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图书分类

Book classification
  1. 本书是航空工程类专业教材,针对空气动力学课程传授与学习方面存在“三多”(公式多、原理多、涉及相关学科多)、“二难”(入门难、理解难)与“一少”(缺乏模块化、系统性以及实用性的基础教材)特点,在教学素材上进行了一些创新,采用项目管理学的模块化、简明式和图解式方法,偏重对航空专业学生基本能力、通用能力、专业能力和创新能力的培养,主要内容包括:静止空气动力学、一维流体流动、气体考量、超音速空气动力学、流...查看更多
  2. 前 言 ‖
    空气动力学是专门研究物体与空气作相对运动时作用在物体上的力的学科。随着航空科学事业的发展,飞机的飞行速度、高度不断提高,空气动力学研究的问题越来越广泛。与其他工程学科相比,空气动力学的学习具有“三多”“二难”与“一少”的特点。所谓“三多”是公式多、原理多、涉及相关学科多;“二难”是入门难、理解难;“一少”则是缺乏模块化、系统性以及实用性的基础教材。统计数据发现,飞机的安全事故往往由飞行员或者维修员的训练不足、基础知识缺乏、观念不正确导致。如果学生连基础知识都学不好,以后就无法胜任航空的维修工作并确保飞机的飞行安全,更不用说具有创新思维,从而对航空工业乃至国家基础产业的发展作出贡献。
    编者从事空气动力学的教学工作以及航空教育的训练、推广与效能提升等工作多年,深感国内外相关的专著和教材虽多,其中也不乏经典和优秀者,但是适合初学者学习的基础类教材并不多见。再加上有些教材内容过于深奥、缺乏系统性以及未能很好与工程实际结合,原本有心学习的学生顾虑重重,甚至丧失动力与自信。
    本书结合教育部首批新工科研究与实践项目、广西本科高校特色专业及实验实训教学基地(中心)建设项目的开展,在研究国内外有关飞行原理与空气动力学的相关书籍基础上,结合自己的工作与教学经验,采用项目管理学的模块化、简明式和图解式方法,内容由浅入深、先易后难的编写方式,试图提供一本讲解简练、内容丰富、特色鲜明以及适合航空工程专业学生学习的“空气动力学”基础教材。同时,本书兼顾学历教育和职业教育,希望满足多元层次的需求。
    全书分为三大部分共计16章。第一部分为基本理论篇,其目的在于提供课程学习需要的基本理论。第二部分为理论强化篇,针对学生理论不足,在计算公式方面进行加强,希望学生产生创造力,具备初步研究的能力。第三部分航空应用篇则是将理论与航空实际结合,让学生获得与工作实践相符以及满足社会与市场需求的创新能力。
    本书由桂林航天工业学院陈大达、王斌武主笔,参与编写的还有宁培杰、安俊伟。全书由陈大达、王斌武统稿。在书稿编写过程中,高琼瑞女士也协助做了较多工作,给了很多支持。另外,在编写的过程中参阅了许多其他作者的著作,在此一并表示谢意。
    由于编者水平有限,疏漏和不妥之处在所难免.不足之处恳请广大读者批评指正。

    编  者
    2021年6月于桂林
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  1. 第一部分  基础理论篇
    第1章  空气动力学概述 001
    1.1  空气动力学的定义 001
    1.2  空气动力学的应用领域 002
    1.3  研究空气动力学问题的方法 002
    1.4  气体性质与速度的描述 003
    1.5  气体的特性 007
    1.6  气体流动问题的分类 008
    1.7  迹线、烟线与流线 012
    课后练习 016
    第2章  静止空气动力学 018
    2.1  大气的飞行特性 018
    2.2  连续性的考量 018
    2.3  静压理论 019
    2.4  连通器及其原理 021
    2.5  压力的测量 023
    2.6  帕斯卡原理 025
    2.7  浮力原理 026
    2.8  热气球与飞艇的载重计算 028
    2.9  虹吸现象 028
    课后练习 029
    第3章  简单的一维流体流动 030
    3.1  使用假设 030
    3.2  计算公式 032
    3.3  文氏流量计的测速原理 036
    课后练习 038
    第4章  真实气体的考虑 040
    4.1  引  言 040
    4.2  气流的压缩性 040
    4.3  稳态一维的不可压缩流 048
    4.4  黏性流的特性 048
    4.5  伯努利方程式的修正 053
    课后练习 054
    第5章  超声速空气动力学的基础 056
    5.1  扰动的传递规律 056
    5.2  膨胀波与激波现象 061
    5.3  飞机的飞行速度 066
    5.4  超声速管流的加减速特性 070
    课后练习 072
    第二部分  理论强化篇
    第6章  流体流动参数 074
    6.1  流体流场与其流动参数的定义 074
    6.2  系统的概念 074
    6.3  标量与向量(矢量) 076
    6.4  流体流动的描述方法 078
    6.5  流体的速度与加速度 079
    课后练习 081
    第7章  控制体积法 082
    7.1  控制体积法的分类与特性 082
    7.2  积分控制体积法 083
    7.3  微分控制体积法 089
    7.4  流线函数与速度势函数 092
    课后练习 097
    第8章  相似理论与因次分析法 099
    8.1  产品设计流程 099
    8.2  相似理论 100
    8.3  因次分析法 102
    课后练习 106
    第三部分  航空应用篇
    第9章  飞机飞行的基础认知 108
    9.1  飞机的机体结构与功用 108
    9.2  飞机的飞行环境 110
    9.3  国际标准大气的描述 112
    9.4  大气气流的特性 114
    9.5  飞行高度的类型与转换 114
    9.6  飞行速度的测量与修正 116
    9.7  飞机的飞行重力 118
    9.8  飞机飞行时所承受的力 118
    9.9  相对运动原理与迎角和侧滑角的介绍 119
    课后练习 121
    第10章  飞行过程与状态描述 122
    10.1  飞机的飞行过程 122
    10.2  机场起降模式(五边飞行) 127
    10.3  气流与气象对飞行活动的影响 127
    10.4  飞机飞行常用的三大坐标 132
    课后练习 137
    第11章  飞机机翼及其几何参数 139
    11.1  机翼的几何外形与参数定义 139
    11.2  翼型系列的命名方式 144
    11.3  翼型迎角的概念 145
    11.4  翼型表面的压力分布 146
    11.5  升力系数与阻力系数 151
    11.6  机翼的设计原则与影响升力和阻力的因素 152
    11.7  机翼与机身的安装角度与位置 153
    课后练习 155
    第12章  翼型的空气动力特性 156
    12.1  翼型的空气动力 156
    12.2  升力形成原因的描述 160
    12.3  翼型的升力系数理论 163
    12.4  翼型的升力系数曲线 165
    12.5  失速现象的介绍 169
    12.6  翼形阻力形成原因的描述 171
    12.7  翼型的阻力系数曲线 172
    12.8  飞行马赫数对翼型空气动力特性的影响 173
    12.9  迎角和翼型表面状况对波阻的影响 182
    12.10  超临界翼型 182
    课后练习 183
    第13章  飞机飞行的空气动力特性 186
    13.1  飞机空气动力的定义 186
    13.2  飞机升力的作用 186
    13.3  飞行迎角与迎角失速 187
    13.4  飞机飞行的阻力 187
    13.5  飞机的升力系数曲线 195
    13.6  飞机的阻力系数曲线 196
    13.7  飞机的升阻比曲线与极曲线 197
    13.8  飞机的大迎角失速 200
    13.9  增升装置介绍 205
    13.10  放下襟翼对飞机空气动力特性的影响 210
    13.11  飞机的减升与增阻装置 210
    课后练习 212
    第14章  后掠翼飞机的空气动力特性 214
    14.1  后掠角的定义 214
    14.2  后掠角延迟临界马赫数的原理 214
    14.3  后掠翼的翼根效应和翼尖效应影响 215
    14.4  后掠翼在亚声速区域对空气动力特性的影响 217
    14.5  后掠翼在跨声速区域的空气动力特性 219
    14.6  后掠翼在超声速前后缘与亚声速前后缘 221
    14.7  采用后掠翼机翼可能带来的问题 221
    14.8  后掠翼飞机延缓翼尖失速的措施 222
    14.9  突破声障 223
    14.10  空气动力加热与越过热障 225
    14.11  地面效应 225
    课后练习 227
    第15章  现代喷气式飞机的飞行性能 229
    15.1  飞机性能分析的基本观念 229
    15.2  载荷系数 233
    15.3  飞机基本飞行性能 239
    15.4  飞行包线 251
    15.5  飞机的续航性能 254
    15.6  飞机的起飞与着陆性能 258
    课后练习 262
    第16章  飞机的平衡、稳定与操纵 263
    16.1  飞机飞行的自由度 263
    16.2  飞机的平衡 264
    16.3  飞机飞行的稳定性 266
    16.4  飞机静态稳定问题的分类与设计 268
    16.5  飞机飞行的动态稳定 273
    16.6  飞机的操纵性 280
    16.7  飞机的飞行操纵 281
    16.8  有害偏航力矩 284
    16.9  副翼反逆 286
    课后练习 287
    参考文献 289
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  2. 陈大达,桂林航天工业学院能源与建筑环境学院教授;研究方向为航空系统工程;王斌武,桂林航天工业学院教授;研究方向数控技术、飞行器制造工艺;获得“自治区教学名师”、省科技进步二等奖、自治区级教学成果一等奖

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