航空航天技術(shù)概論

前言

航空航天技術(shù)是高度綜合的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，是一個(gè)國家科技先進(jìn)水平的重要標(biāo)志。它綜合運(yùn)用了基礎(chǔ)科學(xué)和應(yīng)用科學(xué)的最新成就和工程技術(shù)的最新成果，是20世紀(jì)以來發(fā)展最為迅速、應(yīng)用最為廣泛、對(duì)人類社會(huì)生活影響最大的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域之一。本書首先介紹了航空航天技術(shù)的發(fā)展概況，以期讓讀者首先對(duì)航空航天的發(fā)展歷程和最新成果有一個(gè)全面的了解。在此基礎(chǔ)上，分別對(duì)飛行器飛行原理、動(dòng)力系統(tǒng)、機(jī)載設(shè)備、構(gòu)造以及地面設(shè)施和保障系統(tǒng)等方面的基本知識(shí)、基本原理進(jìn)行了介紹。書中內(nèi)容力求淺顯易懂，并側(cè)重于基本概念、基本原理的闡述，適合于各個(gè)專業(yè)的學(xué)生閱讀。由于航空航天技術(shù)發(fā)展很快，為了保證教材的先進(jìn)性和時(shí)代性，本書在2005年9月第1版的基礎(chǔ)上，推陳出新，刪繁就簡，更新了航空航天技術(shù)發(fā)展過程中已過時(shí)的數(shù)據(jù)，補(bǔ)充了近幾年國內(nèi)外航空航天發(fā)展的最新技術(shù)和最新成果以及當(dāng)代航空航天技術(shù)的典型案例，內(nèi)容更加豐富翔實(shí)、通俗易懂。同時(shí)本著精益求精，不斷完善的原則，根據(jù)幾年來教材在教學(xué)實(shí)踐中的使用情況，對(duì)原版中個(gè)別不當(dāng)之處進(jìn)行了修正。本書第2版由謝礎(chǔ)和賈玉紅任主編，第1章和第6章由黃俊編寫，第2章和第3章由賈玉紅編寫，第4章和第5章由吳永康編寫，全書由賈玉紅統(tǒng)稿。本書涉及面很廣，幾乎囊括了所有廣泛應(yīng)用的現(xiàn)代飛行器。本書編寫過程中，參考了大量國內(nèi)外文獻(xiàn)資料和兄弟院校的有關(guān)教材，在此謹(jǐn)對(duì)原作者深表感謝。本書涉及科學(xué)技術(shù)的很多領(lǐng)域，鑒于編者的水平有限，難免有不當(dāng)之處，懇請(qǐng)讀者予以批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

航空航天技術(shù)是當(dāng)代發(fā)展最為迅速的技術(shù)，是一個(gè)國家技術(shù)先進(jìn)水平的標(biāo)志和綜合國力的體現(xiàn)。本書以飛行器（航空器和航天器）為中心，闡述了航空航天領(lǐng)域所涉及的基本知識(shí)、基本原理和發(fā)展概況’并盡量反映航空航天技術(shù)發(fā)展的最新成果和發(fā)展動(dòng)態(tài)。全書共分為6章，分別介紹了航空航天發(fā)展概況、飛行原理、動(dòng)力系統(tǒng)、機(jī)載設(shè)備、飛行器構(gòu)造以及地面設(shè)施和保障系統(tǒng)等方面的基本內(nèi)容。書中內(nèi)容力求淺顯易懂，并側(cè)重于基本概念、基本原理的闡述，是航空航天院校低年級(jí)學(xué)生的入門教材。    本書為航空航天專業(yè)高校的基礎(chǔ)教材，供低年級(jí)各類專業(yè)的學(xué)生使用，也可供從事相關(guān)專業(yè)的人員參考。

書籍目錄

第1章  航空航天發(fā)展概況  1.1  航空航天的基本概念    1.1.1  航空    1.1.2  航天    1.1.3  航空與航天的聯(lián)系  1.2  飛行器的分類、構(gòu)成與功用    1.2.1  航空器    1.2.2  航天器    1.2.3  火箭和導(dǎo)彈  1.3  航空航天發(fā)展概況    1.3.1  航空器發(fā)展概況    1.3.2  航天器發(fā)展概況    1.3.3  火箭和導(dǎo)彈發(fā)展概況    1.3.4  航空航天在國防和經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的地位與作用  1.4  我國的航空航天工業(yè)    1.4.1  我國的航空工業(yè)    1.4.2  我國的航天工業(yè)  1.5  航空航天技術(shù)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢    1.5.1  航空航天技術(shù)現(xiàn)狀    1.5.2  航空航天技術(shù)的未來發(fā)展趨勢  思考題第2章  飛行環(huán)境及飛行原理  2.1  飛行環(huán)境    2.1.1  大氣環(huán)境    2.1.2  空間環(huán)境    2.1.3  國際標(biāo)準(zhǔn)大氣    2.1.4  大氣的物理性質(zhì)  2.2  流動(dòng)氣體的基本規(guī)律    2.2.1  相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理    2.2.2  流體流動(dòng)的連續(xù)性定理    2.2.3  伯努利定理    2.2.4  低速氣流的流動(dòng)特點(diǎn)    2.2.5  高速氣流的流動(dòng)特點(diǎn)  2.3  飛機(jī)上的空氣動(dòng)力作用及原理    2.3.1  平板上的空氣動(dòng)力    2.3.2  機(jī)翼升力的產(chǎn)生和增升裝置    2.3.3  飛機(jī)阻力的產(chǎn)生及減阻措施    2.3.4  風(fēng)洞的功用和典型構(gòu)造  2.4  高速飛行的特點(diǎn)    2.4.1  激波和波阻    2.4.2  臨界馬赫數(shù)和局部激波    2.4.3  超聲速飛行的空氣動(dòng)力外形及其特點(diǎn)    2.4.4  超聲速飛機(jī)和低、亞聲速飛機(jī)的外形區(qū)別    2.4.5  超聲速飛行的“聲爆”與“熱障”  2.5  飛機(jī)的飛行性能及穩(wěn)定性和操縱性    2.5.1  飛機(jī)的飛行性能    2.5.2  飛機(jī)的機(jī)動(dòng)性    2.5.3  飛機(jī)的穩(wěn)定性    2.5.4  飛機(jī)的操縱性  2.6  直升機(jī)的飛行原理    2.6.1  直升機(jī)旋翼的工作原理    2.6.2  直升機(jī)的布局特點(diǎn)    2.6.3  直升機(jī)飛行性能    2.6.4  直升機(jī)的操縱性和穩(wěn)定性  2.7  航天器飛行原理    2.7.1  開普勒（Kepler）三大定律    2.7.2  航天器的軌道方程與宇宙速度    2.7.3  軌道要素和衛(wèi)星軌道    2.7.4  軌道攝動(dòng)和軌道機(jī)動(dòng)    2.7.5  航天器發(fā)射人軌    2.7.6  環(huán)月登月軌道和星際航行軌道    2.7.7  航天器姿態(tài)穩(wěn)定與控制  思考題第3章  飛行器動(dòng)力系統(tǒng)  3.1  發(fā)動(dòng)機(jī)的分類及特點(diǎn)  3.2  活塞式航空發(fā)動(dòng)機(jī)    3.2.1  活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的主要組成    3.2.2  活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理.    3.2.3  活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的輔助系統(tǒng)    3.2.4  航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)  3.3  空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)    3.3.1  空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能參數(shù)    3.3.2  燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)    3.3.3  沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)    3.3.4  渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)  3.4  火箭發(fā)動(dòng)機(jī)    3.4.1  火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能參數(shù)    3.4.2  液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)    3.4.3  固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)    3.4.4  固-液混合火箭發(fā)動(dòng)機(jī)  3.5  組合發(fā)動(dòng)機(jī)    3.5.1  火箭發(fā)動(dòng)機(jī)與沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)組合    3.5.2  渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)與沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)組合    3.5.3  火箭發(fā)動(dòng)機(jī)與渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)組合  3.6  非常規(guī)推進(jìn)系統(tǒng)    3.6.1  電推進(jìn)系統(tǒng)    3.6.2  核推進(jìn)系統(tǒng)    3.6.3  太陽能推進(jìn)系統(tǒng)  思考題第4章  飛行器機(jī)載設(shè)備  4.1  傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)    4.1.1  飛行器參數(shù)測量的基本方法    4.1.2  主要飛行狀態(tài)參數(shù)的測量    4.1.3  大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)    4.1.4  飛行姿態(tài)角度的測量    4.1.5  飛行器顯示系統(tǒng)  4.2  飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)    4.2.1  無線電導(dǎo)航系統(tǒng)    4.2.2  慣性導(dǎo)航系統(tǒng)    4.2.3  衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)    4.2.4  圖像匹配導(dǎo)航系統(tǒng)    4.2.5  天文導(dǎo)航系統(tǒng)    4.2.6  組合導(dǎo)航技術(shù)  4.3  飛行器飛行控制系統(tǒng)    4.3.1  飛行器飛行操縱系統(tǒng)    4.3.2  飛行器自動(dòng)控制系統(tǒng)  4.4  其他機(jī)載設(shè)備    4.4.1  雷達(dá)設(shè)備    4.4.2  近地警告系統(tǒng)    4.4.3  防護(hù)和救生系統(tǒng)  思考題第5章  飛行器的構(gòu)造  5.1  對(duì)飛行器結(jié)構(gòu)的一般要求和常用的結(jié)構(gòu)材料    5.1.1  對(duì)飛行器結(jié)構(gòu)的一般要求    5.1.2  飛行器結(jié)構(gòu)采用的主要材料  5.2  航空器的構(gòu)造    5.2.1  氣球和飛艇的基本構(gòu)造    5.2.2  飛機(jī)的基本構(gòu)造  5.3  航天器的構(gòu)造    5.3.1  衛(wèi)星的基本結(jié)構(gòu)    5.3.2  載人飛船的基本構(gòu)造    5.3.3  航天飛機(jī)的基本構(gòu)造    5.3.4  空天飛機(jī)的組成和飛行方式    5.3.5  空間站功用和組成  5.4  火箭和導(dǎo)彈的構(gòu)造    5.4.1  火箭的基本構(gòu)造    5.4.2  導(dǎo)彈的基本構(gòu)造  思考題第6章  地面設(shè)施和保障系統(tǒng)  6.1  飛機(jī)地面設(shè)施與保障系統(tǒng)    6.1.1  機(jī)場    6.1.2  自動(dòng)著陸系統(tǒng)    6.1.3  空中交通管理  6.2  航天器地面設(shè)施與保障系統(tǒng)    6.2.1  航天發(fā)射場    6.2.2  航天器回收區(qū)和著陸場    6.2.3  航天測控網(wǎng)    6.2.4  發(fā)射窗口  6.3  導(dǎo)彈發(fā)射裝置和地面設(shè)備    6.3.1  戰(zhàn)略彈道導(dǎo)彈的發(fā)射方式    6.3.2  陸基戰(zhàn)略導(dǎo)彈發(fā)射裝置和地面設(shè)備    6.3.3  ?；鶓?zhàn)略彈道導(dǎo)彈的發(fā)射裝置  思考題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

1.1.2　航天航天是指載人或不載人的航天器在地球大氣層之外的航行活動(dòng)，又稱空間飛行或宇宙航行。航天的實(shí)現(xiàn)必須使航天器克服或擺脫地球的引力，如想飛出太陽系，還要擺脫太陽引力。從地球表面發(fā)射的飛行器，環(huán)繞地球，脫離地球和飛出太陽系所需要的最小速度，分別稱為第一、第二和第三宇宙速度，是航天所需的三個(gè)特征速度。我國著名科學(xué)家錢學(xué)森認(rèn)為人類飛行活動(dòng)可以分為三個(gè)階段，即航空、航天和航宇。他認(rèn)為航空是在大氣層中活動(dòng)，航天是飛出地球大氣層在太陽系內(nèi)活動(dòng)，而航宇則是飛出太陽系到廣袤無垠的宇宙中去航行。遨游宇宙是人類在征服自然的過程中產(chǎn)生的愿望。20世紀(jì)40年代初期，大型液體火箭的成功發(fā)射奠定了現(xiàn)代航天技術(shù)的基礎(chǔ)。約二十年后，蘇聯(lián)航天員加加林乘“東方”1號(hào)飛船進(jìn)入太空，人類終于實(shí)現(xiàn)了遨游太空的偉大理想?；鸺七M(jìn)技術(shù)是航天技術(shù)的核心。航天實(shí)際上也有軍用和民用之分，但世界各國在宣傳自己的航天工業(yè)時(shí)都主要強(qiáng)調(diào)其商業(yè)或民用潛力。占領(lǐng)和控制近地宇宙空間已經(jīng)成為西方軍事大國爭奪軍事優(yōu)勢的新焦點(diǎn)。在美國、俄羅斯等國已發(fā)射的航天器中，具有軍事用途的超過70％。用于軍事目的的航天器可分為三類：軍用衛(wèi)星系統(tǒng)、反衛(wèi)星系統(tǒng)和軍事載人航天系統(tǒng)。軍用衛(wèi)星主要分通訊衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星和偵察（間諜）衛(wèi)星三種。反衛(wèi)星系統(tǒng)包括反衛(wèi)星衛(wèi)星、定向能武器和動(dòng)能武器。激光武器、粒子束武器和射頻武器等屬于定向能武器；動(dòng)能導(dǎo)彈、電磁炮和電熱彈等屬于動(dòng)能武器的范疇。軍事載人航天系統(tǒng)分為空間站、飛船和航天飛機(jī)、空天飛機(jī)等，空間站可用作空間偵察與監(jiān)視平臺(tái)、空間武器試驗(yàn)基地、天基國家指揮所、未來天軍作戰(zhàn)基地等。航天的民用潛力也是非常巨大的?？臻g物理探測、空間天文探測、衛(wèi)星氣象觀測、衛(wèi)星海洋觀測、衛(wèi)星廣播通訊、衛(wèi)星導(dǎo)航、遙感考古、太空旅游和地外生命探索等都是航天的重要應(yīng)用領(lǐng)域；微重力環(huán)境下完成的各種化學(xué)、物理和生物實(shí)驗(yàn)成果是航天為人類文明與進(jìn)步所做的直接貢獻(xiàn)。1.1.3　航空與航天的聯(lián)系航天不同于航空，航天器是在極高的真空宇宙空間以類似于自然天體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律飛行。但航天器的發(fā)射和回收都要經(jīng)過大氣層，這就使航空航天之間產(chǎn)生了必然的聯(lián)系。尤其是水平降落的航天飛機(jī)和研究中的水平起降的空天飛機(jī)，它們的起飛和著陸過程和飛機(jī)非常相似，兼有航空與航天的特點(diǎn)。航空航天一詞，既蘊(yùn)藏了進(jìn)行航空航天活動(dòng)必需的科學(xué)，又包含了研制航空航天飛行器所涉及的各種技術(shù)。從科學(xué)技術(shù)的角度看，航空與航天之間是緊密聯(lián)系的。

編輯推薦

《航空航天技術(shù)概論(第2版)》為航空航天專業(yè)高校的基礎(chǔ)教材，供低年級(jí)各類專業(yè)的學(xué)生使用，也可供從事相關(guān)專業(yè)的人員參考。

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