第1章 绪论

1.1 航空与航天的基本概念

1.1.1 航空

1.1.2 航天

1.1.3 航空与航天的联系

1.2 航空飞行器的过去与现在

1.2.1 人类早期的飞行梦

1.2.2 人类早期的飞行活动

1.2.3 早期的飞机

1.2.4 从飞机雏形到现代飞机

1.2.5 喷气式飞机的出现

1.3 飞行器的分类

1.3.1 航空器

1.3.2 航天器

1.4 航天系统

1.5 空间资源

思考题

第2章 飞机飞行原理

2.1 气体流动规律

2.1.1 相对运动原理

2.1.2 连续性方程

2.1.3 伯努利定理

2.1.4 气流的高、低速流动特性

2.2 飞机飞行中的空气动力

2.2.1 平板上的升力和阻力

2.2.2 机翼升力及增升措施

2.2.3 飞机所受阻力及减阻方法

2.3 飞机高速飞行特性

2.3.1 激波及其阻力

2.3.2 局部激波

2.3.3 超声速飞机外形及其特点

2.3.4 超声速飞行的“音爆”与“热障”现象

思考题

第3章 飞机的飞行性能

3.1 飞机的主要性能指标

3.1.1 飞行速度

3.1.2 飞行距离

3.1.3 飞行高度

3.1.4 起飞着陆

3.2 飞机的机动性

3.2.1 盘旋

3.2.2 筋斗

3.2.3 俯冲

3.2.4 跃升

3.2.5 战斗转弯

3.3 飞机的操纵性和稳定性

3.3.1 飞机操纵特性

3.3.2 飞机的稳定性

思考题

第4章 直升机

4.1 概述

4.1.1 直升机的起源

4.1.2 直升机的发展

4.2 直升机旋翼工作原理

4.3 直升机的布局形式和分类

4.3.1 单旋翼直升机

4.3.2 双旋翼直升机

4.4 直升机操纵机构及操稳特性

4.4.1 直升机的操纵机构

4.4.2 直升机的操纵性和稳定性

4.5 直升机的飞行性能和特点

4.5.1 直升机的飞行性能

4.5.2 直升机飞行特点

4.6 直升机的应用和现状

4.6.1 军用直升机的应用和现状

4.6.2 民用直升机的应用和现状

4.6.3 新型直升机

思考题

第5章 航天之路

5.1 文化艺术与人类航天

5.1.1 文化艺术对早期航天的影响

5.1.2 艺术和科学的联合

5.2 进入航天时代

5.3 航天早期试图探索的问题

5.4 第一批航天员

5.4.1 美国的第一批宇航员

5.4.2 苏联的第一批宇航员

5.4.3 第一个进入太空的宇航员

5.4.4 美国的第一个太空人

5.5 中国的航天之路

5.5.1 我们也要搞人造卫星

5.5.2 前所未有的科技攻关

5.5.3 卫星上天

思考题

第6章 航天之父

6.1 世界航天之父

6.1.1 康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基（1857—1935）

6.1.2 罗伯特·戈达德（1882—1945）

6.1.3 埃斯诺·贝尔特利（1881—1957）

6.1.4 赫尔曼·奥伯特（1894—1989）

6.1.5 西奥多·冯·卡门（1881—1963）

6.1.6 谢尔盖·科罗廖夫（1907—1966）

6.1.7 韦纳·冯·布劳恩（1912—1977）

6.2 中国航天之父——钱学森

思考题

第7章 登月三部曲

7.1 “水星”计划

7.1.1 航天员谢泼德、格里森和格伦

7.1.2 航天员卡彭特、施艾拉和库勃

7.1.3 “水星”计划结束

7.2 “双子星”计划

7.2.1 “双子星”第一次载人飞行

7.2.2 美国第一次太空行走

7.2.3 长时间太空飞行试验

7.2.4 “轨道双子”

7.2.5 在轨遇到的问题

7.2.6 最后的任务

7.3 “阿波罗”计划

7.3.1 着陆演习

7.3.2 “雄鹰”着陆

7.3.3 “休斯顿，我们出问题了”

7.3.4 后续四次登月任务

思考题

第8章 火箭与导弹

8.1 火箭与导弹的区别

8.2 火箭的组成及各部分的功能

8.2.1 有效载荷

8.2.2 箭体结构

8.2.3 推进系统

8.2.4 控制系统

8.2.5 初始对准系统

8.2.6 安全系统

8.2.7 遥测系统

8.2.8 外弹道测量系统

8.3 导弹的分类

8.4 导弹的组成及功用

8.4.1 推进系统

8.4.2 制导系统

8.4.3 战斗部

8.4.4 弹体

8.4.5 弹上电源

思考题

第9章 航天器飞行原理

9.1 太空飞行与大气层内飞行的区别

9.2 开普勒定律和宇宙速度

9.2.1 开普勒三大定律

9.2.2 三大宇宙速度

9.3 轨道基础

9.3.1 航天器圆周轨道

9.3.2 卫星轨道周期

9.3.3 轨道平面倾角

9.4 椭圆轨道

9.5 卫星轨道的数学模型

9.5.1 卫星圆轨道的数学模型

9.5.2 椭圆轨道

思考题

第10章 航天器轨道和太空机动

10.1 空间几何学的限制

10.1.1 卫星相对地球表面的运动

10.1.2 卫星的仰角

10.1.3 地面覆盖区域（可见区域）

10.1.4 通信卫星信号传输时间

10.2 一般轨道

10.2.1 低轨道

10.2.2 中高度圆形地球轨道

10.2.3 Molniya轨道

10.2.4 Tundra轨道／冻土带轨道

10.2.5 地球同步轨道

10.2.6 太阳同步轨道

10.2.7 拉格朗日点

10.3 卫星仰角与地面覆盖范围的关系

10.3.1 卫星仰角

10.3.2 卫星的覆盖区

10.4 卫星的机动

10.4.1 在同一轨道面内的机动

10.4.2 改变轨道形状

10.4.3 改变圆形轨道的高度

10.4.4 改变轨道周期

10.4.5 在同一轨道面内改变卫星的相对位置

10.4.6 改变轨道面的机动

10.4.7 改变轨道倾角的机动

10.4.8 匀速旋转轨道面

10.4.9 卫星脱离轨道的机动

10.4.10 再入加热效应

10.4.11 轨道保持

10.5 太空机动技术细节

10.5.1 改变轨道形状的机动

10.5.2 圆形轨道之间的机动

10.5.3 改变卫星的轨道周期

10.5.4 改变轨道倾角

10.5.5 保持轨道倾角转动轨道面

10.5.6 基本的旋转

10.5.7 脱轨机动

10.5.8 轨道保持

思考题

第11章 航天器系统

11.1 航天器基本设计方法

11.2 航天器的设计过程

11.3 航天器工程：最终设计极限

11.4 航天器总体实例

11.4.1 通信卫星

11.4.2 遥感卫星

11.4.3 天文观测

11.4.4 行星探索

11.5 推进系统

11.5.1 轨道转移

11.5.2 轨道和姿态控制

11.5.3 航天器推进技术

11.6 电源子系统

11.7 通信子系统

11.8 星上数据管理系统

11.9 热控系统

11.10 结构子系统

思考题

第12章 航天器姿态控制

12.1 ACS的主要任务及功能

12.2 ACS的工作原理

12.3 姿态控制的技术手段

12.3.1 被动式

12.3.2 主动式

12.3.3 混合式

12.3.4 三轴稳定

12.4 姿态控制系统的部件

12.4.1 力矩控制闭环回路

12.4.2 推进器

12.4.3 磁力矩器

12.4.4 反作用轮

12.5 小结

思考题

第13章 航天测控网

13.1 概述

13.2 航天测控网的组成

13.3 航天测控网的分类及系统特点

13.3.1 航天测控网的分类

13.3.2 航天测控网的特点

13.4 工作原理

13.5 测控网的节点

13.5.1 陆地测控

13.5.2 海洋测控

13.5.3 飞机测控

13.5.4 天基测控

13.6 中国航天测控能力已经延伸至月球

思考题

第14章 航天飞机

14.1 美国航天飞机简介

14.1.1 美国航天飞机机队

14.1.2 “企业”号（Enterprise）航天飞机

14.1.3 “哥伦比亚”号（Columbia）航天飞机

14.1.4 “挑战者”号（Challenger）航天飞机

14.1.5 “发现”号（Discovery）航天飞机

14.1.6 “亚特兰蒂斯”号（Atlantis）航天飞机

14.1.7 “奋进”号（Endeavour）航天飞机

14.1.8 美国航天飞机和俄罗斯的“暴风雪”号航天飞机的比较

14.2 航天飞行概述

14.3 航天飞机的组成

14.4 在太空飞行的航天飞机

14.5 在太空中生活

14.6 外挂燃料箱

14.7 固体火箭推进器

14.8 装配与运输过程

14.9 倒计时起飞

14.10 航天飞机的用途

14.11 航天飞机上的机器臂

14.12 航天飞机的飞行过程

14.12.1 航天飞机上升阶段

14.12.2 航天飞机入轨阶段

14.12.3 轨道运行阶段

14.12.4 离轨阶段

14.12.5 再入与着陆阶段

14.13 航天飞机与载人飞船的区别

思考题

第15章 空间碎片

15.1 空间碎片的来源

15.2 空间碎片的分布

15.3 空间碎片的危害

15.3.1 空间碎片的分类

15.3.2 空间碎片对航天器的危害

15.4 空间碎片的观测

15.5 空间碎片的清理

15.5.1 清理现有空间碎片的原则和要求

15.5.2 对将来发射卫星的碎片清理原则和要求

15.5.3 清理空间碎片的方法

15.6 各国空间碎片清理方案实例

15.6.1 瑞士：“清洁太空”一号

15.6.2 日本：太空渔网

15.6.3 美国：五花八门的手段

思考题

第16章 空间望远镜

16.1 望远镜的历史

16.1.1 折射式望远镜

16.1.2 反射式望远镜

16.1.3 射电望远镜

16.1.4 空间望远镜

16.2 “哈勃”空间望远镜简介

16.3 “哈勃”空间望远镜的组成

16.3.1 光学部件

16.3.2 保障系统

16.3.3 科学仪器

16.4 “哈勃”空间望远镜的成就

16.4.1 黑洞的存在

16.4.2 星系的演化

16.4.3 暗能量的存在

16.4.4 精确测定宇宙的膨胀速度

16.4.5 太阳系外行星采样

16.4.6 其他各项成就

16.5 “哈勃”空间望远镜的五次太空维修

16.5.1 第一次维修：矫正近视

16.5.2 第二次维修：更新设备

16.5.3 第三次维修：休眠复苏

16.5.4 第四次维修：心脏手术

16.5.5 第五次维修：最后一次

思考题

第17章 新概念航天器

17.1 机器航天员

17.1.1 简介

17.1.2 机器航天员的先进性

17.1.3 机器航天员的初期试验

17.1.4 R2的应用模式与未来

17.2 小卫星及其编队飞行

17.2.1 现代小卫星的分类及发展模式

17.2.2 现代小卫星发展的若干问题分析

17.2.3 星群飞行的技术特征与模式

17.2.4 未来展望

17.3 捕获小行星的航天器

17.3.1 项目背景概述

17.3.2 捕获小行星的任务规划

17.3.3 目标小行星

17.3.4 航天器总体设计方案

17.3.5 小结

17.4 模块化分离卫星

17.4.1 模块化分离卫星的产生和目的

17.4.2 模块化分离卫星的研制计划和技术特征分析

17.5 未来NASA的群卫星系统分析与展望

17.5.1 群智能技术

17.5.2 群卫星系统

17.5.3 ANTS系统的载荷配置及体系结构

17.5.4 小结

思考题

参考文献