Introduction to Space Exploration

课程简介

这门课程通过应用物理、实践活动和实际案例介绍航天航空的基本知识。学生将了解航天航空的历史和挑战。 1. 介绍：航天航空史、大气层、航天航空器分类、飞机和航天器的基本组件、飞行器控制面和系统、航天航空产业概览、主要航天航空企业和制造商。 2. 飞行原理：音速的重要性、标准大气、伯努利原理、作用于飞行器和航天器的气动力、翼型命名、压力和速度分布、气动力、升力和阻力的产生、超音速效应、气动中心、展弦比、压力中心、重心。 3. 航空航天推进：推进系统、推进系统分类、推进系统的位置和工作原理。飞机和航天器推力产生的基本原理、布雷顿循环和赫普默循环、涡轮喷气发动机、螺旋桨发动机、火箭发动机、冲压喷气发动机和超音速冲压喷气发动机。 4. 航天器机械、结构和热设计：航空航天结构的基本原理、航空航天材料、结构失效模式的理解、航空航天结构的外部和内部载荷、机械部件的强度，重点是失效和疲劳设计、极端高温和低温下的热保护、通过日光和阴影穿越时的热循环。 5. 发射车辆和卫星工程：基本轨道力学、卫星工程史、卫星应用和轨道、GMAT软件、卫星子系统、空间碎片清除、任务设计哲学、空间环境、闭环问题解决管理、环境测试。 6. 航天机器人：无人驾驶系统的感知、火星和月球探索的机器人系统、无人驾驶系统的控制、航空航天工程未来面临的挑战。

学习目标

本课程旨在为学生提供以下知识： • 基本的航天探索理解； • 推进和航天航空器力学的基本概念； • 卫星操作的基本理解； • 航天任务带来的挑战和机遇的基本理解。

先修要求

无

教学模式

传统讲授、小组讨论、问答环节和报告。每位学生必须基于相关材料的研究完成一篇个人论文。