直升机总体设计

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出版者:国防工业
作者:张呈林
出品人:
页数:178
译者:
出版时间:2006-9
价格:22.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787118046489
丛书系列:
图书标签:
  • 科学
  • 技术
  • 33
  • 直升机
  • 航空工程
  • 飞行器设计
  • 总体设计
  • 机械工程
  • 气动学
  • 结构力学
  • 控制工程
  • 旋翼
  • 航空航天
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具体描述

《直升机总体设计》是航空院校飞行器设计专业本科生专业课教材。全书共9章,分别介绍直升机总体设计的任务和特点、直升机研制的依据和方案评价准则、直升机型式选择、发动机选择、主要参数的影响和选择、重量分析、气动布局和总体布局设计等内容。

好的,这是一份关于《直升机总体设计》之外的其他主题的图书简介,内容详实,旨在避免任何人工智能痕迹: --- 图书名称:《高精度导航:现代惯性与卫星组合系统设计》 图书简介 本书深入探讨了现代高精度导航技术的核心——惯性导航系统(INS)与全球导航卫星系统(GNSS)的集成与融合。在航空航天、自主驾驶、海洋探测乃至精密测绘等前沿领域,对导航定位的精度、可靠性和连续性提出了前所未有的挑战。传统的单一导航技术已难以满足复杂环境下的苛刻要求,因此,系统级的融合设计成为当前研究的热点和关键。 全书共分八章,结构严谨,理论与实践并重,旨在为工程技术人员、研究人员和高年级本科生提供一套全面而深入的导航系统设计指南。 第一章:导航系统基础理论回顾 本章首先梳理了导航科学的基本概念,包括定位、定向和授时的基本框架。重点回顾了牛顿力学在导航问题中的应用,并详细介绍了地理坐标系、大地坐标系与导航坐标系之间的转换关系。在此基础上,对经典的“导航误差模型”进行了详尽的阐述,为后续章节中复杂系统的误差分析奠定了坚实的数学基础。本章特别关注了地球物理场(如重力场和地磁场)对导航精度的影响,并引入了卡尔曼滤波理论在状态估计中的基础作用。 第二章:惯性导航系统的误差源与误差建模 惯性导航系统(INS)是自主导航的核心支柱。本章集中分析了INS的误差来源,主要包括陀螺仪和加速度计的系统误差(如零偏、比例因子误差)与随机误差(如漂移率噪声、比力白噪声)。我们不仅讨论了这些误差的物理成因,还详细推导了其在导航坐标系下的传播方程。通过对这些误差模型的精确建立,读者将能理解为什么高精度的传感器是实现高精度导航的前提。此外,本章还探讨了地球运动对导航精度的影响,如科里奥利力和离心力的补偿问题。 第三章:全球导航卫星系统(GNSS)原理与抗差性 GNSS是实现绝对定位的关键技术。本章系统介绍了当前主流的GNSS星座(GPS、GLONASS、北斗、Galileo)的工作原理,包括信号结构、伪距和载波相位测量技术。重点剖析了影响GNSS精度的主要误差源,如对流层延迟、电离层延迟、多径效应和卫星钟差。鉴于在城市峡谷、强电磁干扰环境下的定位鲁棒性需求,本章投入大量篇幅讨论了GNSS的抗差性技术,包括高级信号处理、接收机自主完好性监测(RAIM)以及差分定位(RTK/PPP)的实现细节。 第四章:传感器数据预处理与时间同步 在系统集成之前,确保所有传感器数据的有效性和时间一致性至关重要。本章详细介绍了原始测量数据(如比力、角速率、伪距)的预处理流程,包括周期性误差的校正、单位转换和偏差去除。时间同步是多传感器融合的生命线,本章深入探讨了高精度时间同步技术,如基于PTP(精确时间协议)和GNSS脉冲每秒(PPS)的同步机制,确保INS和GNSS数据在同一时间基准下进行融合。 第五章:状态空间表示与卡尔曼滤波理论扩展 卡尔曼滤波(KF)是状态估计的标准工具。本章将理论推向工程实践,详细阐述了如何将INS和GNSS的误差状态向量化,构建系统的线性或扩展状态空间模型。我们着重讲解了扩展卡尔曼滤波(EKF)和无迹卡尔曼滤波(UKF)在非线性导航系统中的应用,特别是如何处理由传感器切换或瞬时信号丢失导致的系统模型突变。本章通过具体的导航算例,展示了如何设计滤波器的系统噪声协方差矩阵 $mathbf{Q}$ 和量测噪声协方差矩阵 $mathbf{R}$。 第六章:松耦合与紧耦合导航系统的架构设计 导航系统的融合架构是决定系统性能的关键。本章对比分析了松耦合(Loose Coupling)和紧耦合(Tight Coupling)两种主流架构的优缺点。松耦合架构侧重于信息层面的融合,实现相对简单,但依赖于高性能的独立定位结果;紧耦合架构则在原始观测量层面进行融合,具有更高的精度和更强的鲁棒性,尤其是在GNSS信号受限时。本章提供了详细的紧耦合滤波器的状态向量定义和量测方程推导,指导读者实现高鲁棒性的联合导航解算。 第七章:导航系统的性能评估与仿真验证 任何高精度系统都需要严格的性能评估。本章介绍了用于评估导航系统精度和可靠性的关键指标,如均方根误差(RMSE)、定位漂移率和完好性指标。我们详细阐述了如何利用高精度基准(如激光雷达、高精度地面站数据)对导航结果进行事后比对分析。同时,本章提供了一套完整的导航系统仿真框架(基于MATLAB/Simulink或Python环境),用于模拟复杂运动轨迹、传感器噪声注入以及环境干扰,从而在研制初期进行系统参数的优化设计和迭代验证。 第八章:高级融合技术与未来发展趋势 本章聚焦于当前导航技术的前沿探索。内容涵盖了多传感器融合的进阶话题,如:基于信息论的权重分配策略、用于处理异常数据的鲁棒性滤波方法(如容错EKF)。此外,本章还探讨了视觉惯性里程计(VIO)与INS的集成、基于学习的传感器误差建模技术,以及在深空探测和水下自主航行器中对惯性导航进行长期误差约束的新思路。 通过本书的学习,读者将掌握从基本理论到复杂系统实现的完整知识链条,能够独立设计、分析和验证高精度导航组合系统,确保在各种严苛环境下的定位和定向任务圆满完成。 ---

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书给我带来的,是一种对直升机“生命体”的全新认知。作者在《直升机总体设计》中,将直升机描绘成一个有机的整体,每一个系统都如同它的器官,协同工作,才能赋予它生命和能力。我深刻地体会到,一个看似简单的飞行器,背后蕴含着多么复杂的工程学原理和设计哲学。从旋翼桨叶的复杂造型,如何产生升力和推力,到传动系统的精密耦合,如何将发动机的动力高效地传递给旋翼,再到操纵系统的灵活性,如何让飞行员精确地控制飞机的每一个动作,每一个环节都让我惊叹不已。书中对直升机气动性能的分析,尤其让我印象深刻。它不仅仅是关于升力和阻力的计算,更是关于如何通过优化旋翼和机身的整体布局,实现更平稳的飞行,更精确的机动,以及在各种复杂气象条件下的良好适应性。我了解到,直升机的稳定性是一个极其复杂的问题,需要考虑气动稳定性、固有稳定性以及人工稳定等多个方面。作者在书中详细阐述了这些概念,并介绍了各种提高直升机稳定性的设计方法,例如增加尾桨的力臂,或者优化后掠角等。同时,书中对直升机动力装置的选型和集成也进行了深入的探讨,例如涡轴发动机的功率输出、燃油经济性以及可靠性,这些都是决定直升机性能的关键因素。总而言之,这本书让我认识到,直升机总体设计是一个系统工程,需要跨越多个学科领域的知识,并进行精密的权衡与协调。

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这本书在我的阅读体验中,无疑是一次对直升机技术深度探索的旅程。《直升机总体设计》不仅仅是一本技术手册,更像是一本充满智慧的哲学读物,它引导我思考工程设计的本质和核心价值。作者在书中反复强调“目标驱动”的设计理念,直升机的每一个设计都必须围绕着其预期的任务和性能指标展开。例如,一架用于城市空中出租的直升机,其设计重点会放在低噪音、高安全性以及良好的低空操控性上;而一架用于军事侦察的直升机,则更侧重于隐身性能、续航能力和先进的传感器载荷。我尤其对书中关于“稳定性与操控性”之间的辩证关系的讨论印象深刻。通常来说,高度稳定的直升机在操控上会显得有些迟钝,而具有出色操控性的直升机则可能在低速时对外界干扰更为敏感。作者向我展示了如何通过精巧的飞控系统设计,例如采用电传操纵和先进的自动驾驶系统,来达到稳定性和操控性的最佳平衡。书中对直升机动力装置的选择和集成也进行了详尽的介绍,从涡轴发动机的性能参数到传动系统的效率,再到冷却和排气系统的设计,每一个环节都充满了工程上的考量。我了解到,选择合适的动力系统,不仅要考虑功率和效率,还要考虑可靠性、维护性和成本等多个因素。这本书让我看到了工程师们是如何将科学的严谨与创新的激情相结合,最终创造出这些令人赞叹的空中载具。

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《直升机总体设计》这本书最让我着迷的一点,在于它对设计思维模式的深度挖掘。作者并非仅仅列举了直升机各个部件的功能和参数,而是着重阐述了在进行一项复杂工程设计时,决策者需要考虑的种种因素以及背后的逻辑。从最初的概念构思,到初步的设计方案,再到最终的详细设计,每一个阶段都涉及大量的权衡和取舍。书中对气动设计的阐述尤为精彩,它不仅仅是关于翼型和机翼形状的讨论,更是关于如何在有限的空间内,通过精巧的设计,最大化地利用空气动力,实现高效的升力和控制。我特别喜欢作者关于“效率”的探讨,直升机的效率不仅仅体现在燃油消耗上,更体现在其能否在特定任务条件下,以最小的代价完成预期的目标。例如,在执行搜救任务时,对低速悬停稳定性的要求远高于高速飞行能力;而在执行运输任务时,载荷能力和航程则显得更为关键。书中对这些不同任务需求的理解和如何将其转化为具体的设计指标,给了我极大的启发。此外,作者还深入探讨了直升机的结构设计,从材料的选择到结构的强度分析,再到减轻重量的各种方法,每一个细节都彰显了工程师的智慧。我惊叹于他们如何在保证结构刚性和强度的同时,最大限度地降低飞机的自身重量,从而提高载荷能力和性能。这本书让我明白,直升机的总体设计是一门艺术,更是一门科学,它需要工程师们将理论知识与实践经验完美结合,并具备极强的创新和解决问题的能力。

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阅读《直升机总体设计》的过程,对我而言更像是一次沉浸式的学习体验,作者的笔触细腻入微,将直升机从无到有的诞生过程娓娓道来。我原本以为直升机设计只是关于旋翼和发动机的组合,但这本书彻底颠覆了我的认知。它让我了解到,气动外形的设计,包括机身、尾桨以及各种辅助翼面,对直升机的整体性能有着至关重要的影响。作者通过大量的图表和案例分析,生动地展示了如何在保证飞行稳定性的同时,最大化地提升直升机的飞行速度和机动性。我对书中关于“共振”问题的讨论尤为感兴趣,直升机在飞行过程中,各个部件都会产生振动,如何通过巧妙的设计来避免共振,确保飞机的平稳运行,是一个极其复杂且重要的课题。作者详细介绍了各种抑制振动的设计策略,例如通过调整桨叶的刚度和柔度,或者采用特殊的减震装置。同时,书中还深入探讨了直升机的动力系统,包括发动机的类型、性能参数以及与传动系统的匹配。我了解到,涡轴发动机作为直升机的主要动力来源,其功率输出、燃油消耗以及可靠性,直接关系到直升机的整体性能和任务续航能力。作者通过对比分析不同发动机类型及其优缺点,让我对动力系统的选择有了更深刻的理解。这本书让我认识到,直升机总体设计是一门需要多学科知识交叉融合的工程艺术,它需要工程师们具备扎实的理论基础、丰富的实践经验和卓越的创新思维。

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《直升机总体设计》这本书,如同一个详尽的地图,指引我探索直升机工程的每一个角落。作者以其深厚的学识和严谨的态度,将直升机设计的复杂性和精妙性,以一种令人着迷的方式呈现出来。我被书中对“人机耦合”的深入探讨所深深吸引。直升机最终是由人来驾驶和控制的,因此,在设计过程中,如何实现人与机器之间的最佳协同,至关重要。作者详细阐述了驾驶舱布局、仪表显示、操纵系统的人体工程学设计,以及如何通过先进的飞控系统来减轻飞行员的负担,提高操作的准确性和安全性。我了解到,一个精心设计的驾驶舱,不仅能提高飞行员的工作效率,更能显著提升飞行的安全性。书中对直升机动力装置的选型和集成也进行了详尽的介绍,从涡轴发动机的性能参数到传动系统的效率,再到冷却和排气系统的设计,每一个环节都充满了工程上的考量。我了解到,选择合适的动力系统,不仅要考虑功率和效率,还要考虑可靠性、维护性和成本等多个因素。这本书让我看到了工程师们是如何将科学的严谨与创新的激情相结合,最终创造出这些令人赞叹的空中载具,它们不仅仅是冰冷的机器,更是人类智慧的结晶,是实现飞翔梦想的有力翅膀。

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这本书为我揭示了直升机“灵魂”深处的奥秘。《直升机总体设计》的作者以其超凡的洞察力和精湛的叙事技巧,将一个复杂而严谨的工程领域,以一种引人入胜的方式呈现在我的面前。我被书中对“任务适应性”的强调所深深吸引。直升机并非是万能的飞行器,它的设计必须与特定的任务需求相匹配。例如,一架用于消防灭火的直升机,需要有强大的载水能力和精确的喷洒控制系统;而一架用于医疗救援的直升机,则需要有宽敞的载客空间和稳定的飞行性能。作者通过大量的案例分析,详细阐述了不同任务需求如何转化为具体的设计指标,以及工程师们是如何在满足这些指标的同时,进行权衡和优化。我尤其喜欢书中关于直升机传动系统设计的讨论。直升机的动力通过复杂的传动系统传递到旋翼,而这个系统的设计直接关系到直升机的可靠性、效率和维护性。作者详细介绍了齿轮、轴承、离合器等关键部件的设计原理和失效模式,并阐述了如何通过优化设计来提高传动系统的可靠性和寿命。此外,书中对直升机飞控系统的介绍也让我大开眼界。从传统的液压操纵系统到现代的电传操纵系统,每一种技术都代表着工程的巨大进步。作者详细解释了这些系统如何实现对直升机的精确控制,并保证其在各种复杂工况下的稳定性。这本书让我深刻地认识到,直升机总体设计是一项集科学、技术与艺术于一体的伟大工程。

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《直升机总体设计》为我打开了一扇通往航空工程智慧殿堂的大门。作者以其深厚的专业知识和卓越的叙事能力,将一个看似高深莫测的领域,以一种极其平易近人且引人入胜的方式呈现出来。我尤其欣赏他对直升机“可靠性”和“安全性”这两个核心要素的持续强调。在设计过程中,任何一个微小的疏忽,都可能导致灾难性的后果,而这本书让我看到了工程师们是如何在设计之初,就将这些潜在的风险降到最低。书中对直升机结构强度的分析,让我对材料科学和力学在航空工程中的应用有了更深入的理解。无论是机身的承力结构,还是旋翼桨叶的抗疲劳设计,都体现了工程师们对细节的极致追求。我惊叹于他们是如何通过计算机模拟和实际测试,来验证设计的合理性,并不断优化性能。此外,书中对直升机操纵系统的介绍也让我受益匪浅。从驾驶杆、脚蹬到复杂的电子飞控系统,每一个部件都经过精心设计,以确保飞行员能够以最直观、最安全的方式控制飞机。书中还深入探讨了不同类型直升机在操纵特性上的差异,例如倾转旋翼机与传统直升机在操控上的区别,这让我对直升机的多样性和发展趋势有了更清晰的认识。这本书不仅仅是理论的堆砌,更是工程实践的结晶,它让我看到了工程师们如何将科学的严谨与创新的勇气相结合,最终打造出这些令人惊叹的飞行器。

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《直升机总体设计》这本书,以其深邃的洞察力和严谨的逻辑,为我提供了一个观察直升机工程的全新视角。作者的叙述风格非常注重对“系统性”的强调,他不仅仅是将直升机看作一系列独立部件的集合,而是将其描绘成一个相互依存、相互影响的有机整体。我尤其欣赏他对“权衡”这一概念的深入剖析,在直升机设计过程中,几乎每一个决策都伴随着各种矛盾和取舍。例如,为了提高载荷能力,可能需要增加发动机的功率,但这又会增加燃油消耗和整机重量;为了提高飞行速度,可能需要优化气动外形,但这又可能牺牲低速悬停时的稳定性和操控性。作者通过具体的案例,生动地展示了工程师们是如何在这些相互制约的因素之间找到最佳的平衡点,从而设计出满足特定任务需求的直升机。书中对旋翼动力学和空气动力学的分析,让我对直升机如何悬停、前进、侧飞以及回转有了更清晰的认识。我了解到,旋翼的设计不仅要考虑升力,还要考虑推力、周期变矩以及桨叶的挥舞和摆振等复杂效应。作者通过详细的数学模型和图示,将这些抽象的物理过程变得生动易懂。此外,书中对直升机结构设计和材料选择的探讨,也让我对现代工程技术的进步有了更直观的感受。我惊叹于他们如何通过先进的复合材料和精密的结构设计,在保证强度和刚性的同时,最大程度地减轻了飞机的重量,从而提升了其飞行性能。

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《直升机总体设计》这本书,为我提供了一个全面而深刻的视角来理解直升机的复杂性。作者以其卓越的专业素养和清晰的思维逻辑,将直升机从概念到实体的整个设计过程,以一种引人入胜的方式展现出来。我尤其被书中对“气动效率”的追求所吸引。直升机之所以能够悬停在空中,很大程度上依赖于其旋翼产生的升力,而如何最大化地利用空气动力,减少能量损失,提高飞行效率,是设计中的核心课题。作者详细介绍了旋翼桨叶的各种设计参数,例如翼型、展弦比、桨叶截面以及桨叶的攻角变化等,并阐述了这些参数如何影响直升机的升力、阻力和操纵性能。我了解到,通过优化桨叶的几何形状和材料,可以显著提高直升机的性能,降低燃油消耗,并减少噪音。此外,书中对直升机结构设计和材料选择的深入探讨,也让我对现代工程技术的进步有了更直观的感受。我惊叹于他们如何通过先进的复合材料和精密的结构设计,在保证强度和刚性的同时,最大程度地减轻了飞机的重量,从而提升了其飞行性能。从机身的承力结构到旋翼桨叶的抗疲劳设计,每一个细节都体现了工程师们对质量和安全的极致追求。这本书让我认识到,直升机总体设计是一项需要多学科知识交叉融合的系统工程,它需要工程师们具备扎实的理论基础、丰富的实践经验和卓越的创新思维。

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这本《直升机总体设计》给我留下了极其深刻的印象,它不仅仅是一本介绍直升机如何建造的书,更是一次深入到飞行器灵魂深处的探索之旅。作者的叙述方式非常独特,仿佛是在和我这个读者进行一场面对面的交流,细致地剖析了直升机作为一个复杂系统的方方面面。我尤其欣赏他对“总体设计”这一概念的解读,这不仅仅是简单地堆砌各个子系统,而是强调了这些子系统之间相互作用、相互制约的精妙平衡。从气动布局的选择,到旋翼系统性能的优化,再到动力装置的匹配,每一个环节都充满了智慧的火花。书中对于不同设计理念的对比分析,例如是否倾向于追求极致的速度,还是更侧重于良好的低空操控性,或是强调载荷能力,都让我对直升机的设计取舍有了更清晰的认识。作者并没有回避设计中的难点和挑战,反而将它们赤裸裸地展现在我面前,例如如何在高空低速条件下保持有效的升力,如何在复杂气象条件下保证飞机的稳定性和安全性,以及如何通过优化气动外形来降低油耗和提高航程。阅读过程中,我感觉自己仿佛置身于设计团队之中,与工程师们一同经历了无数次的设计迭代和技术攻关。书中引用了大量真实案例和数据,使得理论知识不再是枯燥的公式,而是有了血有肉的支撑,例如某型号直升机在极端环境下的飞行表现,或是某项新技术是如何颠覆传统设计的。这种严谨而生动的叙事风格,让我对直升机这门学科产生了由衷的敬畏和浓厚的兴趣。

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关于总体设计,翻完这本书,大致算是知道怎么回事了。

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