認(rèn)識(shí)飛行

前言

飛行是一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單并被人們廣泛研究的現(xiàn)象。但也許你會(huì)很驚訝，飛行原理常常被人們誤解。舉例來(lái)說(shuō)，絕大多數(shù)有關(guān)升力的物理學(xué)解釋都認(rèn)為機(jī)翼橫截面形狀（即翼型）是產(chǎn)生升力的關(guān)鍵性因素。它們認(rèn)為，機(jī)翼上部比較凸出，因而導(dǎo)致氣流在機(jī)翼上方比在機(jī)翼下方流動(dòng)得更遠(yuǎn)和更快。然而，我們都知道，有些飛機(jī)能夠倒飛，如圖1-1中“雷鳥”戰(zhàn)機(jī)（其機(jī)翼幾乎一點(diǎn)厚度都沒(méi)有）。飛機(jī)倒飛時(shí)，翼型是倒置的，因此，以上那種說(shuō)法不攻自破。事實(shí)上，翼型對(duì)升力的產(chǎn)生幾乎沒(méi)有任何影響。那些強(qiáng)調(diào)翼型的解釋，充其量不過(guò)是誤導(dǎo)而已。有關(guān)這方面的內(nèi)容我們將在第1章中討論。這里應(yīng)當(dāng)指出的是，翼型與機(jī)翼效率和失速特性很有關(guān)系。

內(nèi)容概要

　　飛行是一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單并被人們廣泛研究的現(xiàn)象，但飛行原理并不容易闡釋清楚?！墩J(rèn)識(shí)飛行》的內(nèi)容建立在牛頓三大定律的基礎(chǔ)之上，介紹了有關(guān)飛行的幾乎所有方面的問(wèn)題，是初學(xué)者認(rèn)識(shí)、理解飛行的一部簡(jiǎn)單的教程，適合所有對(duì)飛行感興趣的人群閱讀。

作者簡(jiǎn)介

作者：（美國(guó)）D.F.安德森（David F.Anderson） （美國(guó)）S.埃伯哈特（Scott Eberhardt） 譯者：韓蓮 合著者：劉鑫

書籍目錄

第1章 飛行原理一、升力產(chǎn)生的物理學(xué)原理二、牛頓三大定律三、氣流為什么在機(jī)翼上方轉(zhuǎn)彎四、下洗流五、升力的調(diào)節(jié)六、迎角七、“虛擬勺子”八、升力概述九、功率十、阻力十一、升力效率十二、機(jī)翼旋渦十三、環(huán)流十四、地面效應(yīng)十五、船帆上的“升力十六、小結(jié)第2章 機(jī)翼一、翼型的選擇二、機(jī)翼的平面形狀三、機(jī)翼的構(gòu)型四、邊界層五、邊界層湍流六、形狀阻力七、旋渦發(fā)生器八、增升裝置九、小結(jié)第3章 穩(wěn)定性與操縱性一、靜穩(wěn)定性二、縱向穩(wěn)定性與平衡性三、航向穩(wěn)定性四、動(dòng)穩(wěn)定性五、增穩(wěn)系統(tǒng)六、操縱性七、電傳操縱系統(tǒng)八、小結(jié)第4章 飛機(jī)的推進(jìn)系統(tǒng)一、牛頓定律再次發(fā)揮作用二、推力三、功率四、效率五、螺旋槳六、活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)七、渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)八、渦輪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)九、噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的功率與效率十、渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)十一、渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)十二、反推力裝置十三、推力矢量控制十四、加力燃燒室十五、小結(jié)第5章 高速飛行一、馬赫數(shù)二、升力是反作用力三、可壓縮空氣四、激波五、波阻六、跨聲速飛行七、機(jī)翼后掠角八、面積率九、高超聲速飛行十、蒙皮受熱十一、小結(jié)第6章 飛機(jī)性能一、升阻比二、滑翔三、指示空速四、起飛性能五、爬升六、升限七、燃油消耗量八、最大續(xù)航能力九、最大航程十、巡航爬升與效率十一、轉(zhuǎn)彎十二、著陸十三、小結(jié)第7章 空氣動(dòng)力試驗(yàn)一、風(fēng)洞試驗(yàn)二、飛行試驗(yàn)三、小結(jié)第8章 直升機(jī)和自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)一、旋翼二、旋翼操縱三、尾槳四、直升機(jī)的飛行五、功率曲線六、升力效率七、自動(dòng)降落八、自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)九、小結(jié)第9章 結(jié)構(gòu)一、機(jī)翼與跨接二、機(jī)翼翼盒三、什么是復(fù)合材料四、復(fù)合材料的性能五、疲勞六、小結(jié)附錄A基本概念附錄B伯努利原理的誤用

章節(jié)摘錄

插圖：所示的是一個(gè)渦輪葉片。請(qǐng)注意，它是空心的，而且表面上有一些小孔，可以使內(nèi)部冷卻空氣流過(guò)。這些小孔使冷卻空氣在葉片表面周圍形成氣袋。雖然這種氣袋較薄，但卻能使葉片經(jīng)受住高溫。穿過(guò)渦輪機(jī)的空氣壓力是從高向低發(fā)展變化的。而在壓縮機(jī)中，空氣壓力是從低向高變化的。正因?yàn)槿绱?，渦輪葉片幾乎沒(méi)有失速的問(wèn)題。因此，穿過(guò)渦輪機(jī)的空氣壓力變化比穿過(guò)軸流式壓氣機(jī)的空氣壓力變化大得多。因此，渦輪機(jī)中需要的級(jí)數(shù)比壓縮機(jī)中的更少。離開渦輪機(jī)的氣體即使有部分能量損失，也不是很多，其自身仍具有大量的能量，可被用于產(chǎn)生推力。八，渦輪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)最簡(jiǎn)單的噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)就是圖4-10所示的渦輪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)。從根本上說(shuō)，渦輪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)是一種擁有擴(kuò)壓器和噴管的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)。擴(kuò)壓器的作用是使空氣在進(jìn)入壓縮機(jī)之前達(dá)到一定速度，因?yàn)閴嚎s機(jī)要達(dá)到最佳工作狀態(tài)需要空氣達(dá)到一定的速度。典型的進(jìn)入壓縮機(jī)的空氣速度可能只是聲速的一半（馬赫數(shù)0.5 ）。在一架以馬赫數(shù)0.8 巡航的運(yùn)輸機(jī)上，擴(kuò)壓器可以使空氣速度下降很多。當(dāng)飛機(jī)停在跑道末端時(shí)，擴(kuò)壓器需要提高空氣速度。然而，擴(kuò)壓器不是一種主動(dòng)工作的裝置。事實(shí)上，“要求”多少空氣流量進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的是壓縮機(jī)。對(duì)于大多數(shù)噴氣式飛機(jī)來(lái)說(shuō)，擴(kuò)壓器是被動(dòng)工作的，它只確?？諝饩鶆虻囊哉_的速度到達(dá)壓縮機(jī)。在超聲速狀態(tài)下，擴(kuò)壓器應(yīng)盡可能高效地使進(jìn)入的空氣減緩到亞聲速，這一點(diǎn)非常重要。在渦輪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)另一端的是噴管，它的作用是使排出的噴氣達(dá)到要求的狀態(tài)。理想的情況是，排出的噴氣能返回大氣壓力狀態(tài)，這樣空氣就能以盡可能大的速度排出，也就能提供最大的推力。噴管的設(shè)計(jì)取決于噴氣離開渦輪機(jī)之后的壓力和速度。

編輯推薦

《認(rèn)識(shí)飛行(第2版)》是初學(xué)者認(rèn)識(shí)、理解飛行的一部簡(jiǎn)單的教程、適合所有對(duì)飛行感興趣的人群閱讀。為了使更廣大的讀者能夠輕松理解有關(guān)飛行和飛機(jī)的各種知識(shí)，《認(rèn)識(shí)飛行(第2版)》以牛頓三大定律為基礎(chǔ)，解釋了有關(guān)飛行的幾乎所有方面的問(wèn)題。飛機(jī)必須產(chǎn)生足夠的升力才能克服重力，升空飛行，這是飛機(jī)飛行的基本原理。然而、要對(duì)這一基本原理進(jìn)行符合邏輯的解釋并不是一件簡(jiǎn)單的事。

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