本书是钱学森于20世纪60年代初撰写的中国第一本高等院校航天专业基础教材，系统地介绍了星际航行技术的各个方面，包括运载火箭的动力系统、运载火箭的设计及制造过程、运载火箭及星际飞船的飞行轨道、控制系统的设计原则及设计过程、星际航行中的通讯问题及防辐射问题、解决飞船再入大气层的设计原理、星际飞船的设计问题，以及星际航行的前景展望等。
书中通过大量的分析、计算，从理论和实践的角度论证说明，星际航行是一定能实现的，但是星际航行技术是复杂的，实现星际航行是一项艰巨的工作。
《星际航行概论》全面介绍了星际航行技术和星际航行买践的复杂性和艰巨性，对当时即将投身航天专业的工程技术人员和研究人员起到了很好的指导作用。钱学森先生在书中对火箭技术未来发展趋势的预测，比如航天器的耐热材料、轻质化等，已在实践中得到了印证；其阐述的科学原理和技术方法，对我国航天技术的发展和人类探索太空仍然具有重要的现实意义。
第1章 星际航行与宇宙航行
1.1 火箭技术的早期
1.2 现代的火箭技术
1.3 太阳系
1.4 地球的周围环境
1.5 第一、第二、第三宇宙速度
1.6 齐奥尔科夫斯基公式
1.7 恒星世界的宇宙航行
1.8 阿克莱公式
第2章 火箭发动机原理
2.1 星际航行的动力
2.2 固体推进剂火箭发动机工作原理
2.3 液体推进剂火箭发动机工作原理
2.4 推力的计算322.5喷气速度的计算
2.6 喷管的形状392.7推力系数
2.8 比冲
2.9 更准确的计算
第3章 火箭发动机的技术实现
3.1 液体推进剂的性能
3.2 液体推进剂的选择
3.3 几种液体火箭发动机
3.4 液体火箭发动机的设计过程
3.5 发动机试车台
3.6 固体推进剂及固体火箭发动机的发展
3.7 固体火箭发动机的设计问题
3.8 固体火箭发动机的发展前景
3.9 新型火箭发动机——固液型发动机
3.10 发动机推力方向的调节
第4章 运载火箭的技术实现
4.1 多级运载火箭的级数
4.2 运载火箭的实例
4.3 结构重量、结构比
4.4 运载火箭的设计过程
4.5 星际航行场
第5章 运载火箭从地面起飞的轨道问题
5.1 发射人造行星或月球火箭的轨道与发射人造卫星的轨道
5.2 邻近地面的起飞轨道
5.3 质点在向心引力场中的运动
5.4 椭圆轨道上卫星的周期
5.5 发射卫星的最佳轨道
第6章 星际航行的轨道
6.1 太阳的重力场
6.2 太阳系中的椭圆轨道1186.3实例
6.4 在中心力场中的低推力轨道
6.5 低推力星际轨道
6.6 光帆
第7章 原子能火箭发动机
7.1 原子能
7.2 原子火箭发动机
7.3 电火箭的设计原理
7.4 电火箭发动机的类型
7.5 原子火箭与电火箭的比较
7.6 氘火箭发动机
第8章 制导问题
8.1 制导
8.2 发射人造地球卫星的轨道所要求的精确度
8.3 星际飞行轨道所需要的精确度
8.4 控制的概率
8.5 星际航行的制导问题
8.6 运载火箭的制导系统——初制导系统
8.7 制导系统的设计
第9章 星际航行中的通讯问题
9.1 星际航行中通讯工作的重要意义
9.2 星际航行中通讯系统的有效功率
9.3 星际航行通讯中的噪声
9.4 信息率
9.5 量子效应
9.6 星际通讯的设备要求
9.7 地面接收天线
9.8 卫星式通讯中继站系统
9.9 电磁波传播问题
9.10 光波通讯
第10章 再入大气层
10.1 人造卫星或星际飞船的降落问题
10.2 再入大气层的轨道分析
10.3 两种再入轨道
10.4 防热设计
10.5 防热设计的原则
10.6 星际飞行轨道中的应用
第11章 防辐射
11.1 防辐射问题
11.2 光子对物质的作用
11.3 电子对物质的作用
11.4 α粒子、质子以及重原子核碳、氮、氧对物质的作用
11.5 中子对物质的作用
11.6 辐射对人体的作用
11.7 辐射剂量21511.8宇宙射线
11.9 地球辐射带及太阳耀斑爆发的辐射
11.10 中子的防护
11.11 辐射对器材的破坏作用
第12章 飞船的设计问题
12.1 超重和失重
12.2 超重对人的影响
12.3 失重对人的影响
12.4 飞船船舱的设计要求
12.5 星际航行中人的生活条件
12.6 氧气及水分的供应
12.7 长旅程星际飞船中的生态学系统
12.8 防微陨石及通过小行星带
12.9 飞船的定向系统
第13章 飞船中的电源
13.1 星际飞船中的能源
13.2 化学电池
13.3 太阳光电池
13.4 汽轮发电机
13.5 热电偶发电器
13.6 热电子发电机
13.7 电磁流体发电机
第14章 星际航行进一步发展的几个问题
14.1 卫星式星际航行站
14.2 运载火箭的海面发射
14.3 运载火箭的回收
14.4 飞机用作运载工具
14.5 运载飞机的动力系统
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