本书以独到的飞行试验视角深入浅出地阐述了航空航天工程基本概念、理论与方法，包括空气动力学、推进系统、飞机性能、稳定性与操纵性等。原著者汇集数十年研究经验，融会贯通地阐述了颇具特色的“飞行试验技术”与“地面试验技术”，为读者生动呈现了航空航天工程最具探索性与风险性的试验试飞领域，使得本书兼具基础性、学术性与实践性、实用性。
样章试读
目录
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第1章 首飞1
1.1 引言 2
1.1.1 本书结构 3
1.1.2 飞行试验技术：熟悉性飞行 4
1.2 航空器 13
1.2.1 航空器的分类 13
1.2.2 固定翼飞机 14
1.2.3 旋翼航空器：直升机 31
1.2.4 轻于空气类航空器：气球和飞艇 39
1.2.5 无人机 48
1.3 航天器 50
1.3.1 航天器的分类 51
1.3.2 航天器部件 57
1.3.3 无人航天器 63
1.3.4 载人航天器 76
1.3.5 航天运输系统与航天器 86
参考文献 104
第2章 概念介绍106
2.1 引言 107
2.2 数学概念简介 107
2.2.1 单位和单位制 107
2.2.2 测量和数值不确定度 116
2.2.3 标量和矢量 122
2.3 航空航天工程概念引论 124
2.3.1 飞机机体坐标系 124
2.3.2 迎角和侧滑角 125
2.3.3 飞机稳定性坐标系 127
2.3.4 飞机站位编号系统 127
2.3.5 自由体图与四种力 129
2.3.6 FTT：配平飞行 134
2.3.7 马赫数和飞行状态 139
2.3.8 飞行包线 143
2.3.9 V-n图 155
2.3.10 飞机重量与平衡 160
2.3.11 航空航天器的标识和命名 167
2.4 飞行试验概念导论 173
2.4.1 什么是飞行试验 173
2.4.2 试飞过程 179
2.4.3 飞行试验技术 181
2.4.4 试飞员？试飞工程师和试飞分析师的职责 185
2.4.5 试飞安全与风险评估 186
参考文献 190
习题 192
第3章 空气动力学194
3.1 引言 195
3.2 流体的基本物理特性 196
3.2.1 流体微元 196
3.2.2 流体的热力学特性 197
3.2.3 流体的运动学特性 199
3.2.4 流线？迹线和流场显示 200
3.2.5 FTT：飞行中流场显示 202
3.2.6 流体的输运特性 204
3.3 空气动力学流动的类型 207
3.3.1 连续流和非连续流 207
3.3.2 定常流和非定常流 209
3.3.3 不可压流和可压流 209
3.3.4 无黏流和黏性流 211
3.4 相似参数 213
3.4.1 马赫数 214
3.4.2 雷诺数 215
3.4.3 压力系数 217
3.4.4 力和力矩系数 217
3.4.5 比热容比 218
3.4.6 普朗特数 218
3.4.7 其他相似参数 219
3.4.8 相似参数小结 224
3.5 热力学简要回顾 226
3.5.1 热力学系统和状态 226
3.5.2 连接热力学状态：状态方程 228
3.5.3 其他热力学性质：内能？焓？熵 236
3.5.4 功和热量 238
3.5.5 热力学定律 243
3.5.6 理想气体的比热容 246
3.5.7 等熵流动 249
3.6 流体运动基本方程 253
3.6.1 质量守恒：连续性方程 253
3.6.2 牛顿第二定律：动量守恒方程 254
3.6.3 能量守恒：能量守恒方程 260
3.6.4 流体流动控制方程总结 262
3.7 气动力和气动力矩 263
3.7.1 升力 266
3.7.2 阻力 273
3.7.3 GTT：阻力清理 284
3.7.4 GTT：风洞试验 286
3.7.5 GTT：计算流体力学 303
3.7.6 FTT：稳定滑翔时的升力和阻力 307
3.8 二维升力形状： 翼型 314
3.8.1 翼型结构和命名法 320
3.8.2 翼型命名系统 321
3.8.3 翼型升力？阻力和俯仰力矩 324
3.8.4 压力系数 324
3.8.5 翼型升力？阻力和力矩曲线 326
3.8.6 一些对称和非对称翼型数据 331
3.8.7 对称翼型和弯曲翼型比较 335
3.9 三维空气动力学： 机翼 338
3.9.1 有限机翼 338
3.9.2 有限机翼的升力和阻力曲线 352
3.9.3 高升力装置 355
3.9.4 FTT：气动建模 360
3.9.5 地面效应中的机翼 368
3.10 可压缩？亚声速和跨声速流动 374
3.10.1 声速 375
3.10.2 临界马赫数与阻力发散 377
3.10.3 压缩性修正 381
3.10.4 声障 385
3.10.5 打破声障：贝尔X 1 和迈尔斯M.52 飞机 387
3.11 超声速流动 394
3.11.1 等熵流关系式 394
3.11.2 激波和膨胀波 396
3.11.3 试飞中的激波显示技术 403
3.11.4 声爆 406
3.11.5 超声速机翼的升力与阻力 410
3.11.6 超临界机翼 413
3.11.7 超声速飞行机翼 415
3.11.8 跨声速与超声速面积律 430
3.11.9 内部超声速流动 436
3.12 黏性流 443
3.12.1 表面摩擦力和剪应力 443
3.12.2 边界层 445
3.12.3 表面摩擦阻力 454
3.12.4 气动失速和偏离 459
3.12.5 FTT：失速和尾旋飞行试验 472
3.13 高超声速流动 478
3.13.1 高超声速飞行器 479
3.13.2 高马赫数的影响 482
3.13.3 高温的影响 485
3.13.4 黏性高超声速流动 487
3.13.5 低密度的影响 491
3.13.6 无黏高超声速流的近似分析 491
3.13.7 气动加热 496
3.13.8 FTT：高超声速试飞 501
3.14 升阻理论总结 511
参考文献 514
习题 518
第4章 推进系统522
4.1 引言 522
4.1.1 推力的概念 523
4.1.2 发动机站位编号 527
4.2 有加热过程与做功的推进流 528
4.3 推力公式的推导 531
4.3.1 推阻划分 532
4.3.2 火箭发动机的安装前推力 533
4.3.3 冲压发动机和涡轮喷气发动机的安装前推力 535
4.3.4 吸气式发动机的安装推力 538
4.3.5 螺旋桨的推力公式 539
4.4 螺旋桨和喷气发动机的推力？功率曲线 542
4.4.1 FTT：飞行推力确定 544
4.5 吸气式推进 549
4.5.1 吸气式推进器性能参数 550
4.5.2 冲压式喷气发动机 556
4.5.3 燃气发生器 561
4.5.4 涡轮喷气发动机 566
4.5.5 涡轮风扇发动机 574
4.5.6 涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴发动机 577
4.5.7 关于吸气式发动机进气道与喷管的更多信息 580
4.5.8 往复式活塞发动机与螺旋桨组合动力装置 589
4.5.9 吸气式发动机热力学循环总结 603
4.5.10 GTT：发动机试验舱与试车台 603
4.5.11 FTT：发动机飞行台 606
4.6 火箭推进 608
4.6.1 推力室热力学 609
4.6.2 火箭推进性能参数 610
4.6.3 液体推进剂火箭推进 619
4.6.4 固体推进剂火箭推进 622
4.6.5 混合推进剂火箭推进 626
4.6.6 火箭喷管类型 629
4.7 其他非吸气式推进 631
4.7.1 核火箭推进 632
4.7.2 电推进航天器 633
4.7.3 太阳能推进 639
4.8 其他吸气式推进 643
4.8.1 超燃冲压发动机 644
4.8.2 组合循环推进 645
4.8.3 非稳态推进 646
参考文献 651
习题 652
第5章 性能654
5.1 引言 655
5.2 高度定义 658
5.3 大气物理描述 661
5.3.1 大气的化学成分 662
5.3.2 大气层 663
5.3.3 GTT：机舱增压试验 666
5.4 流体静力学方程： 流体静力方程 668
5.5 标准大气 672
5.5.1 标准大气模型发展 672
5.5.2 温度比？压力比和密度比 678
5.6 大气数据系统测量 680
5.6.1 皮托静压系统 681
5.6.2 高度测量 682
5.6.3 空速测量 684
5.6.4 空速的类型 689
5.6.5 皮托静压系统误差 694
5.6.6 其他大气数据测量 697
5.6.7 FTT：高度和空速校准 700
5.7 匀速飞行的运动方程 708
5.8 平飞性能 710
5.8.1 水平匀速飞行所需推力 711
5.8.2 最小所需推力对应的速度和升力系数 715
5.8.3 可用推力和最大速度 717
5.8.4 所需功率和可用功率 720
5.8.5 最小所需功率的速度和升力系数 724
5.8.6 航程和航时 727
5.8.7 FTT：巡航性能 733
5.9 爬升性能 743
5.9.1 最大爬升角和最大爬升率 743
5.9.2 爬升时间 746
5.9.3 FTT：爬升性能 749
5.10 滑翔性能 753
5.11 极坐标图 756
5.12 能量概念 758
5.12.1 FTT：单位剩余功率 767
5.13 转弯性能 771
5.13.1 水平转弯 771
5.13.2 垂直平面转弯 782
5.13.3 转弯性能和V n 图 785
5.13.4 FTT：转弯性能 786
5.14 起降性能 790
5.14.1 起飞距离 795
5.14.2 着陆距离 796
5.14.3 FTT：起飞性能 799
参考文献 804
习题 805
第6章 稳定性与操纵性808
6.1 引言 809
6.2 飞机稳定性 810
6.2.1 静稳定性 811
6.2.2 动稳定性 811
6.3 飞机操纵 812
6.3.1 飞行操纵 813
6.3.2 定杆和松杆稳定性 814
6.4 机体坐标系？符号法则和术语 815
6.5 纵向静稳定性 819
6.5.1 俯仰力矩曲线 820
6.5.2 具有纵向静稳定性和平衡性的布局 823
6.5.3 飞机部件对俯仰力矩的贡献 827
6.5.4 中性点和静稳定裕度 841
6.6 纵向操纵性 845
6.6.1 升降舵效能和操纵效率导数 845
6.6.2 计算升降舵偏转后的配平条件 850
6.6.3 升降舵铰链力矩 852
6.6.4 松杆状态的纵向静稳定性 854
6.6.5 纵向操纵力 856
6.6.6 FTT：纵向静稳定性 859
6.7 横航向静稳定性与操纵性 865
6.7.1 航向静稳定性 865
6.7.2 航向控制 871
6.7.3 侧向静稳定性 872
6.7.4 滚转控制 878
6.7.5 FTT：横航向静稳定性 879
6.8 静稳定性和操纵导数总结 885
6.9 动稳定性 885
6.9.1 长周期模态 886
6.9.2 短周期模态 889
6.9.3 荷兰滚模态 890
6.9.4 螺旋模态 892
6.9.5 滚转模态 893
6.9.6 FTT：纵向动稳定性 894
6.10 操纵品质 899
6.10.1 FTT：可变稳定性飞行器 902
6.11 FTT：首飞 905
参考文献 908
习题 909
附录A 常数911
A.1 常见常数 911
A.2 标准海平面条件空气特性 911
附录B 换算912
B.1 单位换算 912
B.2 温度单位换算 912
附录C 1976年美国标准大气特性913
C.1 英制单位 913
C.2 国际单位 917
京公网安备 11010102004214号