《Spaceplanes: From Airport to Spaceport》

请叫我雷锋 · 发表于 2017-8-24 12:46:37

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《Spaceplanes: From Airport to Spaceport》
航天飞机：从机场到太空
作者：Matthew A. Bentley
出版社：Springer
出版时间：2009年

《Spaceplanes: From Airport to Spaceport》

目录
Preface. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xi
1 Rocketplanes at the Airport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
The Wright Flyer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Rocket Men. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Silbervogel: The Silverbird. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
German Rocket Gliders. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
American Rocketplanes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
The Bell X-1 (1946–1958) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
The Douglas Skyrocket (1948–1956) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
The Bell X-2 Starbuster (1952–1956). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
NASA Lifting Bodies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Today’s Rocketplanes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
XCOR Aerospace EZ-Rocket . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
XCOR X-Racer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
References. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2 Why Spaceplanes? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Space Tourism. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Superior Vehicle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Basic Comparisons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Energy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Reusability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Refuelability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Efficiency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Safety . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Simplicity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Operational Superiority. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Versatility and Infrastructure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Ballistic Refuse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
References. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
viii Contents
3 Rocket Science: Wings Added . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
The Airplane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
The Rocket . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
The Rocket Equation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Staging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
The Challenge of the Spaceplane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
A Hybrid Is Born . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
4 Missiles and Modules. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Historical Rockets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Types of Rockets. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Modular Spacecraft. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Rockets vs. Spaceplanes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Spaceplanes to the Moon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Spaceplanes to Mars? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
References. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
5 Crawling into Suborbit: The Baby Spaceplane. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
The Mercury Redstone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
The North American X-15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Costs vs. Benefits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Launch Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Safety . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
The Tourism Market . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
References. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
6 Going Ballistic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
Ballistic Background. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
Dyna-Soar (1957–1963) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Hermes (1987–1993) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
HOPE (1992–2003) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
Kliper (2004–present) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
Why No Go? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
References. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
7 Piggyback to Orbit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
The Space Shuttle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
Challenger. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
Columbia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
Lessons Learned . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
Buran. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
Contents ix
Ascender . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Spacecab and Spacebus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
References. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
8 Advanced Propulsion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
The Aerospike Engine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
Ramjets and Scramjets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
Orient Express: The X-30 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
The X-43 Hyper-X . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
Air-Augmented Rockets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
Aerial Propellant Tanking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Liquid Air Cycle Engines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
Turborockets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
Future Design Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
Spaceplanes by the Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
Efficient Nozzles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
An Elementary Exercise in Advanced Propulsion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
Air-Breathing Centrifugal Rocket Engine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
Impeller-Diverter Rotating Rocket . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
References. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
9 Single Stage to Orbit: The Advanced Spaceplane . . . . . . . . . . . . . . . 125
From DC-3 to DC-X . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
The Spacefaring Public . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
Anatomy of a Spaceplane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
Spaceline Timeline. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
Have Spaceplane Will Travel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
Flank Speed to the Future . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
Tricks of the Trade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
Getting There . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
10 Destination Moon: The Lunar Spaceplane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
Lunar Vision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
Why Go to the Moon? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
Lunar Resources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
Project Apollo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
Project Constellation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
Good Spaceships . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
Lunar Infrastructure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
The Lunar Resort. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
Destination Mars . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
x Contents
11 Strategies for Success. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
Establish a Vision. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
Develop the Market . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
Sustain the Effort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
Apply Lessons Learned . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
Ask the Right Questions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
Be Creative. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
Collaborate! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
Deliver the Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
12 Spaceplanes at the Spaceport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
Today’s Spaceplanes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
Benson Dream Chaser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
Bristol Spaceplanes Ascender. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
EADS Astrium Spaceplane. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
Ramstar Orbital Spaceplane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
Rocketplane XP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
Skylon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
Spacefleet SF-01 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
SpaceShipOne. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
SpaceShipTwo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
XCOR Xerus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
Space Hotels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
Airports Today, Spaceports Tomorrow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
Tomorrow’s Spaceplanes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
Beyond the Spaceplane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
References. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
Appendix A Glossary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
Appendix B Spaceplane Mathematics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
Appendix C Spaceplane Timeline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
Appendix D Spaceplane Data. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233

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mogudeng · 发表于 2020-5-26 12:41:20

楼主好人，一生平安

skyflycar · 发表于 2020-5-27 11:52:20

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