Aircraft Performance Theory and Practice for Pilots pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Swatton, Peter J.

出品人:

页数:532

译者:

出版时间:2008-10

价格:633.00元

装帧:

isbn号码:9780470773130

丛书系列:

图书标签:

• Aircraft Performance
• Pilot Training
• Aviation
• Flight Theory
• Aerodynamics
• Aircraft Design
• Flight Planning
• Pilot Handbook
• Aviation Performance
• Practical Aviation

好的，以下是针对《Aircraft Performance Theory and Practice for Pilots》这本书，不包含该书内容的、详细的图书简介，字数在1500字左右。 --- 《现代航空动力学：从原理到应用》 作者： [此处可以填写一个虚构的作者名，例如：Dr. Alistair Vance & Captain Evelyn Reed] 出版社： [此处可以填写一个虚构的出版社名，例如：AeroDynamics Press] --- 核心内容概览 《现代航空动力学：从原理到应用》是一本为航空专业人士、飞行学院学生以及资深飞行员量身打造的深度技术参考书。本书彻底超越了基础飞行原理的介绍，专注于现代喷气式飞机和先进螺旋桨飞机的复杂动力学行为。本书旨在填补理论知识与高精度飞行操作之间的鸿沟，深入探讨空气动力学、推进系统、飞行控制系统以及环境因素对飞机性能的综合影响。 本书不关注飞行手册中的标准操作程序（SOPs）或特定机型的性能数据表，而是侧重于基础物理学如何构建这些性能数据的底层逻辑。它提供了一个严谨的数学框架，用以理解和预测飞机在各种非理想条件下的行为，帮助读者建立起对飞行边界和安全裕度的深刻认识。 --- 第一部分：空气动力学基础的重新审视与高级应用 本部分对经典的伯努利原理和牛顿运动定律进行了深入的回顾，但核心焦点放在了高升力装置、跨音速效应和三维流动的复杂性上。 1.1 边界层与分离现象的精细分析 我们详细考察了边界层理论，从普朗特原始模型到湍流模型的发展。书中着重分析了气流分离的临界点预测，包括如何利用翼型设计（如后掠角、涡流发生器）来延迟或控制失速边界。特别地，针对大型客机在低速进近阶段，襟翼和缝翼展开后产生的复杂气动耦合效应进行了详细的建模与讨论。这部分内容包括了对“干净翼”与“高升力构型”下升力系数与阻力系数曲线的精确微分。 1.2 跨音速与激波动力学 对于高速飞行器而言，激波的形成是性能衰减的关键因素。本书深入探讨了激波与边界层的相互作用（Shock Wave Boundary Layer Interaction, SWBLI），以及这种相互作用如何影响阻力、升力和控制面效率。我们提供了详细的斜激波分析图解和计算方法，用以预测特定马赫数下气动中心（Aero Center）的移动趋势，这是理解“低头力矩”变化的关键。书中还涵盖了面积律（Area Rule）在现代机身设计中的应用及其对跨音速阻力下降的贡献。 1.3 俯仰力矩与静稳定性的动态平衡 本章超越了静态稳定性定义，转向了动态稳定性。我们分析了高迎角下的非线性空气动力矩，特别是当主翼进入高升力模式后，水平尾翼（或称水平安定面）所承受的相对气流变化。书中包含了无阻尼振荡（Phugoid Oscillation）的数学分析，以及如何通过调整稳定裕度来优化飞机的响应速度与舒适性之间的权衡。 --- 第二部分：推进系统集成与推力性能建模 本部分聚焦于现代涡扇发动机在高空、高速条件下的实际推力输出特性，以及如何将这些特性与飞机的空气动力需求进行实时匹配。 2.1 涡轮风扇发动机的性能衰减模型 本书摒弃了理想气体假设，采用基于热力学循环的非理想推力计算模型。详细阐述了高空、低压力的环境下，涵道比（Bypass Ratio）对实际推重比的影响。重点分析了喘振裕度（Surge Margin）如何随环境条件和发动机内部状态（如压气机叶片脏污）而变化，并提供了预测推力损失率的工程公式。 2.2 推进效率与飞行包线匹配 这里探讨了有效功率（Effective Power）的概念，即推力与飞行速度、高度的乘积。书中通过多变量函数，演示了如何在不同飞行阶段（起飞、爬升、巡航）选择最佳的速度-高度组合，以最大化燃油效率（最大航程或最大续航时间）。我们提供了详细的推力衰减曲线与阻力曲线的交点分析，用以确定实际的“最大速度”而非理论上的“理论速度”。 2.3 噪声与排放约束下的性能优化 针对日益严格的环保法规，本章探讨了推力反向器（Thrust Reverser）的效率评估以及高旁通比发动机的地面效应。书中包含了对特定降落配置下，推力反向器对刹车距离的实际贡献率的分析，而非仅仅是依赖制造商给出的“最大反推力”数值。 --- 第三部分：重量、载荷分配与结构载荷的耦合分析 性能不仅仅是空气动力和推力的竞赛，重量和载荷分布对飞行品质有着决定性的影响。 3.1 燃油消耗与重心（CG）漂移的动态影响 本书详细分析了“重量随时间”的性能影响。在长途飞行中，燃油消耗导致重心不断后移，这直接影响了配平阻力和水平尾翼的负载。我们提供了一个动态重心计算框架，用于预测在不同燃油管理策略下，飞机的燃油效率和配平负荷的变化。 3.2 结构载荷分析与机动限制 本部分深入研究了飞行包线（Flight Envelope）的结构约束。这包括最大起飞重量（MTOW）的爬升性能限制与最大着陆重量（MLW）的下降率限制。书中阐述了如何通过分析Gust载荷因子（阵风载荷因子）来确定设计限制，并解释了为何在特定高度和速度下，飞机需要额外的“速度限制”以避免超过最大设计负荷因子（$n_{max}$）。 3.3 增升/减速设备的耦合力学 我们分析了扰流板（Spoilers）、速度板（Speed Brakes）和襟翼同时作用时的非线性气动力叠加。例如，扰流板的升力消除作用与阻力增加作用在不同马赫数下的效率差异，以及这些设备对飞行器俯仰力矩的意外贡献。 --- 第四部分：环境因素与飞行性能的概率预测 本部分将理论性能与真实世界中的不确定性相结合，专注于如何在高风险环境下进行性能评估。 4.1 跑道性能的实际计算与修正 本书不提供通用的起降距离图表，而是提供基于气象数据的修正模型。详细分析了密度高度对发动机性能、升力损失和刹车效率的综合影响。特别关注了湿滑跑道（Contaminated Runways）的性能评估，包括水膜对轮胎抓地力的影响，以及如何根据摩擦系数（$mu$）动态调整所需的安全余量。 4.2 风切变与垂直气流的瞬态响应 专注于瞬态（Transient）性能。书中采用了简化的“一步”或“两步”模型来模拟飞机在突然遭遇的强风切变或上升/下降气流时的角速度和空速变化响应。这部分内容旨在帮助读者理解为何在特定飞行状态下，即使推力全开，飞机仍可能无法立即脱离危险区域。 4.3 性能裕度与安全因子（Safety Margins）的哲学 最后，本书探讨了航空工程中“过度设计”的必要性。我们量化了在工程设计中，安全系数（Factor of Safety）如何直接转化为飞行员在实际操作中可用的性能裕度。理解这些裕度的来源，是构建“安全飞行思维”的基石。 --- 适用读者： 航空工程专业高年级学生、飞行训练机构的教员（CFI/CFII）、航空公司资深机长，以及所有希望深入理解飞机“为什么”能飞行的专业人士。 本书特点： 严格的数学推导，丰富的工程图表，专注于物理原理而非特定机型操作手册。这是一本关于“飞行器设计极限”的书，而非“如何操作飞机”的书。

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