飞机发展史上的空气动力学故事 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陈玉 著

图书标签:

• 航空史
• 飞机设计
• 空气动力学
• 飞行技术
• 航空工程
• 航空科技
• 飞行器
• 航空发展
• 工程技术
• 科学史

出版社： 航空工业出版社

ISBN：9787516512227

版次：1

商品编码：12129095

包装：平装

开本：16开

出版时间：2017-06-01

用纸：胶版纸

页数：343

编辑推荐

　　流动的空气形成了风，可以托起比空气重的物体，御风而行。是什么力量托起的飞机；飞机是怎样演变成现在的样子；声障是怎么形成的；声障之后还有什么障碍；为什么高速战斗机都是“蜂腰形”；为什么同一时代的飞机都如此相似；未来的飞机是什么样子的。跟随作者，可以穿越到百年前莱特兄弟首飞现场，了解过去；也可以瞬移到兰利的高速风洞实验现场，窥视未来。这里没有复杂的理论，也没有晦涩的公式推导，这里只有空气动力学发展过程中，关键的人物和他们发生的精彩的故事。虽然只是整个发展历程中的一小部分，但是，透过这一小部分就可以看到空气动力学在飞机发展史上的巨大作用与贡献。

　　如果你是航空迷、科技控、爱好者，或对一切飞行感兴趣，向往天空的人，这本书不失为休闲娱乐、增长知识的好读物。

内容简介

　　空气动力学是航空技术重要的理论基础之一， 与飞机设计的关系异常紧密。 空气动力学的每一 次重大突破， 会引起飞机设计思想的革命， 并进而导致航空技术的变革。 本书选择了空气动力学发展史上对推动航空发展产生重大意义和作用的事件和人物， 采用 ２７ 个通俗易懂的小故事的形式记录下来。 这些故事彼此独立又相互呼应， 以时间为脉络， 内容涉及升力原理、 扑翼飞机、 螺旋桨飞机、 声障、 热障以及高超声速飞机。 本书可作为航空爱好者及广大中小学生科普读物。

作者简介

陈玉，中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所高级工程师，从事飞机空气动力学研究数十年，有丰富的理论的理论知识和深厚的工程实践经验。

目录

引言………………………………………………………………………… 1

1．升力的奥秘………………………………………………………… 7

2．达郎贝尔悖论…………………………………………………… 21

3．航空世纪第一日………………………………………………… 31

4．坎坷的直升机发明之路……………………………………… 43

5．“工匠”的事业与空气动力专业机构的建立………… 57

6．一部法案与风洞建设………………………………………… 73

7．一篇论文的作用………………………………………………… 89

8．翼型“家族”的演变………………………………………… 97

9．稳定性与操纵性……………………………………………… 111

10．开槽壁风洞的贡献………………………………………… 121

11．风洞试验雷诺数的“两次讨论”……………………… 133

12．“布式飞机”的发明 ……………………………………… 147

13．“蜂腰形”飞机的瘦与美 ………………………………… 159

14． 前仆后继皆为“超”声速 …………………………… 169

15．第一架飞过“热障”的飞机 …………………………… 187

16．向高超声速飞行冲击……………………………………… 193

17．快与慢的矛盾………………………………………………… 205

18．“后起”之计算技术……………………………………… 219

19．巨大的“旋涡”能量……………………………………… 231

20．“协和”号飞机与图 -144 的“巧合”……………… 243

21．偶然的创新与必然的结果……………………………… 253

22．超临界机翼的魅力………………………………………… 267

23．与飞机“共舞”的翼梢小翼…………………………… 281

24．飞机族中的“幽灵”……………………………………… 293

25．“飞翼”的沉浮与发展…………………………………… 307

26．一个永恒的主题…………………………………………… 321

27．乘着激波的翅膀 …………………………………………… 333

精彩书摘

　　《飞机发展史上的空气动力学故事》：
　　在20世纪60年代前后，是空气动力学研究者值得骄傲的年代，也是成果辈出的年代。后掠翼、跨声速面积律、高低速风洞群的形成、喷气推进装置的发明与应用，以及超声速空气动力学的发展，使作战飞机的最大速度等高速性能得到了空前的提高，冲破了声速的“声障”、飞行的“热障”。受此鼓舞，人们正向着更高、更快、更远的飞行方向努力着。
　　而此时，却偏偏又有一些飞机设计大师和空气动力学家们更希望超声速飞机能像鸟一样，不仅能够快速飞行，还能在空中悠然地翱翔，如果愿望能够实现，肯定会赢得更多赞誉，于是着手开始设计。但是，说起来容易做起来难，让一架高速飞行的飞机像鸟一样能够忽快忽慢，悠然地翱翔可不是件容易的事。
　　这种“时尚”的设计思想一经提出，首先提出异议的是结构和材料等方面的专家，认为没有实现的可能性，而支持者竟然是一些在世界上鼎鼎大名的空气动力学家，如后掠翼的发明者布施曼，跨声速和超声速面积律的提出者惠特科姆和琼斯，以及最富创造力的飞机设计大师、U—2高空侦察机和三倍声速的SR—71远程战略侦察机设计者约翰逊等人。
　　……

《展翅翱翔：人类征服天空的空气动力学传奇》 本书将带您踏上一段穿越时空的奇妙旅程，深入探索人类如何从仰望星空到遨游天际的壮丽史诗。我们并非聚焦于飞机的型号演变或制造工艺，而是将目光投向那无形却至关重要的力量——空气动力学，正是它，在幕后默默推动着我们对天空的渴望，谱写了一曲曲激动人心的智慧与勇气之歌。 序章：神话的翅膀与最早的梦想 在文明的曙光初现之时，人类便被飞翔的梦想所俘获。从伊卡洛斯的 wax wings 到达芬奇的奇思妙想，这些早期的尝试虽未成功，却孕育了对空气流动、升力与阻力的原始认知。本章将勾勒出人类早期对飞行的朴素想象，以及那些虽然不被现代空气动力学理论所定义，却蕴含着对自然规律探索的宝贵萌芽。我们将审视那些古代神话与传说中对飞行生物的描绘，以及早期发明家们在没有严谨科学框架下，凭借观察和直觉所进行的尝试。 第一章：流体之舞——从观察到理论的基石 真正意义上的空气动力学研究，始于对流体性质的深刻理解。从丹尼尔·伯努利细致入微的压力与速度关系，到莱昂哈德·欧拉关于流体运动的方程组，这些奠基性的工作为理解空气如何产生升力、如何抵抗运动提供了数学工具。我们将追溯这些伟大的思想是如何诞生的，以及它们如何逐步揭示了空气动力学的基本原理。本章将重点探讨伯努利原理的应用，即流速越快的地方，压强越小，这是理解机翼升力产生的关键。同时，我们也将简述欧拉方程在描述复杂流体运动时的重要性，为后续更精细的空气动力学分析铺平道路。 第二章：形塑翼——天才的直觉与实验的碰撞 如果没有那些对空气动力学原理具有卓越洞察力的人们，人类的飞翔梦想可能仍停留在纸面上。乔治·凯莱爵士，这位“空气动力学之父”，通过精密的实验和对鸟类飞行的模仿，首次系统地阐述了产生升力的四个基本力：升力、重力、推力和阻力。他的模型和理论，为后来的飞行器设计提供了清晰的蓝图。本章将深入剖析凯莱爵士的贡献，他如何通过风洞实验的雏形，理解不同翼型的空气动力学特性，并提出“固定翼”的概念。我们还将探讨他如何将空气动力学原理与实际的飞行机械设计相结合，预示了现代飞机的诞生。 第三章：轻盈之翼——理解阻力与升力的微妙平衡 飞行器的轻盈与高效，离不开对阻力最小化和升力最大化的不懈追求。兰利教授在阻力研究上的贡献，虽然伴随着挫折，却为我们揭示了减小空气阻力的重要性。而亨利·法布里西奥·范·奥斯特霍夫如何精确测量升力和阻力，为翼型设计提供了关键数据。本章将聚焦于这些科学家们如何在实验中不断挑战极限，他们如何设计巧妙的装置来测量微小的空气力，以及他们的研究成果如何指导了更具效率的翼型设计。我们将详细介绍范·奥斯特霍夫如何通过风洞实验，系统地研究不同翼型在不同攻角下的升力系数和阻力系数，为飞机设计提供了宝贵的数据支持。 第四章：掌控气流——旋转的奥秘与螺旋桨的智慧 在飞机能够平稳起降和高效飞行之前，如何有效地利用空气产生向前的推力，是一个亟待解决的难题。尼古拉斯·奥托对内燃机的发明，为飞机提供了强大的动力源，而弗雷德里克·兰克斯特与阿瑟·鲁宾斯坦在螺旋桨设计上的突破，则为飞机提供了源源不断的动力。本章将深入探讨螺旋桨的工作原理，分析其如何如同“空中之翼”一般，将发动机的旋转动力转化为推力，以及不同螺旋桨设计如何影响飞机的性能。我们将解释螺旋桨叶片为何采用特殊的翼型设计，以及如何通过改变桨叶角度来调节推力大小，从而实现飞机的加速、减速和爬升。 第五章：流体力学的诗篇——机翼的艺术与流线型的优雅 随着对空气动力学认识的深入，机翼的设计也进入了精雕细琢的阶段。沃尔特·福克尔和阿道夫·布斯曼等人在翼型设计上的贡献，使得飞机能够获得更优越的升力和稳定性。他们对空气流动的细致观察，以及对几何形状的巧妙运用，将机翼变成了一件精密的艺术品。本章将重点分析不同翼型是如何通过其独特的截面形状，引导空气流动，从而产生高效的升力。我们将探讨上翼面和下翼面的曲率差异如何影响气流速度和压力分布，以及攻角对升力和阻力的影响。同时，我们也将审视“流线型”设计的出现，它如何通过减小空气阻力，提高飞行速度和燃油效率。 第六章：突破音障——从亚音速到超音速的惊险跨越 人类对天空的探索永无止境，当飞机速度逼近音速时，一系列前所未有的空气动力学挑战随之而来。空气的可压缩性效应、激波的形成，都对飞行器的设计提出了新的要求。沃尔夫冈·赞普博士和约瑟夫·卡门博士在超音速空气动力学领域的开创性研究，为人类突破音障奠定了理论基础。本章将揭示音障背后的空气动力学原理，分析当飞机速度接近或超过音速时，空气的流动特性将发生怎样的剧变。我们将探讨激波的形成及其对飞机产生的巨大阻力，以及“跨音速区”的特殊挑战。同时，我们也将介绍为应对这些挑战而诞生的全新设计理念，例如后掠翼的设计，它如何有效地减缓激波的产生，从而实现超音速飞行。 第七章：流体控制的艺术——操纵与稳定性 即使拥有强大的动力和优化的翼型，如果没有有效的空气动力学控制，飞机也无法安全平稳地飞行。副翼、升降舵、方向舵等操纵面，如同飞行员手中的画笔，通过改变气流方向，实现飞机的姿态调整。同时，尾翼的设计，以及机身和机翼的布局，都与飞机的稳定性息息相关。本章将详细解析这些操纵面是如何工作的，它们如何通过改变局部气流的压力分布，实现飞机的俯仰、滚转和偏航。我们还将探讨不同类型的飞机在稳定器设计上的差异，以及它们如何协同工作，确保飞行过程中的安全与可控。 终章：未来已来——空气动力学的新疆界 空气动力学的研究从未停止，从适应性翼型到智能蒙皮，从复合材料的应用到仿生学的设计，新的技术和理念正在不断涌现，为下一代飞行器的发展描绘出无限可能。本章将展望空气动力学的未来，探讨当前研究的前沿领域，例如计算流体力学（CFD）在复杂气流模拟中的应用，以及纳米材料和人工智能在飞行器设计中的潜力。我们将思考如何通过更精妙的空气动力学设计，实现更节能、更环保、更快速的飞行，以及如何利用空气动力学原理，探索更广阔的太空。 《展翅翱翔：人类征服天空的空气动力学传奇》并非一本枯燥的教科书，而是一部关于智慧、勇气与探索的史诗。它将带您领略空气动力学如何从模糊的想象，一步步演变为精准的科学，并最终将人类带入了属于天空的时代。这本书的魅力在于，它揭示了那些看不见的“力量”，正是这些力量，承载了人类千百年来的飞翔梦想，并将继续引领我们飞向更遥远的未来。

评分☆☆☆☆☆

我是一个机械工程专业的学生，一直对飞机设计背后的空气动力学原理很感兴趣。《飞机发展史上的空气动力学故事》这本书，为我提供了一个绝佳的学习平台。作者在讲解空气动力学原理时，并没有停留在概念层面，而是通过大量具体的飞机设计案例，展示了这些原理是如何在实践中得到应用的。我特别喜欢书中关于“颤振”和“失速”等飞行中可能遇到的空气动力学现象的解释，以及工程师们是如何通过设计来规避这些风险的。书中还详细介绍了不同类型的机翼形状，以及它们各自的优缺点。例如，后掠翼的设计是如何有效降低跨音速阻力的，以及它对飞机性能的提升有多大。读完这本书，我感觉自己对空气动力学的理解更加系统和深入了。它不仅帮助我巩固了课堂上的知识，更让我看到了这些知识在现实世界中的巨大价值。

评分☆☆☆☆☆

这本书就像一本陈列着无数航空奇迹的博物馆，让我流连忘返。我深深地被书中对于“跨音速飞行”的空气动力学挑战的描述所吸引。作者详细解释了当飞机速度接近音速时，空气流动会发生怎样的复杂变化，以及工程师们如何通过设计“跨音速翼型”来减缓激波的产生。我了解到，仅仅是机翼后掠角度的微小调整，就可能对飞机的性能产生巨大的影响。书中还提到了许多历史上著名的超音速飞机，并分析了它们的空气动力学设计是如何体现当时最前沿的科学思想的。例如，书中对“F-104星式战斗机”的介绍，让我对其极致的空气动力学设计有了更深的理解。这本书让我明白，科学的进步并非一蹴而就，而是需要无数次尝试、失败和不断学习的过程。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对航空史有一定了解的读者，我一直希望能够找到一本能深入剖析空气动力学在飞机发展中作用的书。《飞机发展史上的空气动力学故事》完全满足了我的期待。这本书的亮点在于它能够将抽象的空气动力学理论与具体的飞机设计紧密结合起来，让读者清晰地看到理论是如何指导实践的。书中对“升力”、“阻力”、“推力”和“重力”这四大基本力的相互作用的分析，非常透彻。作者没有回避技术细节，而是用通俗易懂的语言解释了它们是如何在飞机飞行过程中发挥作用的。我尤其欣赏作者对“翼尖小翼”等细节技术的讲解，这些看似微小的改进，却能显著提升飞机的燃油效率和飞行性能。此外，书中还提及了许多历史上著名的飞机型号，并详细分析了它们的空气动力学设计是如何体现当时最先进的理念的。例如，书中对“二战”时期一些经典战斗机的空气动力学设计分析，让我对它们的卓越性能有了更深层次的理解。

评分☆☆☆☆☆

我一直觉得，很多关于科技的书籍都过于枯燥，《飞机发展史上的空气动力学故事》却完全颠覆了我的这一看法。作者用一种非常生活化、故事化的方式，将深奥的空气动力学原理展现在我面前。我读到了关于“涡流”如何影响飞机的稳定性和操纵性的故事，以及工程师们如何通过优化翼型和增加翼尖小翼来控制它们。书中对“地面效应”的解释，更是让我大开眼界，原来飞机在靠近地面飞行时，空气动力学特性会发生如此大的变化。我尤其喜欢书中关于“气动噪声”的章节，它让我了解到，即使是最先进的飞机，在运行时也会产生各种各样的噪音，而科学家们一直在努力降低这些噪音。这本书让我对“科学”和“技术”有了更全面的认识，它们是相辅相成、共同发展的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙述方式真的很吸引人，就像一个经验丰富的讲故事者，把复杂的科学原理讲得生动有趣。我发现，原来空气动力学并不只是冷冰冰的数学和物理公式，它背后蕴含着人类对天空的无限向往和不懈追求。书中对“边界层”这个概念的解释，让我茅塞顿开，原来飞机在高空飞行时，与空气的互动远比我们想象的复杂。作者通过大量的案例分析，展示了不同翼型在不同速度和高度下的表现差异，以及工程师们如何根据这些差异来优化设计。我特别喜欢关于“超音速飞行”的章节，那一段描述了人类是如何突破音障的，充满了激动人心的细节。从最初的理论设想到后来的实际应用，每一步都充满了艰辛和挑战。读完这部分，我深深地感受到了人类在科学面前的渺小，但同时又被这种不断挑战极限的精神所折服。这本书让我对空气动力学有了全新的认识，它不仅是一门科学，更是一门艺术，一门关于如何让物体在空气中优雅高效运动的艺术。

评分☆☆☆☆☆

《飞机发展史上的空气动力学故事》这本书，我断断续续地读了有几天了，越是深入其中，越是惊叹于人类智慧的闪光点。它不仅仅是关于飞机的技术演变，更是一部关于人类如何挑战自然、征服天空的史诗。从最初那些笨拙的、仿效鸟类翅膀的滑翔机，到如今速度快得令人难以置信的喷气式客机和高性能战斗机，每一步跨越都凝聚了无数科学家、工程师的汗水和心血。书里详细地描绘了伯努利原理、牛顿第三定律等基础空气动力学原理是如何被巧妙地应用到飞机设计中的。我印象特别深刻的是关于早期飞行家们如何在没有精确计算和模拟的情况下，依靠直觉和无数次的试飞来摸索飞行的奥秘。那些故事，充满了冒险精神和对未知的探索欲望，读来令人热血沸腾。作者对每一个重要技术突破的阐述都相当到位，比如翼型的设计如何影响升力，尾翼的布局如何控制稳定性和操纵性，以及空气阻力是如何被不断降低的。我甚至觉得，这本书让我对“科技创新”这个词有了更深刻的理解，它不是凭空出现的，而是建立在前人的积累和不断的迭代改进上的。

评分☆☆☆☆☆

我一直对航空航天领域充满好奇，但总觉得那些专业的书籍太过晦涩难懂。《飞机发展史上的空气动力学故事》的出现，简直就是为我这样的普通读者量身定做的。它没有一开始就抛出一堆复杂的公式和图表，而是从历史的视角，娓娓道来。作者花了大量的篇幅去介绍那些在空气动力学发展史上做出杰出贡献的人物，比如卡门，他的涡流理论在飞机设计中扮演了多么关键的角色。我了解到，在很多关键时刻，一个看似微小的空气动力学原理的突破，就能带来飞机性能的巨大飞跃。书中对不同时期飞机设计理念的演变也进行了精彩的对比，比如从早期注重升力到后来对跨音速和超音速飞行的探索，每一个阶段都面临着截然不同的空气动力学挑战。读到关于风洞实验的部分，我更是惊叹于科学家们是如何通过模拟真实世界的空气流动来验证和优化设计的。这种严谨的科学态度和不断求索的精神，着实令人敬佩。这本书让我明白，科学的进步并非一帆风顺，而是充满了试错、反思和突破。

评分☆☆☆☆☆

《飞机发展史上的空气动力学故事》这本书，让我对“智慧”有了更深的敬意。它不仅仅是一部关于飞机技术的书籍，更是一部关于人类如何运用智慧去理解和改造世界的记录。我被书中描述的那些为了解决空气动力学难题而绞尽脑汁的科学家和工程师深深吸引。我了解到，例如“地面效应”这一现象，是如何被发现在气垫船和一些特殊设计的飞机上发挥巨大作用的。作者对这些“意外发现”和“灵感迸发”的描述，充满了趣味性。书中还分析了不同国家和文化背景下的空气动力学发展特点，让我看到了科学研究的多样性。我尤其对书中关于“隐形飞机”的空气动力学设计部分的描述感到惊叹，那是如何将空气动力学与材料学、电子技术等多个领域结合的典范。

评分☆☆☆☆☆

阅读《飞机发展史上的空气动力学故事》是一次令人振奋的智力冒险。这本书不是简单的技术手册，它是一部充满人文关怀的科学史诗。作者将空气动力学这一可能令人望而生畏的学科，通过历史故事和人物传记的方式，变得鲜活而富有吸引力。我读到许多关于早期飞行员和工程师们在简陋条件下进行大胆试验的故事，他们的勇气和智慧，以及对天空的执着，深深地打动了我。书中对“马赫数”这一概念的引入和发展，以及其对飞机设计产生的深远影响，也让我印象深刻。我了解到，人类对速度的追求，是如何不断推动着空气动力学理论的进步。作者还巧妙地穿插了许多关于空气动力学在军事和民航领域应用的历史案例，让我看到了这项科学是如何深刻地改变了我们的世界。这本书让我深刻体会到，伟大的科技创新往往源于对基础科学的深刻理解和对实际问题的敏锐洞察。

评分☆☆☆☆☆

这本书最大的魅力在于它将科学的严谨性与历史的叙事性完美地融合在了一起。我读到关于“拉瓦尔喷管”的诞生，以及它如何彻底改变了喷气式飞机的设计和性能，简直就像是在阅读一部科幻小说，只不过这是真实的历史。作者对每一个重要空气动力学概念的出现和演变都进行了细致的梳理，让我能够清晰地看到科学是如何一步步发展的。我特别欣赏书中关于“气动弹性”的讲解，这是一个我之前从未接触过的领域，但它在保证飞机结构安全方面起着至关重要的作用。书中还提到了许多历史上经典的飞机设计，并分析了它们在空气动力学方面的创新之处。例如，书里对“协和式客机”的介绍，让我了解到超音速民航飞行的空气动力学挑战有多么巨大，以及人类是如何克服这些挑战的。

评分☆☆☆☆☆

书比较专业，不适合孩子阅读

评分☆☆☆☆☆

不错的一本书，物流速度也很快。

评分☆☆☆☆☆

很好的一本书，值得一看，强烈推荐一下。

评分☆☆☆☆☆

不错的一本书，物流速度也很快。

评分☆☆☆☆☆

书质量还行，就是介绍让人很不爽，“适合航空爱好者和光大中小学科普爱好者”。。。大学生看这个就显得智力低下了吗？只是喜欢看故事学点小知识而已，以后要是可以再版，把后面一句话去了吧！

评分☆☆☆☆☆

书质量还行，就是介绍让人很不爽，“适合航空爱好者和光大中小学科普爱好者”。。。大学生看这个就显得智力低下了吗？只是喜欢看故事学点小知识而已，以后要是可以再版，把后面一句话去了吧！

评分☆☆☆☆☆

正版书，内容不错，慢慢学习。

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

书不错，送货快，在京东上买了很多书了。