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载人航天生命保障技术

载人航天生命保障技术
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作者: 编 , 编
出版社: 北京航空航天大学出版社
2006-12
版次: 1
ISBN: 9787810779647
定价: 26.00
装帧: 平装
开本: 其他
纸张: 胶版纸
页数: 227页
字数: 342千字
正文语种: 简体中文
分类: 教材教辅考试>教材>大学教材>工程技术
18人买过
  • 《载人航天生命保障技术》是航空航天院校飞行器环境与生命保障工程专业载人航天生命保障技术课程选用教材，系统介绍了载人航天环境控制与生命保障技术的基本理论。内容包括空间环境因素、环控生保系统的功能组成、载人航天生命保障系统的设计基础、供气调压分系统、座舱大气再生与污染控制、温湿度控制分系统、水管理技术、废物管理系统、火情探测与灭火系统、航天服系统以及生物生命保障系统等。为了便于对基本内容的深入理解，编入了一定数量的思考题。
    本教材既可作为高等院校相关专业高年级本科生、研究生的课程教材，也可供从事相关领域研究的工程技术人员参考。 第1章绪论
    1.1环控生保系统的功能和组成1
    1.1.1环控生保系统的功能1
    1.1.2环控生保系统的组成2
    1.1.3环控生保系统的分类3
    1.2ECLSS技术的发展及展望4
    1.2.1飞机环控生保系统5
    1.2.2潜艇环控生保系统5
    1.2.3阿波罗飞船的环控生保系统7
    1.2.4载人航天生保系统发展展望11

    第2章空间环境
    2.1近地空间大气环境14
    2.1.1地球大气的结构14
    2.1.2地球大气的物理特性15
    2.1.3真空环境的影响17
    2.2辐射环境18
    2.2.1基本概念19
    2.2.2空间电离辐射源19
    2.2.3空间辐射与轨道的关系23
    2.2.4空间辐射剂量23
    2.2.5空间辐射防护27
    2.3失重环境30
    2.3.1失重的物理原理30
    2.3.2失重生理效应31
    2.3.3微重力环境对环控生保系统工作的影响32
    2.4其他环境因素33
    2.4.1磁场33
    2.4.2流星与微流尘33
    2.4.3原子氧33
    2.5月球与火星环境34
    2.5.1月球34
    2.5.2火星35

    第3章载人航天生命保障系统的设计基础
    3.1人同环境的物质和能量交换37
    3.1.1人的物质需求37
    3.1.2人体生理代谢产物40
    3.1.3人体与环境的物质和能量交换41
    3.2适居的环境条件41
    3.2.1大气条件42
    3.2.2其他物理因素46
    3.3微重力环境中的气液分离46
    3.3.1表面张力与毛细现象46
    3.3.2失重状态下的气液分离49
    3.4载人航天环控生保系统设计方法51
    3.4.1应用系统工程学的方法论进行环控生保系统设计51
    3.4.2利用最优化设计技术进行环控生保系统设计53
    3.4.3环控生保系统的计算机仿真技术55
    3.4.4环控生保系统安全性和可靠性设计准则56
    3.4.5环控生保系统试验技术58

    第4章供气调压分系统
    4.1座舱压力制度61
    4.1.1总压选择61
    4.1.2稀释气体选择62
    4.1.3氧分压允许值62
    4.1.4舱压变化速率要求63
    4.2气体的储存63
    4.2.1氧气的储存63
    4.2.2氮气的储存69
    4.3供气调压系统工作原理70
    4.3.1座舱供气调压系统的组成70
    4.3.2“神舟”号飞船供气调压系统的工作原理74
    4.4供气调压系统的设计计算78
    4.4.1系统设计参数78
    4.4.2储气量计算78
    4.4.3供气自锁阀流通能力计算80
    4.5供气调压分系统分析建模80
    4.5.1系统描述与基本假设81
    4.5.2建立舱压变化数学模型81
    4.5.3自动供气特性分析82

    第5章座舱大气再生与污染控制
    5.1二氧化碳净化技术84
    5.1.1非再生式二氧化碳净化技术85
    5.1.2再生式二氧化碳净化技术89
    5.1.3二氧化碳还原技术100
    5.2空间制氧技术103
    5.2.1固态聚合物电解质水电解系统SPWE104
    5.2.2静态供水电解系统SFWE104
    5.2.3还原法制氧106
    5.3微量污染控制107
    5.3.1微量污染控制方法107
    5.3.2典型的乘员舱内微量污染控制方案108

    第6章温、湿度控制分系统
    6.1温、湿度控制分系统概述115
    6.1.1设计要求115
    6.1.2被动热控与主动热控技术116
    6.1.3热控系统的内回路和外回路116
    6.1.4热设计基本原则117
    6.2航天器热载荷计算118
    6.2.1航天器在轨道空间的热平衡118
    6.2.2空间热流119
    6.2.3航天器内热流121
    6.3被动热控技术122
    6.3.1热控涂层122
    6.3.2多层隔热材料124
    6.3.3热管126
    6.3.4相变储热129
    6.4主动热控技术130
    6.4.1辐射式主动热控技术130
    6.4.2传导式主动热控技术131
    6.4.3对流式主动热控技术133
    6.5热控系统冷源137
    6.5.1空间辐射器137
    6.5.2消耗性冷源138
    6.6湿度控制技术142
    6.6.1冷凝热交换器142
    6.6.2气/液分离装置143
    6.7典型温、湿度控制系统145
    6.7.1天空实验室热控分系统145
    6.7.2美国载人飞船的温、湿度控制分系统147

    第7章水管理技术
    7.1水的物质平衡149
    7.2水储存技术150
    7.2.1饮用水储存150
    7.2.2废水储存152
    7.3供水技术153
    7.3.1供水增压技术153
    7.3.2饮水工具155
    7.4水的微生物控制及灭菌技术157
    7.4.1巴式法灭菌技术157
    7.4.2“卤族元素”（氯、碘等）灭菌技术157
    7.4.3银离子消毒技术158
    7.5水回收再生技术159
    7.5.1尿液回收再生159
    7.5.2卫生废水的回收再生162
    7.6水质监测技术164

    第8章废物管理系统
    8.1尿的收集167
    8.1.1接触式尿收集器167
    8.1.2液/气流式尿收集器168
    8.1.3气流式尿收集器168
    8.1.4冷凝水和卫生用水的收集169
    8.2固态废物的收集和处理171
    8.2.1粪便的收集处理171
    8.2.2呕吐物的收集处理172
    8.2.3其他固态废物的收集处理173
    8.2.4固态废物的处理173

    第9章火情探测和灭火系统
    9.1微重力下燃烧的基本特点174
    9.2火情探测175
    9.2.1火情探测器175
    9.2.2火情探测器的选用与布置176
    9.3灭火系统176
    9.3.1灭火剂177
    9.3.2灭火方法177
    9.3.3失火后的清扫179

    第10章航天服
    10.1舱内航天服180
    10.1.1舱内航天服的结构181
    10.1.2舱内航天服的生保系统184
    10.2出舱航天服186
    10.2.1出舱航天服的结构186
    10.2.2航天服材料189
    10.2.3工效学要求189
    10.3出舱航天服生保系统192
    10.3.1概述192
    10.3.2供气调压系统193
    10.3.3通风与气体成分控制196
    10.3.4航天服的温控系统198
    10.4两种典型航天服的比较201
    10.4.1两种航天服的结构202
    10.4.2两种航天服的主要区别203
    10.4.3生保系统204
    10.5过渡舱系统209
    10.6航天员舱外活动的辅助装备210
    10.6.1固定及保险装置210
    10.6.2载人机动装置211

    第11章生物生命保障系统
    11.1概述214
    11.2CELSS的基本构成和工作原理215
    11.2.1以微生物为基础的CELSS215
    11.2.2以藻类为基础的CELSS216
    11.2.3以低等植物为基础的CELSS217
    11.2.4以高等植物为主体的综合CELSS217
    11.3CELSS研究的基本内容和方法219
    11.3.1CELSS研究的基本内容219
    11.3.2CELSS研究的基本方法220
    11.4CELSS关键技术研究概况220
    11.4.1空间植物品种选育研究221
    11.4.2空间植物栽培有关技术简述222
    参考文献
  • 内容简介:
    《载人航天生命保障技术》是航空航天院校飞行器环境与生命保障工程专业载人航天生命保障技术课程选用教材，系统介绍了载人航天环境控制与生命保障技术的基本理论。内容包括空间环境因素、环控生保系统的功能组成、载人航天生命保障系统的设计基础、供气调压分系统、座舱大气再生与污染控制、温湿度控制分系统、水管理技术、废物管理系统、火情探测与灭火系统、航天服系统以及生物生命保障系统等。为了便于对基本内容的深入理解，编入了一定数量的思考题。
    本教材既可作为高等院校相关专业高年级本科生、研究生的课程教材，也可供从事相关领域研究的工程技术人员参考。
  • 目录:
    第1章绪论
    1.1环控生保系统的功能和组成1
    1.1.1环控生保系统的功能1
    1.1.2环控生保系统的组成2
    1.1.3环控生保系统的分类3
    1.2ECLSS技术的发展及展望4
    1.2.1飞机环控生保系统5
    1.2.2潜艇环控生保系统5
    1.2.3阿波罗飞船的环控生保系统7
    1.2.4载人航天生保系统发展展望11

    第2章空间环境
    2.1近地空间大气环境14
    2.1.1地球大气的结构14
    2.1.2地球大气的物理特性15
    2.1.3真空环境的影响17
    2.2辐射环境18
    2.2.1基本概念19
    2.2.2空间电离辐射源19
    2.2.3空间辐射与轨道的关系23
    2.2.4空间辐射剂量23
    2.2.5空间辐射防护27
    2.3失重环境30
    2.3.1失重的物理原理30
    2.3.2失重生理效应31
    2.3.3微重力环境对环控生保系统工作的影响32
    2.4其他环境因素33
    2.4.1磁场33
    2.4.2流星与微流尘33
    2.4.3原子氧33
    2.5月球与火星环境34
    2.5.1月球34
    2.5.2火星35

    第3章载人航天生命保障系统的设计基础
    3.1人同环境的物质和能量交换37
    3.1.1人的物质需求37
    3.1.2人体生理代谢产物40
    3.1.3人体与环境的物质和能量交换41
    3.2适居的环境条件41
    3.2.1大气条件42
    3.2.2其他物理因素46
    3.3微重力环境中的气液分离46
    3.3.1表面张力与毛细现象46
    3.3.2失重状态下的气液分离49
    3.4载人航天环控生保系统设计方法51
    3.4.1应用系统工程学的方法论进行环控生保系统设计51
    3.4.2利用最优化设计技术进行环控生保系统设计53
    3.4.3环控生保系统的计算机仿真技术55
    3.4.4环控生保系统安全性和可靠性设计准则56
    3.4.5环控生保系统试验技术58

    第4章供气调压分系统
    4.1座舱压力制度61
    4.1.1总压选择61
    4.1.2稀释气体选择62
    4.1.3氧分压允许值62
    4.1.4舱压变化速率要求63
    4.2气体的储存63
    4.2.1氧气的储存63
    4.2.2氮气的储存69
    4.3供气调压系统工作原理70
    4.3.1座舱供气调压系统的组成70
    4.3.2“神舟”号飞船供气调压系统的工作原理74
    4.4供气调压系统的设计计算78
    4.4.1系统设计参数78
    4.4.2储气量计算78
    4.4.3供气自锁阀流通能力计算80
    4.5供气调压分系统分析建模80
    4.5.1系统描述与基本假设81
    4.5.2建立舱压变化数学模型81
    4.5.3自动供气特性分析82

    第5章座舱大气再生与污染控制
    5.1二氧化碳净化技术84
    5.1.1非再生式二氧化碳净化技术85
    5.1.2再生式二氧化碳净化技术89
    5.1.3二氧化碳还原技术100
    5.2空间制氧技术103
    5.2.1固态聚合物电解质水电解系统SPWE104
    5.2.2静态供水电解系统SFWE104
    5.2.3还原法制氧106
    5.3微量污染控制107
    5.3.1微量污染控制方法107
    5.3.2典型的乘员舱内微量污染控制方案108

    第6章温、湿度控制分系统
    6.1温、湿度控制分系统概述115
    6.1.1设计要求115
    6.1.2被动热控与主动热控技术116
    6.1.3热控系统的内回路和外回路116
    6.1.4热设计基本原则117
    6.2航天器热载荷计算118
    6.2.1航天器在轨道空间的热平衡118
    6.2.2空间热流119
    6.2.3航天器内热流121
    6.3被动热控技术122
    6.3.1热控涂层122
    6.3.2多层隔热材料124
    6.3.3热管126
    6.3.4相变储热129
    6.4主动热控技术130
    6.4.1辐射式主动热控技术130
    6.4.2传导式主动热控技术131
    6.4.3对流式主动热控技术133
    6.5热控系统冷源137
    6.5.1空间辐射器137
    6.5.2消耗性冷源138
    6.6湿度控制技术142
    6.6.1冷凝热交换器142
    6.6.2气/液分离装置143
    6.7典型温、湿度控制系统145
    6.7.1天空实验室热控分系统145
    6.7.2美国载人飞船的温、湿度控制分系统147

    第7章水管理技术
    7.1水的物质平衡149
    7.2水储存技术150
    7.2.1饮用水储存150
    7.2.2废水储存152
    7.3供水技术153
    7.3.1供水增压技术153
    7.3.2饮水工具155
    7.4水的微生物控制及灭菌技术157
    7.4.1巴式法灭菌技术157
    7.4.2“卤族元素”（氯、碘等）灭菌技术157
    7.4.3银离子消毒技术158
    7.5水回收再生技术159
    7.5.1尿液回收再生159
    7.5.2卫生废水的回收再生162
    7.6水质监测技术164

    第8章废物管理系统
    8.1尿的收集167
    8.1.1接触式尿收集器167
    8.1.2液/气流式尿收集器168
    8.1.3气流式尿收集器168
    8.1.4冷凝水和卫生用水的收集169
    8.2固态废物的收集和处理171
    8.2.1粪便的收集处理171
    8.2.2呕吐物的收集处理172
    8.2.3其他固态废物的收集处理173
    8.2.4固态废物的处理173

    第9章火情探测和灭火系统
    9.1微重力下燃烧的基本特点174
    9.2火情探测175
    9.2.1火情探测器175
    9.2.2火情探测器的选用与布置176
    9.3灭火系统176
    9.3.1灭火剂177
    9.3.2灭火方法177
    9.3.3失火后的清扫179

    第10章航天服
    10.1舱内航天服180
    10.1.1舱内航天服的结构181
    10.1.2舱内航天服的生保系统184
    10.2出舱航天服186
    10.2.1出舱航天服的结构186
    10.2.2航天服材料189
    10.2.3工效学要求189
    10.3出舱航天服生保系统192
    10.3.1概述192
    10.3.2供气调压系统193
    10.3.3通风与气体成分控制196
    10.3.4航天服的温控系统198
    10.4两种典型航天服的比较201
    10.4.1两种航天服的结构202
    10.4.2两种航天服的主要区别203
    10.4.3生保系统204
    10.5过渡舱系统209
    10.6航天员舱外活动的辅助装备210
    10.6.1固定及保险装置210
    10.6.2载人机动装置211

    第11章生物生命保障系统
    11.1概述214
    11.2CELSS的基本构成和工作原理215
    11.2.1以微生物为基础的CELSS215
    11.2.2以藻类为基础的CELSS216
    11.2.3以低等植物为基础的CELSS217
    11.2.4以高等植物为主体的综合CELSS217
    11.3CELSS研究的基本内容和方法219
    11.3.1CELSS研究的基本内容219
    11.3.2CELSS研究的基本方法220
    11.4CELSS关键技术研究概况220
    11.4.1空间植物品种选育研究221
    11.4.2空间植物栽培有关技术简述222
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