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第1章 绪论1

1.1 先进航天推进技术的发展背景1

1.2 火箭推进基本原理4

1.3 火箭推进基本性能参数5

1.4 先进航天推进技术简介7

参考文献9

第2章 先进化学推进11

2.1 引言11

2.2 高能量密度的化学推进12

2.2.1 高能量固体推进剂12

2.2.2 高能量液体推进剂13

2.3 轻质贮箱14

2.4 精确的推进剂控制和混合技术16

参考文献17

第3章 激光推进19

3.1 引言19

3.2 主要推进性能参数20

3.3 连续激光推进22

3.3.1 连续激光推进的工作原理22

3.3.2 连续激光推进存在的问题24

3.3.3 双流连续激光推进26

3.3.4 分子吸收连续激光推进27

3.4 脉冲激光推进28

3.4.1 脉冲激光推进的工作原理28

3.4.2 高重频脉冲激光推进35

3.5 换热式激光推进42

3.6 激光推进的关键技术43

3.7 激光推进的发展现状44

3.7.1 理论研究45

3.7.2 推进剂设计46

3.7.3 推力器构型设计48

3.8 激光推进的应用前景50

3.8.1 单级发射微小卫星50

3.8.2 在轨卫星的姿轨控51

3.8.3 临近空间激光动力飞行器52

3.8.4 高超声速飞行器减阻52

3.8.5 空间碎片清除52

参考文献54

第4章 微波推进58

4.1 引言58

4.2 微波推进基本原理59

4.3 微波推进的关键技术61

4.3.1 高能微波源技术61

4.3.2 高能微波传输频率设计技术62

4.3.3 天线技术63

4.3.4 相控阵技术65

4.3.5 腔体设计技术65

4.3.6 喷管设计技术66

4.4 微波推进的发展现状67

4.4.1 美国MET的发展68

4.4.2 美国MPT的发展70

4.5 微波推进的应用前景71

参考文献75

第5章 核推进与反物质推进77

5.1 引言77

5.2 裂变推进78

5.2.1 固体堆芯推进79

5.2.2 液氧增益推进81

5.2.3 粒子床推进82

5.2.4 液体堆芯推进83

5.2.5 气体堆芯推进83

5.2.6 放射性同位素推进84

5.2.7 核热／核电混合推进85

5.2.8 裂变碎片推进86

5.2.9 核爆炸脉冲推进87

5.3 聚变推进88

5.3.1 惯性约束聚变推进89

5.3.2 磁约束聚变推进92

5.3.3 惯性静电约束聚变93

5.4 反物质推进94

5.4.1 反物质基本概念94

5.4.2 反物质推力器概念95

5.4.3 反物质推进的应用97

参考文献98

第6章 电推进100

6.1 引言100

6.2 电推进的性能描述102

6.3 电热式推进104

6.3.1 电阻加热推力器105

6.3.2 电弧加热推力器106

6.4 静电式推进109

6.4.1 静电式推进基本原理109

6.4.2 电子轰击离子推力器111

6.4.3 接触离子推力器113

6.4.4 微波离子推力器113

6.4.5 射频离子推力器113

6.4.6 等离子体离析离子推力器113

6.4.7 放射性同位素离子推力器113

6.5 电磁式推进114

6.5.1 电磁式推进基本原理114

6.5.2 霍尔推力器115

6.5.3 脉冲等离子体推力器118

6.5.4 磁等离子动力学推力器119

6.5.5 脉冲感应推力器121

6.5.6 电子回旋共振推力器122

6.6 电推进的发展与应用123

6.6.1 电推进应用范围123

6.6.2 电阻加热推力器的发展125

6.6.3 电弧加热推力器的发展125

6.6.4 静电推进的发展127

6.6.5 霍尔推力器的发展及应用129

6.6.6 脉冲等离子体的发展132

6.6.7 磁等离子体推力器的发展133

参考文献133

第7章 微推进136

7.1 引言136

7.2 基于MEMS技术的微卫星和微推进138

7.2.1 基于MEMS技术的微卫星发展138

7.2.2 基于MEMS技术的微推进系统的优势140

7.2.3 基于MEMS技术的微推进系统的局限性142

7.3 冷气微推力器143

7.4 场发射微推力器145

7.4.1 场发射微推力器的基本原理145

7.4.2 Cs-FEEP的发展147

7.4.3 In-FEEP的技术水平及应用148

7.5 胶体微推力器152

7.5.1 胶体微推力器的基本原理152

7.5.2 胶体微推力器的发展154

7.6 脉冲等离子体微推力器157

7.6.1 触发设计157

7.6.2 自击穿设计158

7.6.3 三电极设计159

7.6.4 推进剂构型设计160

7.6.5 推进剂烧蚀问题160

7.6.6 脉冲等离子体微推力器的发展161

7.7 激光烧蚀微推力器161

7.7.1 毫秒脉宽激光烧蚀微推力器162

7.7.2 纳秒脉宽激光烧蚀微推力器167

7.8 固体推进剂微推力器169

7.9 微推进的应用前景171

7.9.1 LISA计划171

7.9.2 DARWIN任务173

参考文献174

第8章 帆推进177

8.1 引言177

8.2 帆推进的基本原理177

8.3 帆推进的分类179

8.3.1 太阳帆179

8.3.2 激光／微波帆181

8.3.3 磁帆182

8.4 帆推进的关键技术183

8.4.1 帆的材料184

8.4.2 帆的展开和稳定技术184

8.4.3 激光器能量及光学系统设计186

8.4.4 磁帆的热控制、结构等技术186

8.5 帆推进的发展188

8.6 帆推进的应用前景192

8.6.1 星际航行192

8.6.2 改变小行星轨道193

8.6.3 人造月亮193

参考文献193

第9章 系留推进194

9.1 引言194

9.2 系绳的结构195

9.3 系留推进的发展196

9.4 系留推进的应用前景198

9.4.1 系留拖曳高空探测198

9.4.2 轨道转移198

9.4.3 直接入轨或轨道提升200

9.4.4 系留弹射201

9.4.5 电动系绳在发电和推进的应用201

9.4.6 库仑力系留202

参考文献203