航天飛機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)分析

前言

1981年4月12日美國(guó)“哥倫比亞”號(hào)航天飛機(jī)從肯尼迪航天中心冉冉升空，歷時(shí)54h，于4月14日安全返回愛德華空軍基地，截止統(tǒng)計(jì)到2006年底，美國(guó)航天飛機(jī)已進(jìn)行了114次飛行，其中失敗2次，成功率達(dá)98.25％，這標(biāo)志著世界航天史邁進(jìn)了一個(gè)嶄新的航天飛機(jī)時(shí)代。航天飛機(jī)的氣動(dòng)外形比飛船返回艙、導(dǎo)彈更復(fù)雜，其氣動(dòng)力、氣動(dòng)熱等空氣動(dòng)力學(xué)問題很多，難度也很大。航天飛機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)對(duì)航天飛機(jī)的研制起重要支撐作用，它不僅在概念研究和預(yù)先研究階段起先行作用，而且在方案研究、初樣設(shè)計(jì)、正樣設(shè)計(jì)及試飛階段起重大關(guān)鍵性的作用。本書總結(jié)了近20年來我們?cè)诤教祜w機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)方面研究的最新成果，論述了航天飛機(jī)重復(fù)使用運(yùn)載器／軌道器（以下稱航天飛機(jī)）的氣動(dòng)問題。它是一部有一定廣度和深度的專著，可使讀者了解該領(lǐng)域的全貌，拓展知識(shí)，并能用于解決工程中的氣動(dòng)問題。全書共10章：第l章航天飛機(jī)發(fā)展概述（楊勇、葉友達(dá)、王國(guó)輝執(zhí)筆）；第2章航天飛機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)概論（張魯民、許光明、葉友達(dá)執(zhí)筆）；第3章航天飛機(jī)氣動(dòng)設(shè)計(jì)（張魯民、唐偉、馬強(qiáng)執(zhí)筆）；第4章航天飛機(jī)氣動(dòng)力預(yù)測(cè)方法（唐偉、馬強(qiáng)、李志輝、張魯民執(zhí)筆）；第5章航天飛機(jī)氣動(dòng)力特性數(shù)值模擬（紀(jì)楚群、葉友達(dá)、劉偉執(zhí)筆）。

內(nèi)容概要

　　《航天飛機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)分析》總結(jié)了航天飛機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域所取得的最新科研成果和豐富經(jīng)驗(yàn)，論述了航天飛機(jī)重復(fù)使用運(yùn)載器氣動(dòng)力/氣動(dòng)熱的研究方法和計(jì)算方法，提供了有關(guān)空氣動(dòng)力學(xué)發(fā)展的新概念、新思想及新趨向。是一部有一定廣度和深度的專著，可使讀者便于了解該領(lǐng)域的全貌，拓展知識(shí)，并可結(jié)合從事的課題，獨(dú)立創(chuàng)新和推廣使用?！逗教祜w機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)分析》共10章，主要內(nèi)容包括：航天飛機(jī)氣動(dòng)設(shè)計(jì)、航天飛機(jī)氣動(dòng)力預(yù)測(cè)方法、航天飛機(jī)氣動(dòng)力特性數(shù)值模擬、航天飛機(jī)氣動(dòng)加熱預(yù)測(cè)、航天飛機(jī)熱防護(hù)、航天飛機(jī)飛行穩(wěn)定性、航天飛機(jī)氣動(dòng)數(shù)據(jù)庫、魯棒設(shè)計(jì)技術(shù)。　　《航天飛機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)分析》可作為從事航空航天飛行器研究、設(shè)計(jì)與試驗(yàn)的工程師、研究人員與研究生的參考書，也可作為有關(guān)院校飛行器設(shè)計(jì)專業(yè)研究生教材。

作者簡(jiǎn)介

張魯民，1938年7月出生，山東魚臺(tái)人，1955年于洛寧一中高中畢業(yè)，1960年畢業(yè)于西北工業(yè)大學(xué)，任中國(guó)空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心研究員、博士生導(dǎo)師，長(zhǎng)期從事航天飛行器氣動(dòng)布局與氣動(dòng)特性研究，曾獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，國(guó)防科工委科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，二等獎(jiǎng)，光華基金二等獎(jiǎng)，中華航天基金榮譽(yù)獎(jiǎng)等，詞條輯入《Who'S who in the World》，享受國(guó)家特殊津貼。

書籍目錄

第1章 航天飛機(jī)發(fā)展概述1.1 概述1.2 航天飛機(jī)發(fā)展回顧與展望1.2.1 航天先驅(qū)者的不懈追求1.2.2 航天飛機(jī)的研制歷程1.2.3 航天飛機(jī)的發(fā)展——新一代重復(fù)使用運(yùn)載器1.3 空氣動(dòng)力學(xué)——航天飛機(jī)研制的重要支撐技術(shù)1.3.1 航天飛機(jī)軌道器1.3.2 X－33演示驗(yàn)證飛行器1.3.3 X－34演示驗(yàn)證飛行器1.3.4 0REX、HYFLEX和HO耶－X演示驗(yàn)證飛行器第2章 航天飛機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)分析概論符號(hào)2.1 概述2.1.1 航天飛機(jī)的再入飛行參數(shù)2.1.2 研究氣動(dòng)問題的手段2.2 航天飛機(jī)的氣動(dòng)問題2.2.1 航天飛機(jī)氣動(dòng)問題的主要特點(diǎn)2.2.2 航天飛機(jī)氣動(dòng)布局設(shè)計(jì)2.2.3 航天飛機(jī)的氣動(dòng)力問題2.2.4 航天飛機(jī)的氣動(dòng)熱問題2.3 解決航天飛機(jī)氣動(dòng)問題的技術(shù)途徑23.1 地面樓擬試驗(yàn)2.3.2 理論計(jì)算及工程計(jì)算2.3.3 飛行模擬試驗(yàn)2.3.4 解決氣動(dòng)問題的技術(shù)途徑2.4 未來航天飛機(jī)的氣動(dòng)問題第3章 航天飛機(jī)氣動(dòng)設(shè)計(jì)符號(hào)3.1 概述3.2 氣動(dòng)設(shè)計(jì)需要解決的基本問題及方法3.3 氣動(dòng)設(shè)計(jì)回路及－體化設(shè)計(jì)系統(tǒng)3.3.1 航天飛機(jī)氣動(dòng)設(shè)計(jì)回路3.3.2 －體化設(shè)計(jì)系統(tǒng)基本內(nèi)容3.4 航天飛機(jī)氣動(dòng)布局設(shè)計(jì)3.4.1 載人航天器的氣動(dòng)布局演變3.4.2 關(guān)鍵氣動(dòng)布局參數(shù)及性能參數(shù)3.4.3 氣動(dòng)布局優(yōu)化設(shè)計(jì)方法3.4.4 機(jī)翼外形優(yōu)化設(shè)計(jì)第4章 航天飛機(jī)氣動(dòng)力預(yù)測(cè)方法符號(hào)4.1 概述4.2 坐標(biāo)定義及外形幾何處理4.3 亞、跨、超、高超聲速氣動(dòng)力預(yù)測(cè)方法4.3.1 氣動(dòng)力基本公式4.3.2 壓力系數(shù)、導(dǎo)數(shù)及其修正量的計(jì)算4.3.3 國(guó)外幾種壓力系數(shù)計(jì)算方法4.3.4 控制面的幾何參數(shù)和氣動(dòng)力4.3.5 計(jì)算實(shí)例4.4 橫向噴流計(jì)算4.4.1 工程計(jì)算模型4.4.2 噴流干擾的工程計(jì)算方法4.5 稀薄氣體氣動(dòng)力預(yù)測(cè)方法4.5.1 當(dāng)?shù)鼗?jì)算方法原理4.5.2 當(dāng)?shù)赝庑螀?shù)處理4.5.3 氣動(dòng)力系數(shù)的計(jì)算4.6 小結(jié)第5章 航天飛機(jī)氣動(dòng)力特性數(shù)值模擬符號(hào)5.1 概述5.2 歐拉方程數(shù)值模擬5.2.1 簡(jiǎn)述5.2.2 非定常歐拉方程及邊界條件5.2.3 數(shù)值模擬方法5.2.4 網(wǎng)格生成方法5.2.5 計(jì)算結(jié)果5.3 航天飛機(jī)氣動(dòng)特性N－S方程數(shù)值模擬5.3.1 簡(jiǎn)述5.3.2 控制方程及邊界條件5.3.3 差分格式及邊界處理5.3.4 網(wǎng)格生成5.3.5 計(jì)算結(jié)果5.4 類升力體外形俯仰阻尼特性數(shù)值研究5.4.1 簡(jiǎn)述5.4.2 數(shù)值方法5.4.3 計(jì)算網(wǎng)格5.4.4 俯仰阻尼導(dǎo)數(shù)計(jì)算方法5.4.5 計(jì)算結(jié)果第6章 航天飛機(jī)氣動(dòng)加熱問題符號(hào)6.1 概述6.2 氣動(dòng)加熱工程計(jì)算方法6.2.1 流動(dòng)區(qū)域的劃分6.2.2 有限三角形面元的建立6.2.3 壓力計(jì)算6.2.4 邊界層外緣參數(shù)計(jì)算6.2.5 氣動(dòng)加熱預(yù)測(cè)6.2.6 自由分子流區(qū)壓力、熱流預(yù)測(cè)6.2.7 稀薄氣體過渡區(qū)壓力、熱流預(yù)測(cè)6.3 壁面輻射平衡溫度預(yù)測(cè)6.4 熱流預(yù)測(cè)與試驗(yàn)結(jié)果比較6.5 航天飛機(jī)氣動(dòng)加熱預(yù)測(cè)實(shí)例6.5.1 機(jī)身熱流、平衡溫度預(yù)測(cè)6.5.2 機(jī)翼上熱流、平衡溫度預(yù)測(cè)6.5.3 立尾翼上熱流、平衡溫度計(jì)算6.6 小結(jié)第7章 航天飛機(jī)熱防護(hù)符號(hào)7.1 概述7.2 航天飛機(jī)熱防護(hù)的特點(diǎn)與要求7.3 航天飛機(jī)熱防護(hù)系統(tǒng)7.4 大面積防熱與局部防熱7.5 防熱材料內(nèi)部熱響應(yīng)計(jì)算模型7.5.1 一維熱傳導(dǎo)基本方程7.5.2 基本方程的差分離散7.5.3 基本方程的初始條件與邊界條件7.6 航天飛機(jī)防熱材料溫度分布計(jì)算實(shí)例7.6.1 局部防熱材料——碳一碳材料溫度分布計(jì)算7.6.2 大面積防熱——材料一陶瓷防熱瓦溫度分布計(jì)算7.7 航天飛機(jī)防熱技術(shù)的發(fā)展第8章 航天飛機(jī)飛行穩(wěn)定性……第9章 航天飛機(jī)動(dòng)數(shù)據(jù)庫第10章 魯棒設(shè)計(jì)技術(shù)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第1章航天飛機(jī)發(fā)展概述1.1 概述探索無窮無盡的宇宙空間，一直是人類孜孜不倦的追求。在這一追求的歷程中，無數(shù)的人們用智慧和人生鐫刻下一串串光輝燦爛的足跡，無數(shù)的人們用激情和熱血譜寫了一個(gè)個(gè)震驚世界的音符與旋律。今天看來，在諸多的成就與奇跡中，航天飛機(jī)作為人類開拓天疆的重要工具，在人類的文明史與進(jìn)步史上留下了厚重的斑斕痕跡。航天飛機(jī)像運(yùn)載火箭一樣垂直起飛，待把乘員和貨物送人預(yù)定的空間軌道、完成任務(wù)以后，又要再人返回，像普通飛機(jī)那樣水平著陸，準(zhǔn)備下一次重復(fù)使用。航天飛機(jī)作為第一種可重復(fù)使用的天地往返運(yùn)載器，是再人技術(shù)與飛機(jī)技術(shù)巧妙結(jié)合的佳作，也是航天運(yùn)輸系統(tǒng)由“一次性使用”向“可重復(fù)使用”跨越的一個(gè)重要里程碑。因此，本書主要針對(duì)航天飛機(jī)重復(fù)使用的軌道器展開深入討論與研究。在某些情況下，航天飛機(jī)還是重復(fù)使用航天運(yùn)載器的代名詞。1．航天飛機(jī)的系統(tǒng)組成航天飛機(jī)因其發(fā)展階段以及推進(jìn)方式、工作目標(biāo)的差異，其系統(tǒng)組成也會(huì)有所不同。這里以美國(guó)國(guó)家航空和航天局（NASA）研制的第一代航天飛機(jī)為例，簡(jiǎn)要介紹其系統(tǒng)組成。

編輯推薦

《航天飛機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)分析》是由國(guó)防工業(yè)出版社出版的。

圖書封面

圖書標(biāo)簽Tags

無

評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載

---

    航天飛機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)分析 PDF格式下載

---