航天器空間撞擊建模與分析

第1章  航天器空間撞擊概述
1.1  航天器的種類與特征
1.1.1  航天器的種類
1.1.2  航天器的特征
1.2  航天器空間撞擊的類型
1.2.1  航天器間的撞擊
1.2.2  航天器與KKV的撞擊
1.2.3  航天器與碎片的撞擊
1.3  航天器空間撞擊分析涉及的主要問題
1.3.1  超高速撞擊技術(shù)
1.3.2  目標毀傷評估技術(shù)
1.3.3  航天器撞擊解體模型
參考文獻
第2章  航天器撞擊交會模型
2.1  航天器描述模型
2.1.1  航天器構(gòu)型分析
2.1.2  航天器等效模型
2.2  KKV描述模型
2.2.1  KKV等效模型
2.2.2  KKV運動模型
2.3  空間碎片描述模型
2.4  彈目交會模型
2.4.1  矩形板交會模型
2.4.2  球體交會模型
2.4.3  長方體交會模型
2.4.4  圓柱體交會模型
2.4.5  射彈撞擊角
參考文獻
第3章  航天器撞擊解體模型分析與改進
3.1  幾種主要的撞擊解體模型
3.1.1  早期模型
3.1.2  Battelle模型
3.1.3  NASA模型
3.2  撞擊解體模型對比分析
3.2.1  撞擊解體模型定性比較
3.2.2  撞擊解體模型數(shù)值比較
3.2.3  撞擊解體模型的建模基礎(chǔ)
3.3  守恒定律分析
3.3.1  質(zhì)量守恒
3.3.2  角動量守恒
3.3.3  能量守恒
3.4  SCBM模型構(gòu)建
3.4.1  撞擊解體極限
3.4.2  質(zhì)量分布
3.4.3  碎片質(zhì)量與特征尺寸/直徑關(guān)系的再討論
3.4.4  尺寸分布
3.4.5  面質(zhì)比分布
3.4.6  速度分布
3.5  SCBM模型程序?qū)崿F(xiàn)與案例分析
3.5.1  SCBM模型算法
3.5.2  SCBM模型程序開發(fā)
3.5.3  SCBM模型與試驗結(jié)果比較分析
參考文獻
第4章  航天器與KKV撞擊建模與分析
4.1  射彈撞擊毀傷域
4.1.1  毀傷域的定義
4.1.2  毀傷域的求解
4.1.3  毀傷域求解案例
4.2  目標撞擊解體域
4.2.1  薄板撞擊孔徑模型
4.2.2  撞擊孔徑模型驗證
4.2.3  薄板層數(shù)求解
4.3  射彈退化模型
4.3.1  侵徹阻力模型
4.3.2  速度退化模型
4.3.3  長度退化模型
4.4  薄板撞擊解體機理
4.4.1  碎片平均尺寸
4.4.2  應變率求解模型
4.5  碎片分布模型
4.5.1  指數(shù)分布
4.5.2  冪率分布
4.6  撞擊試驗案例分析
4.6.1  尺寸估計模型
4.6.2  SIBM模型驗證
參考文獻
第5章  航天器非解體性撞擊毀傷分析
5.1  航天器易損性分析
5.1.1  目標毀傷樹分析
5.1.2  部件毀傷準則
5.1.3  目標毀傷等效靶
5.2  航天器撞擊毀傷模型
5.2.1  THOR侵徹方程
5.2.2  THOR方程驗證
5.2.3  毀傷概率模型
5.2.4  撞擊毀傷案例
參考文獻
第6章  航天器推進劑撞擊爆炸分析
6.1  航天器推進劑撞擊模型
6.1.1  航天器推進系統(tǒng)
6.1.2  推進劑貯箱
6.1.3  肼的性質(zhì)
6.2  推進劑撞擊起爆模型
6.2.1  起爆機理分析
6.2.2  沖擊起爆判據(jù)
6.2.3  判據(jù)參數(shù)求解
6.3  撞擊起爆模型驗證
6.3.1  案例分析
6.3.2  SPID模型數(shù)據(jù)
6.3.3  SPH仿真數(shù)據(jù)
6.4  貯箱爆炸解體模型
6.4.1  當量原理
6.4.2  碎片初速模型
6.4.3  碎片分布模型
6.5  貯箱爆炸模型驗證
6.5.1  速率衰減模型
6.5.2  碎片毀傷準則
6.5.3  貯箱爆炸案例
參考文獻
。vi。航天器空間撞擊建模與分析目錄。vii。第7章  空間撞擊碎片云特性分析
7.1  空間碎片軌道預報與壽命算法
7.1.1  空間碎片軌道預報
7.1.2  撞擊碎片云初始軌道分布特性
7.1.3  地球非球形引力攝動與平均根數(shù)法
7.1.4  大氣阻力攝動
7.1.5  空間碎片壽命算法
7.2  撞擊碎片云的演變過程
7.2.1  球形階段
7.2.2  橢球形階段
7.2.3  繩形階段
7.2.4  螺旋線形階段
7.2.5  全方位擴散階段
7.2.6  球殼形階段
7.3  撞擊碎片云留軌特性快速算法
7.4  快速算法的計算案例與驗證
參考文獻
第8章  航天器與空間碎片撞擊的風險分析
8.1  空間碎片環(huán)境通量模型
8.2  編目空間碎片碰撞預警
8.2.1  空間碎片分類
8.2.2  軌道預報和篩選
8.2.3  軌道預報誤差
8.2.4  碰撞判據(jù)
8.2.5  碰撞規(guī)避
8.3  航天器與編目空間碎片的碰撞概率
8.3.1  基本假設(shè)
8.3.2  誤差橢球
8.3.3  交會坐標系
8.3.4  計算碰撞概率
8.4  航天器與短期碎片云的碰撞概率
8.4.1  各碰撞概率的關(guān)系和計算流程
8.4.2  航天器與單顆碎片的碰撞概率
8.4.3  航天器與碎片云的碰撞概率
8.4.4  軌道誤差對計算碰撞概率的影響
8.4.5  航天器與碎片云碰撞的風險區(qū)域
8.4.6  仿真算例
參考文獻
第9章  撞擊碎片的環(huán)境危害性及其防護分析
9.1  空間碎片超高速撞擊毀傷與防護
9.1.1  空間碎片撞擊航天器的危害
9.1.2  航天器與超高速空間粒子的相互作用
9.1.3  航天器防護設(shè)計
9.2  空間碎片的環(huán)境分析
9.2.1  研究對象的界定
9.2.2  空間環(huán)境的現(xiàn)狀與未來
9.2.3  空間環(huán)境的特點
9.2.4  空間環(huán)境的參量表征與資源估算
9.3  空間環(huán)境的防治策略與措施
9.3.1  防治的指導思想--可持續(xù)發(fā)展
9.3.2  空間碎片減緩的技術(shù)措施
9.3.3  減緩措施的費用分析
9.3.4  空間環(huán)境保護的法律研究
參考文獻
附錄A  聯(lián)合國空間碎片減緩指南
附錄B  航天器撞擊解體分析評估軟件