Aircraft Performance (Cambridge Aerospace Series) pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Cambridge University Press

作者:W. Austyn Mair

出品人:

页数:324

译者:

出版时间:1996-03-29

价格:USD 58.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780521568364

丛书系列:

图书标签:

工程
Aircraft Performance
Aerodynamics
Flight Mechanics
Aircraft Design
Aviation Engineering
Cambridge Aerospace Series
Performance Analysis
Flight Testing
Aircraft Systems
Engineering

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具体描述

This book describes the principles and equations required for evaluating the performance of an aircraft. After introductory chapters on the atmosphere, basic flight theory and drag, the book goes on to consider in detail the estimation of climbing performance, the relevant characteristics of power plants, take-off and landing performance, range and turning performance. There is then a short account of the use of vectored thrust and a final chapter on transonic and supersonic flight. The emphasis is on deriving and applying simple analytical expressions rather than on computations from extensive numerical data, but all the exemplary calculations refer to current types of aircraft and the few necessary data are provided. The greater part of the book refers to subsonic aircraft flying at subcritical speeds, which can be dealt with using relatively simple equations, but it is shown that some of this simplicity can be carried over to transonic and supersonic speeds.

飞机的力量：解析航空器性能的奥秘这本《航空器性能》（隶属于剑桥航空航天系列）是一部深刻探究航空器设计与操作核心要素的著作。它不仅仅是一本技术手册，更是一扇通往理解飞机如何在天空中实现优雅而强大的飞行的窗口。本书以严谨的科学态度，结合前沿的工程原理，为读者详细剖析了决定航空器性能的关键因素，从基础的空气动力学原理到复杂的气动力载荷计算，再到推进系统的高效运作，无一不涵盖其中。第一篇：空气动力学的基础——飞行的基石本书的开篇，将读者带入航空器性能的根基——空气动力学。在这里，我们不仅仅是了解“升力”和“阻力”这两个名词，而是深入其本质。作者会详细阐述伯努利原理在描述流速与压强关系中的作用，解释机翼翼型如何巧妙地利用这一原理产生升力。我们会看到，翼型的设计并非随意，而是在几何形状、攻角等诸多变量的精妙权衡下，以达到最优的升力-阻力比。流体边界层的行为，一个看似微小的现象，却对整体性能产生决定性影响。本书将剖析层流与湍流的转变，以及它们如何影响阻力，并介绍减阻的各种工程手段，例如光滑表面处理、附面层控制等。读者将了解到，即使是微小的表面细节，也可能关乎飞机的燃油效率和航程。此外，书本还会深入探讨不同飞行状态下的空气动力学特性。例如，在亚音速、跨音速、超音速和高超音速飞行时，空气的行为会发生显著变化，对航空器的气动设计提出截然不同的挑战。本书会解析激波的产生与传播，以及它们对飞行阻力、升力和稳定性的影响。如何设计能够适应宽泛速度范围的机翼和机身，是本书探讨的重点之一。第二篇：飞机的结构与载荷——支撑飞行的骨骼理论上的空气动力学原理需要坚实的结构来支撑。本书的第二篇将目光投向航空器的结构设计和载荷分析。飞机在飞行过程中承受着巨大的、多方向的力，从升力、阻力到发动机推力，再到各种外部环境因素（如湍流、阵风）带来的冲击。本书将系统地介绍航空器结构所承受的各种载荷类型，包括静载荷、动载荷、疲劳载荷和冲击载荷。读者将学习到如何通过数学模型来预测和计算这些载荷，并理解其对结构强度的要求。例如，机翼在承受升力时，会产生弯曲和扭转，这些应力如何被转化为结构设计参数，以确保机翼在各种飞行条件下都能安全可靠。金属材料、复合材料在航空器结构中的应用与选择，也是本书着重讲解的部分。我们将了解不同材料的力学性能、抗疲劳性、耐腐蚀性等，以及它们如何被应用于机身、机翼、尾翼等关键部件的设计中。书中还会提及结构设计中的轻量化原则，如何在保证强度的前提下，最大程度地减轻航空器的重量，从而提升燃油效率和载荷能力。本书还会涉及结构振动与颤振的分析。气动弹性，这个结合了空气动力学和结构动力学的学科，在现代航空器设计中至关重要。本书将解析气动弹性效应，即空气动力学载荷随结构变形而变化，进而影响结构振动，甚至可能导致灾难性的颤振。理解和避免颤振，是保证飞行安全的重要环节。第三篇：推进系统——驱动飞机前行的心脏航空器能否实现飞行，离不开强大的推进系统。本书的第三篇将详细解析各种类型的航空器推进系统，从经典的螺旋桨发动机到现代的喷气发动机，甚至是更先进的未来推进技术。对于活塞式发动机和涡轮螺旋桨发动机，本书会阐述其工作原理，包括燃油燃烧、能量转换以及如何通过螺旋桨产生推力。读者将了解到不同发动机在功率输出、燃油消耗率、可靠性等方面的权衡，以及它们在不同类型飞机上的应用场景。喷气发动机，特别是涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机，是现代航空器的主流动力。本书将深入剖析其核心部件：压气机、燃烧室、涡轮以及喷管。我们会学习到空气在发动机内部的流动路径，以及热力学循环如何转化为强大的推力。空气流量、压比、涵道比等关键参数的意义，以及它们如何影响发动机的性能和效率，将得到详细的阐述。此外，本书还会探讨不同推进系统在不同飞行速度和高度下的性能表现。例如，涡轮风扇发动机为何在亚音速和跨音速飞行中效率更高，而冲压发动机则更适合超音速和高超音速飞行。推进系统与气动设计的协同优化，是提升整体性能的关键。第四篇：飞行的力学与控制——实现精准的导航当升力、阻力、推力和重力这四大基本力达到平衡，飞机就能在空中稳定飞行。本书的第四篇将聚焦于飞行的力学原理以及实现精确控制的技术。我们将详细分析飞机在不同飞行状态下的受力分析，包括水平直线飞行、爬升、下降、转弯等。理解这些力如何在不同情况下相互作用，是掌握飞机操控的基础。本书还将深入探讨飞机的稳定性和操纵性。稳定性是指飞机在受到干扰后，能否自动恢复到原先的平衡状态；操纵性则是指飞行员能否通过操纵舵面，方便有效地改变飞机的飞行状态。飞机的控制系统，包括飞行控制律和舵面设计，将得到详尽的讲解。我们会了解副翼、升降舵、方向舵等舵面如何通过改变气流而影响飞机的姿态。现代航空器普遍采用电传操纵（fly-by-wire）系统，本书会解析其工作原理，即飞行员的指令通过电子信号传递给计算机，再由计算机控制舵面，这种系统如何提高了操纵的精度和响应速度。本书还将涉及飞行管理系统（FMS）和自动驾驶系统。这些先进的系统如何帮助飞行员优化航路、节省燃油，并保证飞行的安全与舒适。从最基本的飞行原理到最先进的控制技术，本书力求为读者勾勒出一幅完整的飞行控制图景。第五篇：性能的综合考量——优化与创新本书的最后篇章，将视角从各个独立的部分提升到整体的综合考量。航空器性能的优化是一个多学科交叉、多目标权衡的过程。我们将讨论燃油效率、航程、起降性能、飞行速度、载荷能力以及舒适性等多个性能指标之间的相互制约与协同。例如，提升飞行速度往往会增加阻力，从而影响燃油效率。如何在这些相互冲突的目标之间找到最佳平衡点，是航空器设计者面临的核心挑战。本书还会展望航空器性能的未来发展趋势。例如，新材料的应用（如超材料）可能带来更轻巧、更坚固的结构；更高效的推进系统（如电动推进、混合动力推进）将有助于减少碳排放；智能化和自主化技术将进一步提升航空器的运行效率和安全性。读者将了解到，航空器性能的提升不仅仅是某个单一技术的突破，而是整个设计理念、工程方法和制造工艺不断演进的结果。从空气动力学的精细雕琢，到结构的坚实支撑，再到推进系统的强大驱动，以及控制系统的精准导航，所有这些要素的完美结合，才成就了现代航空器的非凡能力。总而言之，《航空器性能》是一部内容详实、论述严谨的著作，它将带领读者穿越航空工程的迷人世界，深入理解飞机如何征服蓝天，并为未来的航空技术发展提供深刻的洞察。