新型航天飛行器結(jié)構(gòu)技術(shù)涉及范圍較廣,包括材料、設(shè)計(jì)、分析、仿真、制造和環(huán)境等相關(guān)內(nèi)容,《可重復(fù)使用新型航天飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》僅一般性地說明上述內(nèi)容,重點(diǎn)闡述新型航天飛行器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基本要求、新材料、新技術(shù)和設(shè)計(jì)方法等。
《可重復(fù)使用新型航天飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》共分7章。第1章為概論,介紹可重復(fù)使用新型航天飛行器結(jié)構(gòu)的基本概念、特點(diǎn)、研制階段和發(fā)展歷程;第2章為可重復(fù)使用新型航天飛行器典型結(jié)構(gòu)介紹和國外發(fā)展現(xiàn)狀;第3章為可重復(fù)使用新型航天飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完整性要求,包括設(shè)計(jì)目標(biāo)、設(shè)計(jì)特性、使用壽命和設(shè)計(jì)驗(yàn)證;第4章為可重復(fù)使用新型航天飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),介紹了包括材料、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)構(gòu)型、結(jié)構(gòu)件、結(jié)構(gòu)連接等方面的相關(guān)要求和研究經(jīng)驗(yàn);第5章為可重復(fù)使用新型航天飛行器機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),包含傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和空間機(jī)構(gòu);第6章為可重復(fù)使用新型航天飛行器結(jié)構(gòu)疲勞和損傷容限設(shè)計(jì);第7章為可重復(fù)使用新型航天飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造一體化,介紹了當(dāng)前結(jié)構(gòu)數(shù)字化設(shè)計(jì)、智能化制造和虛擬仿真等方面的內(nèi)容。結(jié)構(gòu)系統(tǒng)是航天飛行器中一個(gè)較大的分系統(tǒng),其對保證航天飛行器任務(wù)的完成有很重要的作用。傳統(tǒng)航天飛行器結(jié)構(gòu)技術(shù)雖然已經(jīng)非常成熟和完善,但是還不能滿足面向空天一體、可重復(fù)使用新型航天飛行器的技術(shù)發(fā)展需求。因此,目前需要對新型航天飛行器結(jié)構(gòu)技術(shù)進(jìn)行全面系統(tǒng)的總結(jié)與技術(shù)剖析。
第1章 概論
1.1 可重復(fù)使用新型航天飛行器結(jié)構(gòu)基本概念
1.2 可重復(fù)使用新型航天飛行器發(fā)展歷程及關(guān)鍵技術(shù)
1.2.1 可重復(fù)使用新型航天飛行器發(fā)展歷程
1.2.2 可重復(fù)使用新型航天飛行器關(guān)鍵技術(shù)
1.3 可重復(fù)使用新型航天飛行器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1.3.1 承受載荷
1.3.2 安裝設(shè)備
1.3.3 提供構(gòu)型
1.4 可重復(fù)使用新型航天飛行器結(jié)構(gòu)研制
1.4.1 可行性論證階段
1.4.2 概念設(shè)計(jì)階段
1.4.3 樣機(jī)研制階段
參考文獻(xiàn)
第2章 典型航天飛行器結(jié)構(gòu)介紹及國外發(fā)展現(xiàn)狀
2.1 航天飛機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)概述
2.1.1 前機(jī)身結(jié)構(gòu)
2.1.2 中機(jī)身結(jié)構(gòu)
2.1.3 后機(jī)身結(jié)構(gòu)
2.1.4 翼面結(jié)構(gòu)
2.2 航天飛機(jī)軌道飛行器的制造過程
2.3 X-37B結(jié)構(gòu)方案概述
2.3.1 X-37B飛行器概述
2.3.2 X-37B結(jié)構(gòu)選材
2.3.3 X-37B結(jié)構(gòu)總體傳力分析
2.3.4 X-37B結(jié)構(gòu)系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)
2.4 云霄塔(SKYLON)飛行器結(jié)構(gòu)方案概述
2.4.1 SKYLON飛行器概述
2.4.2 SKYLON結(jié)構(gòu)系統(tǒng)
2.4.3 SKYLON起落架系統(tǒng)
2.5 IXV結(jié)構(gòu)方案概述
2.5.1 IXV飛行器概述
2.5.2 IXV結(jié)構(gòu)系統(tǒng)
2.5.3 IXV機(jī)構(gòu)系統(tǒng)
2.6 追夢者(DreamChaser)結(jié)構(gòu)方案概述
2.6.1 DreamChaser飛行器概述
2.6.2 DreamChaser飛行器結(jié)構(gòu)發(fā)展歷程
2.6.3 DreamChaser飛行器的創(chuàng)新性
參考文獻(xiàn)
第3章 可重復(fù)使用新型航天飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完整性要求
3.1 可重復(fù)使用新型航天飛行器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)目標(biāo)
3.1.1 質(zhì)量
3.1.2 工藝性
3.1.3 簡易性
3.1.4 維護(hù)性
3.1.5 可達(dá)性
3.1.6 互換性
3.1.7 維修性
3.1.8 貯箱適用性
3.1.9 費(fèi)用
3.1.10 各項(xiàng)要求的相容性
3.2 可重復(fù)使用新型航天飛行器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)特性
3.2.1 可重復(fù)使用新型航天飛行器結(jié)構(gòu)的環(huán)境條件
3.2.2 可重復(fù)使用新型航天飛行器結(jié)構(gòu)的載荷
3.2.3 熱特性
3.2.4 材料特性
3.2.5 其他特性
3.3 使用壽命
3.3.1 安全壽命
3.3.2 破損安全
3.3.3 材料特性
3.3.4 載荷譜
3.3.5 循環(huán)載荷
3.3.6 持續(xù)載荷
3.4 設(shè)計(jì)驗(yàn)證
3.4.1 問價(jià)
3.4.2 分析
3.4.3 確定載荷、壓力和環(huán)境的試驗(yàn)
3.4.4 材料特性試驗(yàn)
3.4.5 研究性試驗(yàn)
3.4.6 鑒定試驗(yàn)
3.4.7 驗(yàn)收試驗(yàn)
3.4.8 飛行試驗(yàn)
3.4.9 特殊試驗(yàn)
參考文獻(xiàn)
第4章 可重復(fù)使用新型航天飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1 可重復(fù)使用新型航天飛行器結(jié)構(gòu)材料
4.1.1 復(fù)合材料
4.1.2 輕質(zhì)金屬材料
4.1.3 其他金屬材料
4.1.4 結(jié)構(gòu)材料工藝選擇
4.2 可重復(fù)使用新型航天飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
4.2.1 結(jié)構(gòu)輕質(zhì)化
4.2.2 結(jié)構(gòu)多功能集成化
4.2.3 乏計(jì)和制造數(shù)字化
4.2.4 結(jié)構(gòu)可重復(fù)使用性
4.3 可重復(fù)使用新型航天飛行器結(jié)構(gòu)構(gòu)型
4.3.1 硬殼/半硬殼結(jié)構(gòu)
4.3.2 桿系結(jié)構(gòu)
4.3.3 復(fù)合材料整體結(jié)構(gòu)
4.4 可重復(fù)使用新型航天飛行器結(jié)構(gòu)件
4.4.1 梁
4.4.2 壁板
4.4.3 夾芯結(jié)構(gòu)(夾層結(jié)構(gòu))
4.4.4 貯箱
4.5 可重復(fù)使用新型航天飛行器結(jié)構(gòu)連接
4.5.1 對接接頭
4.5.2 鉚釘連接
4.5.3 金屬的膠接與膠焊連接
4.5.4 復(fù)合材料連接
參考文獻(xiàn)
第5章 可重復(fù)使用新型航天飛行器機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
5.1 概述
5.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
5.2.1 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)功能
5.2.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
5.2.3 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的負(fù)載力矩
5.2.4 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)活動(dòng)關(guān)節(jié)
5.2.5 伺服傳動(dòng)器
5.2.6 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與機(jī)身結(jié)構(gòu)的連接設(shè)計(jì)
5.2.7 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮因素
5.3 空間機(jī)構(gòu)
5.3.1 有效載荷艙門結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)
5.3.2 太陽電池陣機(jī)構(gòu)
參考文獻(xiàn)
第6章 可重復(fù)使用新型航天飛行器結(jié)構(gòu)疲勞和損傷容限設(shè)計(jì)
6.1 疲勞設(shè)計(jì)
6.1.1 材料疲勞性能曲線
6.1.2 疲勞特性圖
6.1.3 影響疲勞強(qiáng)度的因素及相應(yīng)措施
6.1.4 疲勞設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
6.1.5 疲勞設(shè)計(jì)原理
6.1.6 疲勞壽命估算方法
6.2 損傷容限設(shè)計(jì)
6.2.1 基本概念
6.2.2 與安全壽命設(shè)計(jì)方法的區(qū)別
6.2.3 與斷裂力學(xué)的關(guān)系
6.2.4 損傷容限設(shè)計(jì)的內(nèi)容和方法
6.2.5 結(jié)構(gòu)剩余強(qiáng)度分析
6.3 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的耐久性/損傷容限設(shè)計(jì)
6.3.1 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)損傷、斷裂和疲勞的特點(diǎn)
6.3.2 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)耐久性/損傷容限設(shè)計(jì)要求
6.3.3 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)耐久性/損傷容限設(shè)計(jì)方法概述
6.3.4 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)耐久性/損傷容限的設(shè)計(jì)選材和材料設(shè)計(jì)
6.3.5 提高復(fù)合材料結(jié)構(gòu)耐久性/損傷容限的特殊設(shè)計(jì)技術(shù)
參考文獻(xiàn)
第7章 可重復(fù)使用新型航天飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造一體化
7.1 概述
7.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制造一體化設(shè)計(jì)平臺(tái)
7.2.1 設(shè)計(jì)制造一體化設(shè)計(jì)平臺(tái)總體架構(gòu)
7.2.2 基于FiberSIM/VPM搭建復(fù)合材料設(shè)計(jì)制造一體化設(shè)計(jì)平臺(tái)
7.2.3 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)快速優(yōu)化設(shè)計(jì)
7.2.4 制訂基于MBD的裝配體設(shè)計(jì)規(guī)范
7.2.5 實(shí)現(xiàn)總裝過程的有效管理
7.2.6 構(gòu)建復(fù)合材料設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資源庫
7.3 基于MBD的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
7.3.1 基于MBD的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)定義方式
7.3.2 MBD技術(shù)工程應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)
7.3.3 基于MBD的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)集成技術(shù)
7.3.4 基于MBD的產(chǎn)品設(shè)計(jì)
7.3.5 基于MBD的三維設(shè)計(jì)規(guī)范
7.3.6 預(yù)期效果
7.4 自動(dòng)化制造技術(shù)
7.4.1 自動(dòng)鋪層技術(shù)及設(shè)備
7.4.2 熱塑性復(fù)合材料自動(dòng)化成型技術(shù)及自動(dòng)化設(shè)備配套
7.4.3 復(fù)合材料零件自動(dòng)化生產(chǎn)流水線
7.4.4 復(fù)合材料自動(dòng)化檢測技術(shù)
7.5 低成本制造技術(shù)
7.5.1 低溫固化復(fù)合材料技術(shù)
7.5.2 RTM
7.5.3 RFI
7.5.4 輻射固化技術(shù)
7.6 基于MBD數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造
7.6.1 流程設(shè)計(jì)
7.6.2 自動(dòng)下料
7.6.3 激光投影
7.7 虛擬裝配技術(shù)
7.7.1 需求與國內(nèi)外研究狀況
7.7.2 關(guān)鍵技術(shù)
7.7.3 研究方法及途徑
參考文獻(xiàn)