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出版者:Academy Press

作者:Jennifer Coutts Clay

出品人:

页数:216

译者:

出版时间:2006-03-24

价格:USD 60.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780470019337

丛书系列:

图书标签:

• 航空
• 客机
• 内饰
• 设计
• 乘客体验
• 航空工程
• 商业航空
• 旅行
• 舒适性
• 飞机内部

航空工程学：从基础理论到前沿应用 图书简介 《航空工程学：从基础理论到前沿应用》是一部全面深入探讨航空器设计、制造与运行各个环节的权威性著作。本书旨在为航空工程专业的学生、科研人员以及行业工程师提供一个扎实而广阔的知识平台，涵盖了从空气动力学、结构力学到飞行控制系统、推进技术等一系列核心领域。本书内容严谨、图文并茂，注重理论与实践的紧密结合，力求呈现当代航空工程领域最前沿的知识与技术。 第一部分：航空器设计基础与空气动力学 本部分聚焦于航空器设计的基石——空气动力学原理及其在实际工程中的应用。 第一章：飞行力学基础 详细阐述了升力、阻力、推力和重力这四大基本空气动力之间的关系，引入了伯努利原理、流线分析以及边界层理论。深入探讨了不同飞行器（固定翼、旋翼、超音速飞行器）的受力分析方法，包括俯仰、滚转和偏航的力矩平衡计算。本章特别引入了计算流体力学（CFD）的基本概念，说明如何利用数值方法模拟复杂气流场，为结构设计提供输入。 第二章：空气动力学设计原理 重点剖析了机翼的二维和三维设计。二维剖面（翼型）的设计，包括NACA系列翼型的工作原理、马赫数对气动特性的影响，以及如何通过改变翼型参数优化特定任务（如巡航效率或失速特性）。三维机翼设计则涵盖了后掠角、展弦比、翼尖小翼（Winglet）的优化设计，以及如何通过气动弹性分析确保在不同载荷下的结构稳定性。本章还详细讨论了高升阻比飞机的设计理念，包括层流控制技术和自然层流（NLF）的应用潜力。 第三章：飞行性能分析 本章将理论知识转化为实际性能评估。涵盖了起飞、爬升、转弯、下降和着陆的全过程性能计算。分析了不同高度和速度下的最大航程和最大航时计算方法。特别关注了在高海拔和高温条件下（Hot and High）的性能裕度评估。此外，还探讨了飞机的配平与操纵品质的量化标准，确保飞行员在各种状态下都能安全有效地操纵飞机。 第二部分：航空器结构与材料科学 本部分深入探讨了构成航空器的骨架和蒙皮所采用的材料、结构形式及其强度与疲劳管理。 第四章：航空结构力学 阐述了航空结构承受的复杂载荷——包括静载荷、动载荷和冲击载荷。详细分析了蒙皮、梁、桁条和隔框等基本结构单元的受力特性。重点介绍了薄壁结构理论，如扭转、弯曲和剪切的应力分布计算。本章引入了有限元分析（FEA）在结构应力集中的识别和优化中的应用，确保关键连接点的安全裕度。 第五章：先进航空材料 本章对当代航空制造业中使用的关键材料进行了详尽的比较和分析。从传统的铝合金（如7075、2024）的冶金特性、热处理工艺，到钛合金在高强度和耐热性上的优势。最大篇幅留给了复合材料，特别是碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）。讨论了层合板的制造工艺（如自动铺放、热压罐固化）、失效模式（如分层、基体开裂）以及非破坏性检测（NDT）技术，如超声波和红外热成像在复合材料损伤检测中的应用。 第六章：结构耐久性与安全 结构疲劳和断裂是航空安全的核心挑战。本章详细讲解了疲劳裂纹的萌生、扩展和最终断裂的机制，包括应力循环计数方法（如雨流计数法）。引入了断裂韧性理论和损伤容限设计（Damage Tolerance Design）理念，即结构必须在出现损伤后仍能安全运行一段时间。此外，还讨论了腐蚀防护措施，特别是针对复合材料与金属连接处的电偶腐蚀预防。 第三部分：航空动力系统与推进技术 本部分专注于为航空器提供动力的核心技术——航空发动机及其相关系统。 第七章：喷气推进理论 从热力学和动量方程出发，系统阐述了喷气发动机的工作原理。详细分析了涡轮喷气、涡轮风扇（高涵道比与低涵道比的权衡）、涡轮螺旋桨和冲压发动机的循环特性与性能指标（如推重比、耗油率）。本章深入探讨了喘振与叶片失速现象，以及如何通过气流控制来提高发动机的稳定裕度。 第八章：发动机部件设计 本章聚焦于发动机内部关键部件的工程设计。包括：进气道设计对总压恢复的影响；风扇和压气机叶片的优化设计，关注气动载荷和振动控制；燃烧室的燃烧效率和污染物排放控制；以及涡轮叶片的热端设计，特别是陶瓷基复合材料（CMC）在高温部件中的应用前景。 第九章：燃料与排放控制 讨论了现代航空燃料的化学特性、储存与输送系统。随着环保要求的提高，本章重点分析了航空发动机的氮氧化物（NOx）、一氧化碳（CO）和烟度的控制技术，包括贫油预混燃烧室的设计和可持续航空燃料（SAF）的集成挑战。 第四部分：飞行控制与航电系统 本部分涵盖了使飞机能够被精确控制和安全导航的复杂电子与机械系统。 第十章：静力学与操纵品质 详细分析了飞机各操纵面（副翼、升降舵、方向舵、扰流板）对飞行姿态的影响。阐述了静态稳定性和动态稳定性概念，以及如何通过配平系统和自动驾驶仪（Autopilot）实现稳定飞行。重点讨论了电传飞控系统（Fly-by-Wire, FBW）的架构、冗余设计和故障安全策略。 第十一章：导航、监视与通信（Nav/Com/Surv） 概述了现代航空电子设备的关键组成部分。包括全球定位系统（GPS/GNSS）在导航中的核心作用、惯性导航系统（INS）的误差补偿。详细解释了空中交通管理（ATM）所需的监视技术，如ADS-B（广播式自动相关监视）的工作原理。通信系统部分则涵盖了VHF/HF通信及数据链技术。 第十二章：飞行模拟与集成 本章讨论了飞行模拟器在设计验证和飞行员训练中的关键作用。涵盖了从硬件在环（HIL）到全任务模拟器的建模精度要求。最后，探讨了飞行控制系统与导航系统、推进系统之间的数据融合与集成策略，这是实现未来智能航空系统的必经之路。 结论：航空工程的未来展望 本书在结尾部分对航空工程的未来趋势进行了展望，包括超高音速飞行器的设计挑战、电动和混合动力飞机的可行性分析，以及人工智能在飞机健康监测（PHM）和自主飞行领域的集成应用，为读者指明了进一步探索的方向。 目标读者： 航空航天工程、机械工程、电子信息工程专业本科生、研究生，以及从事飞机设计、测试和维护工作的专业工程师。 全书特点： 理论深度与工程实用性并重，包含大量实际工程案例分析与计算示例，是系统学习现代航空工程的必备参考书。

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这本书的专业深度似乎比我想象的要浅一些，更偏向于面向大众读者的“设计赏析”而非“工程手册”。我原本期望能看到关于隔音技术在客舱设计中的应用细节——例如，不同材料层叠如何有效衰减发动机和气流噪音，以及在增压过程中，结构对声学特性的影响。如果它能提供一些关于材料疲劳和防火规范如何制约设计师创意的案例分析，那就更具价值了。我注意到书中大量篇幅用于展示最新的可调节照明系统和座椅联动装置，这些固然令人印象深刻，但缺少对支撑这些技术背后的结构工程的讨论。例如，一个完全平放的商务舱座椅，其复杂的机械结构是如何在保证重量限制的同时，应对数千次起降的扭力和震动？此外，对于机上厕所和厨房（Galley）这种功能性区域的优化设计，书中也只是泛泛而谈。我更希望看到关于污水处理系统、水循环技术，以及如何设计出更符合人体动作流程的厨房工作站的详细图解，毕竟这些“看不见”的部分才是真正考验设计功力的关键所在。

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从一个关注可持续发展的角度来看待《Jetliner Cabins》，这本书提供了一个相当及时的切入点。我对航空业在减少环境足迹方面的努力非常感兴趣，尤其是客舱内部。我希望书中能够详细阐述新一代客机如何利用创新材料来减轻重量，从而直接降低燃油消耗。这不仅仅是选择更轻的塑料，而是关于复合纤维、生物基材料在内饰部件中的实际应用案例和挑战。更重要的是，我期待看到关于“循环经济”在机舱设计中的体现——座椅套、地毯等高更替率部件，它们的设计是否已经考虑到了易于拆卸和回收的模块化？书中对新材料的提及虽然存在，但缺乏具体的数据支撑，比如与传统材料相比在生命周期评估（LCA）中的优势。如果能有一章专门讨论“绿色客舱认证”的标准，以及航空公司在追求美观的同时，如何平衡其环境责任，这本书的价值将大大提升。目前的呈现更多停留在“美”的层面，而“责任”的深度挖掘尚有欠缺。

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坦白说，我是在寻找一本关于航空史中那些被遗忘的“黄金时代”客舱内饰的书时偶然发现《Jetliner Cabins》的。我原本的兴趣点在于上世纪六七十年代，那时候的客舱设计充满了大胆的色彩、天鹅绒的座椅套以及那种粗犷而充满未来感的塑料装饰。我对这本书的期望是它能提供一个跨越数十年的时间轴，对比分析技术进步如何重塑了乘客的“家”。我尤其想知道，在早期的宽体客机时代，设计师是如何平衡“奢华感”和“可维护性”的。如果书中能包含一些对老式头等舱俱乐部和休息室的复古描绘，配上当时流行的爵士乐或古典音乐的背景设定，那就完美了。我更关注的是那些已经消失的经典设计元素，比如那些巨大的、非嵌入式的行李架，以及早期无烟舱设计带来的空间布局变化。这本书如果能从一个“怀旧者”的角度去审视现代化的简约主义，探讨我们是否在追求效率的过程中牺牲了某种独特的“飞行气质”，那将是一次非常深刻的反思。目前的阅读感受是，它提供了一种非常现代和前沿的视角，但我仍在寻找那些能带我穿越回航空旅行浪漫初期的线索。

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这本书的叙事风格非常引人入胜，它成功地将原本枯燥的内部空间规划变成了一部关于人类体验的史诗。它不仅仅是展示了飞机内部的“样子”，更深入地探讨了“感觉”。我尤其欣赏其中对于“空间心理学”的运用描述，比如如何利用色彩饱和度和线条走向来影响乘客对空间大小的主观感知。例如，在狭窄的通道区域，设计师如何通过高光泽度的表面处理和特定的垂直线条，制造出一种开阔感，这简直是大师级的把戏。书中对不同文化背景乘客的需求差异也有所触及，比如针对亚洲市场偏爱更紧凑但功能集成的设计，与欧美市场偏爱更大尺度开放空间的对比分析，这种跨文化的洞察非常宝贵。如果能更系统地介绍一下设计师在面对不同机型（如A350和B787）的独特结构限制时，是如何调整他们的设计语言，那就更圆满了。这本书读起来就像是与一位经验丰富的客舱架构师进行了一场深入的、充满启发性的对话。

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这本《Jetliner Cabins》的封面设计简直是视觉上的享受，那种流线型的字体和背景中若隐若现的机舱线条，立刻就抓住了我的眼球。我一直对现代航空器的内部设计抱有浓厚的兴趣，尤其是那些将美学与人体工程学完美融合的空间。初翻开这本书时，我期待能看到对不同航空公司旗舰机型客舱布局的详尽剖析，比如头等舱的套房如何实现最大化的私密性，以及经济舱如何在有限的空间内优化乘客的舒适度。我特别希望看到关于材料选择的深入探讨——那些抗菌的表面处理、轻量化的复合材料是如何影响整体的运营效率和乘客体验的。这本书的排版非常精美，高质量的图片展示了各种光照条件下的客舱氛围，从清晨的柔和日光到夜晚的氛围灯光。如果它能深入探讨一下机上娱乐系统（IFE）的集成设计，以及如何通过智能化的环境控制系统（如温度、湿度和气压微调）来对抗长途飞行的疲劳感，那就太棒了。总的来说，这本书的视觉呈现无疑是顶级的，它成功地将一个技术性很强的领域转化为一场视觉盛宴，激发了我对未来飞行体验的无限遐想，迫不及待地想深入了解其中每一个设计决策背后的故事和哲学。

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