航天器对接与捕获结构

第1章 绪论 1.1 研究背景 1.1.1 运载局限性催生对接技术 1.1.2 在轨服务促进对接技术发展 1.1.3 太空垃圾清理推动捕获技术发展 1.2 技术内涵 1.3 发展历程 1.3.1 概念提出与初步实用阶段 1.3.2 面向自主对接验证与实施阶段 1.3.3 全面应用与升级换代阶段 1.4 典型对接与捕获机构 1.4.1 中心杆锥式对接机构 1.4.2 周边弱撞击式对接机构 1.4.3 连杆式对接与捕获机构 1.4.4 卡爪式自主捕获机构 1.4.5 柔性网式捕获机构 1.4.6 欠驱动爪式捕获机构 1.5 本书主要内容 第2章 对接与捕获机构设计 2.1 概述 2.2 设计要求 2.2.1 功能要求 2.2.2 性能指标要求 2.2.3 接口要求 2.3 系统方案 2.3.1 任务分析 2.3.2 方案论证 2.3.3 构型布局设计 2.3.4 对接容差设计 2.3.5 抗力学载荷设计 2.3.6 热设计 2.3.7 润滑设计 2.4 捕获设计 2.4.1 捕获对象分析 2.4.2 捕获技术 2.5 缓冲设计 2.5.1 缓冲特性分析 2.5.2 缓冲技术 2.5.3 典型缓冲系统 2.6 锁定与分离设计 2.6.1 锁定与分离需求分析 2.6.2 锁定技术 2.6.3 分离技术 第3章 对接与捕获机构分析 3.1 概述 3.2 对接与捕获机构典型工作过程 3.3 对接与捕获机构运动学分析 3.3.1 坐标系定义 3.3.2 杆锥式对接与捕获机构运动学分析 3.3.3 并联式对接与捕获机构运动学分析 3.3.4 多点分布式对接与捕获机构运动学分析 3.4 对接与捕获机构动力学分析 3.4.1 对接与捕获机构通用动力学模型 3.4.2 杆锥式对接与捕获机构动力学模型 3.4.3 并联式对接与捕获机构动力学模型 3.4.4 多点分布式对接与捕获机构动力学模型 3.5 对接与捕获机构仿真分析 3.5.1 一般仿真流程 3.5.2 动力学仿真分析 3.5.3 有限元分析 第4章 对接与捕获机构验证 4.1 概述 4.2 试验设计 4.2.1 试验策划 4.2.2 试验矩阵 4.2.3 试验流程 4.3 试验技术 4.3.1 试验环境 4.3.2 试验分类 4.3.3 力学环境试验模拟方法 4.3.4 热环境试验模拟方法 4.4 典型试验方案 4.4.1 组合体静力试验 4.4.2 寿命试验 4.4.3 可靠性试验 4.5 典型试验设备 4.5.1 热试验设备 4.5.2 力学试验设备 4.5.3 重力补偿试验设备 4.5.4 半物理模拟对接试验系统 第5章 对接与捕获机构实例 5.1 概述 5.2 系统方案论证实例 5.2.1 任务需求 5.2.2 任务分析 5.2.3 方案论证 5.2.4 方案比较 5.3 捕获功能设计、分析及验证实例 5.3.1 捕获功能设计 5.3.2 捕获功能分析 5.3.3 捕获功能试验 5.4 锁定功能设计、分析及验证实例 5.4.1 锁定功能设计 5.4.2 锁定功能分析 5.4.3 锁定功能验证 第6章 对接与捕获技术展望 6.1 发展趋势 6.1.1 介电材料捕获 6.1.2 吸附捕获 6.1.3 动能捕获 6.1.4 电磁捕获 6.1.5 仿生捕获 6.2 应用前景 6.2.1 在轨延寿 6.2.2 在轨手术 6.2.3 地外基建 6.2.4 轨道修正 6.3 关键技术 6.3.1 系统设计与优化技术 6.3.2 自适应捕获技术 6.3.3 高可靠锁定技术 6.3.4 气／液／电路连接、断开技术 6.3.5 对接动力学建模与仿真技术 6.3.6 地面测试与验证技术 6.3.7 消旋控制技术 6.3.8 智能驱动技术 6.4 启示与展望 参考文献