器不同研制阶段中的作用
参考文献
第2章日地空间环境
2.1概述
2.2太阳与行星际环境
2.2.1太阳的结构
2.2.2太阳的辐射
2.2.3太阳的活动
2.2.4太阳活动对地球的影响
2.2.5太阳风
2.3地球空间环境
2.3.1磁层环境
2.3.2电离层环境
2.3.3大气环境
2.4空间粒子辐射环境
2.4.1概述
2.4.2空间粒子辐射环境模型简介
参考文献
第3章航天器空间辐射环境效应
3.1概述
3.2空间辐射环境效应作用机理
3.2.1单粒子效应机理
3.2.2总剂量效应机理
3.2.3位移损伤效应机理
3.2.4紫外退化效应机理
3.3航天器空间辐射环境效应分析软件
3.3.1SpaceRadiation软件
3.3.2SYSTEMA软件
3.3.3SPENVIS软件
3.3.4GEANT4软件
3.4空间辐射环境效应试验方法
3.4.1单粒子效应试验方法
3.4.2总剂量效应试验方法
3.4.3位移损伤效应试验方法
3.4.4紫外辐射效应试验方法
3.5空间辐射环境效应在轨试验简介
3.5.1单粒子效应在轨试验
3.5.2太阳电池的在轨试验
3.5.3材料空间环境暴露试验
参考文献
第4章航天器空间充放电效应
4.1概述
4.2航天器表面充电机理
4.2.1表面充电基础理论
4.2.2GEO表面充电效应
4.2.3LEO表面充电效应
4.3航天器深层充电机理
4.3.1深层充电基础理论
4.3.2典型深层充电特征
4.4航天器放电效应
4.4.1航天器放电特点
4.4.2介质表面放电
4.4.3介质深层放电
4.4.4放电耦合模型
参考文献
第5章航天器中性大气及真空环境效应
5.1概述
5.2中性大气环境效应
5.2.1大气阻尼效应
5.2.2航天器辉光效应
5.2.3原子氧剥蚀效应及机理
5.3真空环境效应
5.3.1压差效应
5.3.2放电效应
5.3.3真空热环境及影响
5.3.4真空放气
5.3.5污染效应
5.3.6蒸发、升华与分解
5.3.7冷焊效应
5.4原子氧效应在轨监测
5.4.1长期暴露试验
5.4.2短期飞行暴露试验
参考文献
第6章微流量体及空间碎片
6.1概述
6.2MMOD环境及其危害
6.2.1微流星体环境
6.2.2空间碎片环境
6.2.3MMOD的危害
6.3MMOD探测与防护技术
6.3.1MMOD探测
6.3.2主动防护技术
6.3.3被动防护技术
6.4地面模拟撞击试验与仿真技术
6.4.1部组件超高速撞击试验
6.4.2防护结构超高速撞击试验
6.4.3超高速撞击仿真技术
6.5风险评估及航天器防护设计
6.5.1环境模型与数据库
6.5.2风险评估
6.5.3航天器防护设计
6.6空间碎片的减缓与移除
6.6.1空间碎片减缓
6.6.2空间碎片主动移除
参考文献
……
第8章航天器热环境试验
第9章航天器磁设计与试验
第10章航天器空间环境工程设计
第11章空间环境探测与预报
第12章航天器空间环境工程展望
索引
文摘
版权页:
插图:
4.4.2介质表面放电
航天器表面放电发生在介质表面,如果满足以下任何一个判据,就将出现放电现象:
(1)如果电场强度超过周围“真空”空间的击穿强度,就可能发生放电。航天器表面介质相对邻近暴露导体电压超过约+500V时,即可能发生放电(但这不适用于太阳电池阵、Langmuir探针等引起的诱导电压)。
(2)介质与暴露导体间界面处的电场强度超过105V/cm,即可发生放电。需要注意的是,表面材料的边缘、顶点、空隙、接缝及表面缺陷都会增加局部放电的可能性,通常这些情况不能在模型中得到体现,必须通过对材料表面的仔细排查来发现。一些情况下,微流星或空间碎片撞击产生的局部等离子体云可能触发放电。
判据(1)可出现在太阳电池阵玻璃盖片上。太阳电池阵的玻璃盖片具有很高的二次电子发射系数因而可充正电,可以超越第一个放电判据的阈值。该判据也可适用于金属化介质,当金属化膜与结构地被一个大于10MΩ的高阻隔离时,后者中介质可被充电到较高的负电位,因而金属膜电位也相对周围表面变得更负,起到一个阴极或电子发射器的作用。
《航天器空间环境工程》可作为高等院校宇航相关专业学生的教学参考书,也可供从事航天器空间环境工程设计、实施、评价及有关专业的科技人员参考。
作者简介
杨晓宁,博士,研究员,航天器环境工程领域专家,现任北京卫星环境工程研究所副所长、航天机电产品环境可靠性试验技术北京市重点实验室主任。作为型号副总指挥组织了“中星10号”等多颗通信卫星研制并成功发射,主持完成了“天舟一号”及10余颗通信、遥感卫星系统集成和大型试验工作。曾获得国防科学技术进步奖二等奖1项。发表核心期刊论文20余篇。杨勇,博士,高级工程师,现任职于北京卫星环境工程研究所。主要从事航天器空间环境工程设计、试验验证等方面的研究和工程技术工作,参与制定多项航天器试验领域的国标、国军标。发表核心期刊论文10余篇。
目录
第1章绪论
1.1航天器空间环境工程概述
1.1.1航天器环境工程基本概念
1.1.2航天器空间环境与效应
1.1.3空间环境工程发展历程
1.2航天器环境试验
1.2.1航天器环境试验目的
1.2.2航天器环境试验分类
1.2.3试验矩阵与试验顺序
1.2.4航天器试验理念的演化过程
1.3空间环境工程在航天器工程中的作用
1.3.1空间环境工程在航天器总体技术中的作用
1.3.2空间环境工程在航天器不同研制阶段中的作用
参考文献
第2章日地空间环境
2.1概述
2.2太阳与行星际环境
2.2.1太阳的结构
2.2.2太阳的辐射
2.2.3太阳的活动
2.2.4太阳活动对地球的影响
2.2.5太阳风
2.3地球空间环境
2.3.1磁层环境
2.3.2电离层环境
2.3.3大气环境
2.4空间粒子辐射环境
2.4.1概述
2.4.2空间粒子辐射环境模型简介
参考文献
第3章航天器空间辐射环境效应
3.1概述
3.2空间辐射环境效应作用机理
3.2.1单粒子效应机理
3.2.2总剂量效应机理
3.2.3位移损伤效应机理
3.2.4紫外退化效应机理
3.3航天器空间辐射环境效应分析软件
3.3.1SpaceRadiation软件
3.3.2SYSTEMA软件
3.3.3SPENVIS软件
3.3.4GEANT4软件
3.4空间辐射环境效应试验方法
3.4.1单粒子效应试验方法
3.4.2总剂量效应试验方法
3.4.3位移损伤效应试验方法
3.4.4紫外辐射效应试验方法
3.5空间辐射环境效应在轨试验简介
3.5.1单粒子效应在轨试验
3.5.2太阳电池的在轨试验
3.5.3材料空间环境暴露试验
参考文献
第4章航天器空间充放电效应
4.1概述
4.2航天器表面充电机理
4.2.1表面充电基础理论
4.2.2GEO表面充电效应
4.2.3LEO表面充电效应
4.3航天器深层充电机理
4.3.1深层充电基础理论
4.3.2典型深层充电特征
4.4航天器放电效应
4.4.1航天器放电特点
4.4.2介质表面放电
4.4.3介质深层放电
4.4.4放电耦合模型
参考文献
第5章航天器中性大气及真空环境效应
5.1概述
5.2中性大气环境效应
5.2.1大气阻尼效应
5.2.2航天器辉光效应
5.2.3原子氧剥蚀效应及机理
5.3真空环境效应
5.3.1压差效应
5.3.2放电效应
5.3.3真空热环境及影响
5.3.4真空放气
5.3.5污染效应
5.3.6蒸发、升华与分解
5.3.7冷焊效应
5.4原子氧效应在轨监测
5.4.1长期暴露试验
5.4.2短期飞行暴露试验
参考文献
第6章微流量体及空间碎片
6.1概述
6.2MMOD环境及其危害
6.2.1微流星体环境
6.2.2空间碎片环境
6.2.3MMOD的危害
6.3MMOD探测与防护技术
6.3.1MMOD探测
6.3.2主动防护技术
6.3.3被动防护技术
6.4地面模拟撞击试验与仿真技术
6.4.1部组件超高速撞击试验
6.4.2防护结构超高速撞击试验
6.4.3超高速撞击仿真技术
6.5风险评估及航天器防护设计
6.5.1环境模型与数据库
6.5.2风险评估
6.5.3航天器防护设计
6.6空间碎片的减缓与移除
6.6.1空间碎片减缓
6.6.2空间碎片主动移除
参考文献
……
第8章航天器热环境试验
第9章航天器磁设计与试验
第10章航天器空间环境工程设计
第11章空间环境探测与预报
第12章航天器空间环境工程展望
索引
文摘
版权页:
插图:
4.4.2介质表面放电
航天器表面放电发生在介质表面,如果满足以下任何一个判据,就将出现放电现象:
(1)如果电场强度超过周围“真空”空间的击穿强度,就可能发生放电。航天器表面介质相对邻近暴露导体电压超过约+500V时,即可能发生放电(但这不适用于太阳电池阵、Langmuir探针等引起的诱导电压)。
(2)介质与暴露导体间界面处的电场强度超过105V/cm,即可发生放电。需要注意的是,表面材料的边缘、顶点、空隙、接缝及表面缺陷都会增加局部放电的可能性,通常这些情况不能在模型中得到体现,必须通过对材料表面的仔细排查来发现。一些情况下,微流星或空间碎片撞击产生的局部等离子体云可能触发放电。
判据(1)可出现在太阳电池阵玻璃盖片上。太阳电池阵的玻璃盖片具有很高的二次电子发射系数因而可充正电,可以超越第一个放电判据的阈值。该判据也可适用于金属化介质,当金属化膜与结构地被一个大于10MΩ的高阻隔离时,后者中介质可被充电到较高的负电位,因而金属膜电位也相对周围表面变得更负,起到一个阴极或电子发射器的作用。
ISBN | 9787568254519 |
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出版社 | 北京理工大学出版社 |
作者 | 杨晓宁 |
尺寸 | 16 |