出版時(shí)間:2007-6 出版社:航空工業(yè)出版社 作者:馬丁·西蒙斯 頁(yè)數(shù):398
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內(nèi)容概要
本書主要內(nèi)容是介紹一些可用于模型飛機(jī)、直升機(jī)和滑翔機(jī)的實(shí)用的空氣動(dòng)力學(xué)理論?! ∪魏螌?duì)模型飛行感興趣的人如果能很好地理解和掌握飛行器的理論,將會(huì)從中受益,從而不會(huì)犯一些嚴(yán)重的配平和操縱方面的錯(cuò)誤;而那些設(shè)計(jì)或是制作模型的人則能進(jìn)一步改善模型。除此之外,空氣動(dòng)力學(xué)本身也是一項(xiàng)十分有意義的研究工作,也給模型飛行這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)增添了更深層次的迷人魅力?! ∫恍┏晒Φ哪P鸵苍S是純粹靠著經(jīng)驗(yàn)來(lái)設(shè)計(jì)和飛行的。需要指出的是,本書并不是宣稱能帶來(lái)多大的革命,但對(duì)于那些以開(kāi)放包容的心態(tài)閱讀本書的人來(lái)說(shuō),總能從中獲得一些對(duì)模型飛機(jī)未來(lái)發(fā)展有關(guān)的新想法。有經(jīng)驗(yàn)的模型制作者可以從書中了解到一些新內(nèi)容,另一方面,他們也會(huì)發(fā)現(xiàn)一些原有觀念受到了批評(píng)。這在描述和討論翼型的選擇一節(jié)中表現(xiàn)尤其明顯。模型愛(ài)好者和許多發(fā)表的著作和文章頻繁地采用了一些非常具有誤導(dǎo)性的翼型術(shù)語(yǔ),比如:下弧線、平底、半對(duì)稱和對(duì)稱等,甚至是“菲利普入口”(這得追溯至1891年Horali0 Phillips的專利)。這樣一些詞匯會(huì)給初學(xué)者造成嚴(yán)重的困擾。至少翼型中線的彎度應(yīng)該和翼型的厚度放在一起描述才容易使讀者明白?! ‖F(xiàn)在幾乎所有的“自由飛”模型的布局和配平采用的都是花哨的不遵循基本原則的設(shè)計(jì),這并不是說(shuō)這些模型就飛得不好,事實(shí)證明他們能夠飛好。但是,當(dāng)重心落在機(jī)身上錯(cuò)誤的位置時(shí),會(huì)給為穩(wěn)定性和安全性所不得不進(jìn)行的配平造成了不必要的困難。實(shí)際上,對(duì)于低速飛行的模型來(lái)說(shuō),如果把重心的位置放在當(dāng)前一直流行的位置上,在性能上會(huì)有一定的損失。這種模型能占上風(fēng)的原因就是模型愛(ài)好者飛得非常有技巧而忽視其內(nèi)在的毛病。偏愛(ài)這種方式配平的人使用了數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)其合理性,但結(jié)果證明是錯(cuò)誤的?! ∑渌囊恍┱`解出現(xiàn)在對(duì)配平和穩(wěn)定性概念的混淆上。這些將在第12章進(jìn)行詳細(xì)的論述。 本書假定讀者是一個(gè)模型愛(ài)好者,并且知道或者已準(zhǔn)備學(xué)習(xí)一些模型飛機(jī)是如何制作、配平和飛行的最基本的原理。同時(shí),書中會(huì)反復(fù)強(qiáng)調(diào)一些基本的原則,而盡量不使用數(shù)學(xué)知識(shí)。在有必要引入數(shù)字實(shí)例時(shí),可以在附錄1中找到,如果對(duì)它不是很感興趣,則完全可以略過(guò)這些內(nèi)容,因?yàn)樵诤侥5闹谱鬟^(guò)程中沒(méi)有必要也不值得去做非常精確的計(jì)算。本書涉及的核心算法都可以化為四則運(yùn)算。如果愿意做更多的工作,許多問(wèn)題能夠借助簡(jiǎn)單的圖解方法或是使用普通的計(jì)算器就能得到足夠精確的答案。另外使用一些輔助的函數(shù),比如開(kāi)平方和三角函數(shù)(余弦、正弦、正切等),能有助于問(wèn)題的解決,但這不是本質(zhì)問(wèn)題?! ∪缃竦纳虡I(yè)市場(chǎng)中有許多不同的模型飛機(jī)應(yīng)用軟件,覆蓋了從飛行模擬器到基本的翼型繪制和設(shè)計(jì)(這些軟件有別于那些在大學(xué)或者其他的研究機(jī)構(gòu)中由那些專業(yè)的空氣動(dòng)力學(xué)家們,比如Eppler,Somers,williams,Selig等,所使用.的高度成熟的用于翼型設(shè)計(jì)的軟件程序)。模型制作者們?cè)谑褂眠@樣一些軟件時(shí)應(yīng)該記住一件事,這些軟件在開(kāi)發(fā)時(shí)所依據(jù)的假定未必可靠。錯(cuò)誤的理論,所得到的結(jié)論也必定錯(cuò)誤。如果要計(jì)算機(jī)得出有意義的結(jié)論就必須理解那些隱含的前提。本書提供了使模型愛(ài)好者分辨合理以及不合理情況的必要知識(shí)。 空氣動(dòng)力學(xué)家所討論的理論適用于一般情況,但是不能當(dāng)成絕對(duì)真理。因?yàn)槿魏螘r(shí)候都可能有新發(fā)現(xiàn),有些情況下概率還很大。從另一方面來(lái)說(shuō),模型空氣動(dòng)力學(xué),就像工程科學(xué)的一個(gè)分支,必須遵循那些經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)完全可靠的基本原理。多數(shù)基本原理在第1章進(jìn)行了闡述。已經(jīng)熟悉了這些運(yùn)動(dòng)定律的讀者可以跳過(guò)這些小節(jié),但是在遇到問(wèn)題之前理解和掌握這些內(nèi)容還是比較重要的?! ∮嘘P(guān)飛行速度接近聲速的問(wèn)題不在本書的考慮范圍之內(nèi)。
作者簡(jiǎn)介
作者:(英)馬丁·西蒙斯 譯者:肖治垣 馬東立
書籍目錄
第1章 基本原理 1.1 運(yùn)動(dòng)定律 1.2 平衡 1.3 加速度、質(zhì)量和力 1.4 作用力和反作用力 1.5 力的分解 1.6 滑行 1.7 俯沖 1.8 爬升 1.9 盤旋第2章 影響升力和阻力的因素 2.1 空氣的作用和反作用力 2.2 密度 2.3 模型尺寸 2.4 速度 2.5 迎角和配平 2.6 翼型剖面和升力系數(shù) 2.7 翼載 2.8 機(jī)翼升力系數(shù)Cl和翼型升力第數(shù)CL 2.9 機(jī)翼CL和總CL 2.10 伯努利定理 2.11 升力的來(lái)源 2.12 環(huán)流和附著渦 2.13 阻力、升阻比 2.14 渦阻力 2.15 翼型阻力 2.16 總阻力第3章 尺度效應(yīng)與邊界層 3.1 邊界層 3.2 雷諾數(shù) 3.3 典型平均雷諾數(shù) 3.4 邊界層雷諾數(shù) 3.5 層流邊界層 3.6 轉(zhuǎn)捩 3.7 湍流邊界層 3.8 層流分離 3.9 分離氣泡第4章 基本的模型性能問(wèn)題第5章 減小渦誘導(dǎo)阻力措施之一:展弦比第6章 減小渦誘導(dǎo)阻力措施之二:機(jī)翼平面形狀機(jī)翼扭轉(zhuǎn)、翼尖形狀與翼梢小翼第7章 翼型之一:彎度第8章 翼型之二:湍流翼型第9章 翼型之三:層流翼型第10章 風(fēng)洞第11章 廢阻第12章 配平與穩(wěn)定性第13章 操縱第14章 螺旋獎(jiǎng)第15章 直升機(jī)旋翼附錄跋
編輯推薦
《模型飛機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)》空氣動(dòng)力學(xué)本身也是一項(xiàng)十分有意義的研究工作,也給模型飛機(jī)這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)增添了更深層次的迷人魅力。
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