超聲速飛機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)和飛行力學(xué)

前言

國(guó)務(wù)院在2007年2月底批準(zhǔn)了大型飛機(jī)研制重大科技專項(xiàng)正式立項(xiàng)，得到全國(guó)上下各方面的關(guān)注?！按笮惋w機(jī)”工程項(xiàng)目作為創(chuàng)新型國(guó)家的標(biāo)志工程重新燃起我們國(guó)家和人民共同承載著“航空?qǐng)?bào)國(guó)夢(mèng)”的巨大熱情。對(duì)于所有從事航空事業(yè)的工作者，這是歷史賦予的使命和挑戰(zhàn)。1903年12月17日，美國(guó)菜特兄弟制作的世界第一架有動(dòng)力、可操縱、重于空氣的載人飛行器試飛成功，標(biāo)志著人類飛行的夢(mèng)想變成了現(xiàn)實(shí)。飛機(jī)作為20世紀(jì)最重大的科技成果之一，是人類科技創(chuàng)新能力與工業(yè)化生產(chǎn)形式相結(jié)合的產(chǎn)物，也是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的集大成者。軍事和民生對(duì)飛機(jī)的需求促進(jìn)了飛機(jī)迅速而不間斷的發(fā)展，應(yīng)用和體現(xiàn)了當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的最新成果；而航空領(lǐng)域的持續(xù)探索和不斷創(chuàng)新，為諸多學(xué)科的發(fā)展和相關(guān)技術(shù)的突破提供了強(qiáng)勁動(dòng)力。航空工業(yè)已經(jīng)成為知識(shí)密集、技術(shù)密集、高附加值、低消耗的產(chǎn)業(yè)。從大型飛機(jī)工程項(xiàng)目開(kāi)始論證到確定為《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》的十六個(gè)重大專項(xiàng)之一，直至立項(xiàng)通過(guò)，不僅使全國(guó)上下重視起我國(guó)自主航空事業(yè)，而且使我們的人民、政府理解了我國(guó)航空事業(yè)半個(gè)世紀(jì)發(fā)展的艱辛和成績(jī)。大型飛機(jī)重大專項(xiàng)正式立項(xiàng)和啟動(dòng)使我們的民用航空進(jìn)入新紀(jì)元。經(jīng)過(guò)50多年的風(fēng)雨歷程，當(dāng)今中國(guó)的航空工業(yè)已經(jīng)步入了科學(xué)、理性的發(fā)展軌道。大型客機(jī)項(xiàng)目其產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)、輻射面寬、對(duì)國(guó)家綜合實(shí)力帶動(dòng)性強(qiáng)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步中發(fā)揮著重要作用，我國(guó)的航空工業(yè)迎來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇。

內(nèi)容概要

　　《超聲速飛機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)和飛行力學(xué)》由俄羅斯科學(xué)院院士和俄中央空氣流體動(dòng)力研究院主任專家們撰寫，是一本關(guān)于超聲速飛機(jī)的經(jīng)典著作?！冻曀亠w機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)和飛行力學(xué)》介紹了超聲速飛機(jī)各種平面形狀機(jī)翼和復(fù)雜形狀機(jī)翼以及操縱面、進(jìn)氣道、尾噴口和機(jī)身的空氣動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。研究了超聲速飛機(jī)的穩(wěn)定性及操縱性、操縱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其特性。探討超聲速飛機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)和飛行力學(xué)及其與飛控系統(tǒng)的有機(jī)聯(lián)系，闡明了飛機(jī)性能的算法及飛機(jī)主要參數(shù)的選擇?！　　冻曀亠w機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)和飛行力學(xué)》可供航空專業(yè)的科研人員、研究生和大學(xué)生使用。

作者簡(jiǎn)介

作者：(俄國(guó))F·C·比施根斯 顧誦芬 譯者：郭楨

書(shū)籍目錄

緒論第1章 確定空氣動(dòng)力特性的基本方法1.1 計(jì)算方法概述1.2 用模型風(fēng)洞試驗(yàn)確定飛機(jī)空氣動(dòng)力特性1.3 風(fēng)洞試驗(yàn)條件對(duì)升力特性和誘導(dǎo)阻力的影響1.4 模型空氣動(dòng)力阻力換算成真實(shí)條件第2章 直機(jī)翼、后掠機(jī)翼和三角機(jī)翼超聲速飛機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)2.1 小迎角時(shí)直機(jī)翼、后掠機(jī)翼和三角機(jī)翼的繞流2.2 迎角對(duì)直機(jī)翼、后掠機(jī)翼和三角機(jī)翼繞流的影響2.3 機(jī)翼參數(shù)對(duì)機(jī)翼-機(jī)身組合體氣動(dòng)特性的影響2.4 超聲速飛機(jī)在大迎角時(shí)的空氣動(dòng)力學(xué)2.5 地面效應(yīng)對(duì)超聲速飛機(jī)氣動(dòng)特性的影響第3章 變幾何形狀機(jī)翼超聲速飛機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)3.1 變幾何形狀機(jī)翼飛機(jī)空氣動(dòng)力特性的特點(diǎn)3.2 變幾何形狀機(jī)翼翼形的選擇3.3 變幾何形狀機(jī)翼飛機(jī)在大迎角下的空氣動(dòng)力學(xué)3.4 變幾何形狀機(jī)翼的起飛-著陸增升裝置3.5 變幾何形狀機(jī)翼飛機(jī)的空氣動(dòng)力布局第4章 復(fù)雜平面形狀機(jī)翼超聲速飛機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)旋渦控制4.1 復(fù)雜平面形狀機(jī)翼空氣動(dòng)力學(xué)及其對(duì)超聲速客機(jī)(CЛC)的應(yīng)用4.2 大迎角時(shí)提高薄機(jī)翼升力特性和升阻比的原則4.3 在機(jī)翼根部有前邊條的飛機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)(渦流控制)4.4 有機(jī)翼增升裝置的飛機(jī)氣動(dòng)特性4.5 有自適應(yīng)機(jī)翼的飛機(jī)氣動(dòng)特性4.6 超聲速飛機(jī)在大迎角時(shí)的靜穩(wěn)定性4.7 復(fù)雜平面形狀機(jī)翼超聲速飛機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)的一些結(jié)論第5章 超聲速飛機(jī)進(jìn)氣道和尾噴管的空氣動(dòng)力學(xué)5.1 進(jìn)氣道的特性5.2 超聲速進(jìn)氣道的型別5.3 進(jìn)氣道的調(diào)節(jié)5.4 進(jìn)氣道的外部阻力5.5 進(jìn)氣道的設(shè)計(jì)5.6 進(jìn)氣道和飛機(jī)機(jī)體的綜合5.7 超聲速飛機(jī)動(dòng)力裝置的尾噴管5.8 超聲速飛機(jī)軸對(duì)稱噴管的有效推力5.9 帶推力矢量控制和反推力裝置的二元超聲速噴管的氣動(dòng)特性第6章 超聲速飛機(jī)機(jī)身空氣動(dòng)力學(xué)6.1 前言6.2 旋成體繞流的特點(diǎn)6.3 機(jī)身阻力6.4 在大迎角無(wú)側(cè)滑的情況下機(jī)身不對(duì)稱和非定常繞流第7章 操縱面的空氣動(dòng)力學(xué)7.1 翼型上舵面的空氣動(dòng)力特性7.2 縱向操縱面7.3 橫向操縱面7.4 方向操縱面和穩(wěn)定面第8章 非定常運(yùn)動(dòng)中超聲速飛機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)8.1 確定空氣動(dòng)力導(dǎo)數(shù)的計(jì)算和實(shí)驗(yàn)方法8.2 小迎角下的阻尼特性8.3 大迎角空氣動(dòng)力學(xué)8.4 非定?？諝鈩?dòng)力特性的描述方法8.5 在偏離和尾旋的動(dòng)力學(xué)研究中空氣動(dòng)力特性的表示8.6 動(dòng)態(tài)和靜態(tài)遲滯的模擬第9章 超聲速飛機(jī)的操縱系統(tǒng)9.1 超聲速飛機(jī)的操縱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與操縱裝置9.2 操縱系統(tǒng)的控制部分9.3 操縱系統(tǒng)的執(zhí)行部分9.4 操縱系統(tǒng)的可靠性第10章 飛行動(dòng)力學(xué)分析的基本方法10.1 剛性飛機(jī)動(dòng)力學(xué)的數(shù)學(xué)模型(運(yùn)動(dòng)方程式)10.2 考慮飛機(jī)結(jié)構(gòu)彈性的飛機(jī)運(yùn)動(dòng)方程式10.3 飛機(jī)穩(wěn)定性和操縱性的分析方法10.4 關(guān)于穩(wěn)定性和操縱性的要求第11章 在飛行模擬器上模擬飛機(jī)的動(dòng)態(tài)特性11.1 起飛-著陸特性研究11.2 短周期運(yùn)動(dòng)特性的模擬器演示11.3 故障情況下的駕駛模擬演示方法11.4 以微機(jī)為基礎(chǔ)進(jìn)行半物理模擬的培訓(xùn)設(shè)備、練習(xí)設(shè)備和研究設(shè)備第12章 超聲速飛機(jī)的縱向穩(wěn)定性和操縱性12.1 概述12.2 改善縱向阻尼的控制增穩(wěn)系統(tǒng)12.3 靜不穩(wěn)定飛機(jī)的控制增穩(wěn)系統(tǒng)——一般原理12.4 無(wú)靜差陀螺控制增穩(wěn)系統(tǒng)12.5 無(wú)靜差過(guò)載控制增穩(wěn)系統(tǒng)12.6 縱向運(yùn)動(dòng)有靜差控制增穩(wěn)系統(tǒng)第13章 控制系統(tǒng)的實(shí)際動(dòng)態(tài)特性對(duì)飛機(jī)穩(wěn)定性和操縱性的影響13.1 操縱系統(tǒng)各元件的動(dòng)態(tài)特性13.2 考慮控制系統(tǒng)元件特性帶控制增穩(wěn)系統(tǒng)的飛機(jī)動(dòng)態(tài)13.3 控制增穩(wěn)系統(tǒng)中的極限狀態(tài)限制器13.4 控制增穩(wěn)系統(tǒng)執(zhí)行部分的非線性對(duì)飛機(jī)穩(wěn)定性的影響第14章 超聲速飛機(jī)橫側(cè)穩(wěn)定性和操縱性14.1 橫側(cè)操縱穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)中的氣動(dòng)特點(diǎn)14.2 飛機(jī)橫側(cè)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的近似分析14.3 飛機(jī)橫航向操縱性14.4 帶控制增穩(wěn)系統(tǒng)的超聲速飛機(jī)橫側(cè)的穩(wěn)定性和操縱性第15章 空間運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)15.1 概述15.2 非線性動(dòng)力學(xué)研究的定性方法15.3 急滾時(shí)的動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)15.4 偏離動(dòng)力學(xué)15.5 尾旋動(dòng)力學(xué)第16章 超聲速飛機(jī)的飛行技術(shù)性能16.1 概述16.2 計(jì)算飛機(jī)飛行性能所必需的氣動(dòng)力特性16.3 穩(wěn)定水平飛行16.4 飛機(jī)的起飛及著陸距離第17章 超聲速飛機(jī)的機(jī)動(dòng)特性17.1 概述17.2 一般的和專用的機(jī)動(dòng)性指標(biāo)17.3 超聲速飛行時(shí)機(jī)動(dòng)特性的特點(diǎn)17.4 超臨界迎角機(jī)動(dòng)的應(yīng)用第18章 超聲速飛機(jī)的參數(shù)選擇18.1 概述18.2 超聲速飛機(jī)氣動(dòng)力布局的選擇18.3 超聲速飛機(jī)的參數(shù)選擇18.4 氣動(dòng)力布局形式的簡(jiǎn)要分析補(bǔ)充參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：超聲速航空的發(fā)展首先基于解決了基本空氣動(dòng)力學(xué)問(wèn)題和渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)成功的發(fā)展。這種發(fā)動(dòng)機(jī)眾所周知，20世紀(jì)40年代好幾個(gè)國(guó)家都在研制：俄羅斯（A·M·留申卡，B·B·烏瓦洛夫）；英國(guó)（P·惠特爾，A·格里費(fèi)茨）及德國(guó)（H·奧亨，M·米勒）。在美國(guó)，由知名的迪蘭教授領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)家航空咨詢委員會(huì)（NACA）中的專門委員會(huì)很長(zhǎng)時(shí)間在注意噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的研制問(wèn)題，他們研究了各國(guó)在這方面的資料。然而，阿諾德將軍卻不靠這些，此時(shí)，他從英國(guó)得到了這種發(fā)動(dòng)機(jī)的圖紙和有關(guān)資料，并下達(dá)任務(wù)給通用電氣公司在美國(guó)制造噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，而貝爾公司制造噴氣飛機(jī)。德國(guó)和英國(guó)在二次大戰(zhàn)期間研制了一系列的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，并制造了第一代噴氣飛機(jī)。戰(zhàn)后3～5年發(fā)展了噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)并研制了近聲速飛機(jī)。在1950年后，實(shí)現(xiàn)了在燃?xì)鉁u輪后再噴燃料（加力燃燒室），才有可能增加額外的推力，因而飛行速度可以超過(guò)聲速。克服聲障除了靠推力，還有飛機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)問(wèn)題——能否實(shí)現(xiàn)減少波阻和保證穩(wěn)定性和操縱性。成功地解決上述問(wèn)題——研制發(fā)動(dòng)機(jī)、合理的空氣動(dòng)力學(xué)特性和保證穩(wěn)定性和操縱性——實(shí)現(xiàn)了由增大速度、殲擊機(jī)提高機(jī)動(dòng)性和重型噴氣飛機(jī)加大航程。第一代批生產(chǎn)的超聲速飛機(jī)出現(xiàn)在1953～1954年”。這是米格一19（蘇聯(lián)）及F一100（美國(guó)），達(dá)到的飛行速度相當(dāng)于M一1.2～1.35。到60年代，蘇聯(lián)、美國(guó)、法國(guó)和英國(guó)的殲擊機(jī)都達(dá)到M≈2或更高的速度（圖0.1）。由于氣體動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)特性的不斷完善，極大地改善了渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出參數(shù)。

編輯推薦

《超聲速飛機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)和飛行力學(xué)》為國(guó)家出版基金項(xiàng)目，大飛機(jī)出版工程。

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