《飞机空气动力学(卓越工程师教育培养计划配套教材)》(作者王秉良、鲁嘉华、匡江红、吕鸿雁、曹达敏)参照了相关的行业标准和航理教学大纲,考虑了本科教材应有的深度和知识面,并加入了部分选学内容(目录中带*部分)。在每章后面附有精选习题,供教学参考。为拓展相关知识面,每个章节后面还增加了阅读内容。本书从流体的基本属性出发,密切联系空气的特点,系统地阐述了低、高速空气动力特性及其变化规律,以及螺旋桨的空气动力特性和飞机的常规布局特性等。高速部分原则上只讲到亚、跨声速部分,考虑到目前民航飞机的特点,超声速内容未展开讲。内容尽量联系相关机种的空气动力特点,并注意为后续学科打好必要的坚实基础。
《飞机空气动力学(卓越工程师教育培养计划配套教材)》(作者王秉良、鲁嘉华、匡江红、吕鸿雁、曹达敏)是一本理论和实践相结合的书。全书分7章,讲述了飞机和大气的特点、低速气流特性、飞机的低速空气动力特性、高速气流特性、飞机的高速空气动力特性、螺旋桨空气动力特性和非常规气动特点。本书在内容广度和深度上兼顾知识的系统性、逻辑性,力求结构合理,理论性和实用性并重。
《飞机空气动力学(卓越工程师教育培养计划配套教材)》可以作为飞行技术及民航交通运输专业的教科书,也可作为航空爱好者的参考书。
第1章 流体的基本属性和流体静力学基础
1.1 流体的力学特性和连续性介质模型
1.2 流体的密度、温度、压强及气体状态方程
1.3 流体的压缩性和膨胀性
1.3.1 流体压缩性
1.3.2 温度对空气压缩性的影响
1.3.3 流体的膨胀性
1.4 流体的粘性
1.4.1 流体粘性的概念
1.4.2 牛顿内摩擦定律
1.5 流体模型化
1.6 作用在流体微团上的力
1.7 流体静压强的两个重要特性
1.8流体的静平衡方程——欧拉静平衡方程
1.8.1 欧拉静平衡方程
1.8.2 静止流体的等压面
本章小结
复习与思考
拓展阅读空气动力学发展简史
第2章 流体运动学和动力学基础
2.1 研究流体运动的方法及其基本概念
2.1.1 运动的转换——运动的相对性
2.1.2 研究流体运动的两种方法
2.1.3 流体运动的分类
2.1.4 流线、迹线及流管
2.1.5 流线谱
2.1.6 体系和控制体
2.2 一维定常流动的基本方程
2.2.1 连续方程
2.2.2 动量方程
2.2.3 微分形式的动量方程
2.2.4 伯努利方程
*2.2.5 能量方程
2.3 低速附面层
2.3.1 附面层的产生及性质
2.3.2 层流附面层和紊流附面层
2.3.3 雷诺数
*2.3.4 平板附面层的摩擦阻力
2.3.5 附面层的分离
本章小结
复习与思考
拓展阅读“香蕉球”的物理原理
第3章 飞机和大气的一般介绍
3.1 飞机的主要组成部分及其功用
3.2 大气环境和标准大气
3.2.1 大气的组成和分层
3.2.2 国际标准大气
本章小结
复习与思考
拓展阅读飞机的分类
第4章 飞机的低速空气动力特性
4.1 机翼的几何形状
4.1.1 翼型及其几何参数
4.1.2 机翼的平面形状及几何参数
4.2 升力的产生和变化
4.2.1 升力的产生
4.2.2 升力公式及影响升力的因素
4.2.3 升力系数曲线
*4.2.4 翼型的低速气流分离型态和Re数以及翼型对
最大升力系数的影响
4.2.5 有限翼展机翼的升力特性
4.3 飞机阻力的产生和变化
4.3.1 飞机阻力的产生
4.3.2 阻力公式及影响阻力的因素
4.3.3 阻力系数曲线
4.4 升阻比和飞机极曲线
4.4.1 升阻比
4.4.2 飞机极曲线
4.5 侧力的产生和变化
4.5.1 侧力的产生
4.5.2 侧力公式及影响侧力的因素
4.5.3 侧力系数曲线
4.6 后掠翼的低速空气动力特性
4.6.1 空气流过后掠翼的流动情形
4.6.2 后掠翼的翼根效应和翼尖效应
4.6.3 后掠翼的低速升阻力特性
4.6.4 后掠翼大迎角的空气动力特性
*4.7 空气动力干扰
4.7.1 机翼与机身的相互干扰
4.7.2 机翼对平尾的干扰
4.7.3 跨声速面积律简介
4.8飞机的增升装置
4.8.1 襟翼的增升原理
4.8.2 其他增升装置
4.8.3 放襟翼对飞机空气动力特性的影响
4.9飞机的减升、减(增)阻装置介绍
4.9.1 飞机的减升、增阻装置
4.9.2 机翼翼梢的减阻装置
4.10 地面效应
4.10.1 地面效应对气流的影响
4.10.2 地面效应对飞机空气动力的影响
*4.11 空气动力实验
本章小结
复习与思考
拓展阅读飞机的发明
第5章 高速气流特性
5.1 高速气流一维定常流动
5.1.1 声波与声速
5.1.2 马赫数
5.1.3 一维绝热流动的能量方程
5.1.4 气流静参数随马赫数的变化
5.2 超声速气流的加、减速特性
5.2.1 流管截面积随流速的变化
5.2.2 膨胀波
5.2.3 激波
5.2.4 超声速飞行中的爆音
本章小结
复习与思考
拓展阅读激波
第6章 飞机的高速空气动力特性
6.1 翼型的高速空气动力特性
6.1.1 翼型的亚声速空气动力特性
6.1.2 翼型的跨声速空气动力特性
*6.1.3 高亚声速翼型
6.1.4 翼型的超声速空气动力特性
6.1.5 高速飞机的翼型特点
6.2 后掠翼的高速空气动力特性
6.2.1 后掠翼的亚声速空气动力特性
6.2.2 后掠翼的跨声速空气动力特性
6.2.3 超声速前后缘与亚声速前后缘
本章小结
复习与思考
拓展阅读超声速客机
第7章 螺旋桨空气动力特性
7.1 螺旋桨一般介绍
7.1.1 螺旋桨的几何参数
7.1.2 螺旋桨的运动参数
7.2 螺旋桨的拉力
7.2.1 螺旋桨拉力的产生
7.2.2 螺旋桨拉力在飞行中的变化
7.3 螺旋桨旋转所需功率、有效功率和效率
7.3.1 螺旋桨旋转所需功率
7.3.2 螺旋桨有效功率
7.3.3 螺旋桨效率
7.4 螺旋桨的负拉力
7.4.1 螺旋桨的基本工作状态
7.4.2 发动机正常工作时产生的负拉力
7.4.3 发动机空中停车时产生的负拉力
7.5 螺旋桨的副作用
7.5.1 螺旋桨的滑流
7.5.2 螺旋桨的进动
7.5.3 螺旋桨的反作用力矩
7.5.4 气流斜吹现象
本章小结
复习与思考
拓展阅读竹蜻蜓
*第8章 非常规气动布局飞机气动特点简介
8.1 可变后掠翼飞机
8.2 鸭式布局飞机
8.3 无尾布局
8.4 前掠翼飞机
附录A 低速风洞实验
A.1 附面层速度分布实验
A.2 翼型压力系数分布实验
A.3 升力系数的测定实验
A.4 阻力系数的测定实验
附录B 声速公式的推导
附录C 激波传播速度公式的推导
附录D 薄板翼型的超声速升力系数、阻力系数、升力系数斜率公式的推导
附录E 拉力公式的推导
参考文献