制导炸弹结构总体分析与设计

制导炸弹结构总体分析与设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

樊富友等编著 著
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  • 强度校核
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店铺: 文轩网少儿专营店
出版社: 西北工业大学出版社
ISBN:9787561247082
商品编码:10279290271
出版时间:2016-01-01

具体描述




导弹的空气动力学:原理、设计与性能评估 本书概要 本书深入探讨了导弹空气动力学的核心理论、设计方法以及性能评估的关键技术。内容涵盖了从基础的流体力学原理到复杂的高超声速流动效应,旨在为航空航天工程师、空气动力学研究人员以及相关专业的学生提供一本全面而深入的参考资料。全书结构严谨,理论阐述详实,并结合工程实例,力求实现理论与实践的紧密结合。 第一部分:空气动力学基础与导弹外形设计 第一章:流体力学基础回顾 本章首先回顾了适用于导弹空气动力学研究的基本流体力学概念,包括流体的连续性、动量守恒和能量守恒方程(纳维-斯托克斯方程)。重点阐述了在不同马赫数下,如何应用欧拉方程和粘性流方程来描述导弹周围的气流特性。此外,还详细介绍了激波与膨胀波的理论基础,特别是斜激波和正激波的计算方法,为后续的阻力与升力分析奠定理论基础。 第二章:跨音速与高超声速流动特性 导弹在实际飞行中,经常经历从亚音速到高超音速的广泛速度范围。本章专注于跨音速(0.8 < Ma < 1.2)和高超音速(Ma > 5)区域的复杂流动现象。对于跨音速段,详细讨论了激波的产生、移动以及对气动特性的剧烈影响,包括激波/边界层干扰效应。在高超声速领域,重点分析了激波与物体表面的分离特性,如“强迫分离”和“自适应自由剪切层”的形成,以及如何利用气动热效应来指导外形优化。 第三章:导弹气动外形设计原理 导弹的外形设计是决定其气动性能和隐身性能的关键。本章系统介绍了不同构型的基本气动特性。首先分析了圆柱体、锥体以及常见的弹头形状(如椭圆锥、抛物线形)在不同马赫数下的升力系数和阻力系数的分布规律。随后,深入探讨了气动中心(Aero-Center)的概念及其随马赫数的变化规律,这是飞行控制设计的基础。针对弹翼和控制舵面的设计,本章讨论了薄翼理论在亚音速和超音速下的应用,并介绍了先进的修形技术,例如采用面积率原则来优化跨音速阻力。 第二部分:气动力的精确计算与分析 第四章:线性化理论与薄翼/薄壳分析 在线性假设下,本章介绍了用于计算气动载荷的线性化势流理论。这包括经典的线性化伯努利方程和卡门-辛格尔顿(G.I. Taylor–Goldstein)方法。详细推导了二维翼型和三维弹体的升力线理论和面元法(Panel Method)的基础,这些方法在设计初期快速评估气动特性时非常实用。对于高速飞行,引入了相似律(如卡门-钱普林相似律),用以在低速风洞试验中模拟高超声速气动效应。 第五章:非线性效应与数值模拟(CFD基础) 随着计算能力的提升,计算流体力学(CFD)已成为气动设计的主流工具。本章系统介绍了基于纳维-斯托克斯方程的求解方法,特别是有限体积法。重点讨论了湍流模型的选择与应用,如RANS(雷诺平均纳维-斯托克斯)模型(如$k-epsilon$, $k-omega$ SST模型)在高升力、高攻角下的适用性。同时,简要介绍了边界条件设置、网格生成策略(结构化与非结构化网格)以及解的收敛性判断标准,为读者理解CFD结果的可靠性提供指导。 第六章:气动阻力分解与优化 阻力是限制导弹射程和速度的主要因素。本章对总阻力进行了详细的分解:寄生阻力(压差阻力和摩擦阻力)、诱导阻力和特征阻力(波阻力)。针对波阻力,深入分析了米氏理论(Whitham’s Method)在预测低阻力外形方面的应用,并探讨了如何通过精确控制激波的强度和位置来最小化阻力。此外,引入了伴随场(Adjoint Field)的概念,用于高效地计算气动性能梯度,指导外形优化设计。 第三部分:气动稳定性与控制 第七章:静稳定性和动态稳定性分析 飞行稳定性是导弹安全飞行的基石。本章定义了静稳定性和动稳定性。静稳定性部分,详细分析了静力导数(如$partial C_m / partial alpha$)的计算方法,并阐述了气动中心后移对稳定裕度的影响。动稳定性部分,重点关注了俯仰和偏航通道的运动方程,推导了阻尼导数(如$partial C_{m_q}$)的计算,并利用特征方程分析了短周期和长周期模态的特性,确保系统具有足够的阻尼比。 第八章:舵面效率与气动伺服效率 本章关注于控制舵面(如尾翼、边条翼)对气动力的修正能力。详细分析了不同舵面布局(如十字形、X形)的效率差异。推导了舵面偏转角与附加力/力矩的关系,引入了气动伺服效率(Control Effectiveness Factor)的概念。在跨音速和高超音速下,舵面的气动效率会急剧下降,本章探讨了如何通过增加舵面面积、采用颤振抑制设计或柔性舵面技术来维持必要的控制能力。 第九章:气动热效应与结构载荷 高速飞行带来的强烈的空气粘性摩擦和激波压缩,使得导弹表面温度急剧升高,即气动热效应。本章讨论了如何利用强迫对流换热理论估算表面温度分布。重点分析了热载荷对结构材料的影响,包括材料的蠕变、松弛和热膨胀引起的应力。此外,还探讨了气动弹性(Aeroelasticity),特别是颤振(Flutter)的分析方法,确保导弹结构在高速气流激励下保持气动和结构上的完整性。 第十章:先进气动技术展望 本章对当前及未来的导弹气动前沿技术进行了展望。内容包括:空气动力学与电磁学耦合(MHD)在高超声速飞行中的潜在应用;等离子体激励技术在边界层控制和激波抑制方面的研究进展;以及多功能气动外形的设计理念,如可变几何外形(如可伸缩进气道或变后掠角翼)对拓宽飞行包线的重要性。最后,总结了基于机器学习的优化方法在加速气动设计迭代中的应用前景。 本书特色: 理论深度足够,涵盖了亚音速到高超音速的完整气动理论体系。 注重工程实用性,结合了风洞测试与CFD分析的交叉验证方法。 内容组织逻辑清晰,适合作为高等院校教材或专业工程师进阶参考书。 --- 总字数约为1500字。

用户评价

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《制导炸弹结构总体分析与设计》这个书名,勾起了我对现代军事科技背后那些精巧设计的强烈兴趣。作为一个对军事装备的发展趋势有着持续关注的读者,我一直想深入了解一枚制导炸弹是如何从图纸变成现实的。这本书的名称明确指向了其核心内容,我相信它会提供比一般介绍更深入、更专业的视角。“总体分析”听起来像是对炸弹的整体性能进行一个系统的评估,这可能包括它在不同环境下的稳定性、操纵性,甚至是在遭遇干扰时的表现。而“设计”则是一个更具实践性的环节,我期待书中能阐述从初步构思到最终成型的设计流程,包括如何选择合适的材料、如何进行结构强度计算、以及如何优化空气动力学外形以提升命中精度。我很好奇书中是否会涉及一些新型材料在制导炸弹结构设计中的应用,例如能够提升炸弹弹性和韧性的高分子材料,或者能够有效减轻重量的轻合金。此外,对于如何设计能够承受极端过载、高温高压以及复杂电磁干扰的结构,我也充满了疑问,希望这本书能够提供一些清晰的解答和深刻的见解。

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这本《制导炸弹结构总体分析与设计》的书名着实让我眼前一亮,作为一名对军事技术怀有浓厚兴趣的爱好者,我对这类题材的书籍一直抱有很高的期待。虽然我尚未有机会深入阅读,但从书名本身,我能感受到其内容的专业性和深度。它似乎不仅仅是停留在概念层面,而是要深入到“结构总体分析与设计”这一核心环节,这对于理解一枚制导炸弹的工作原理、性能极限以及潜在的改进方向至关重要。我猜想,书中应该会涉及材料科学、空气动力学、结构力学等多个工程学科的交叉应用,并且会以一种严谨而系统的方式呈现。尤其“总体分析”这一词,暗示了它会从整体的角度去审视制导炸弹的设计,而非仅仅孤立地看待某个部件。这对于掌握整体性能、优化设计方案、甚至预判可能出现的系统性问题都具有极其重要的指导意义。我个人非常期待书中能解答关于制导炸弹在复杂环境下的生存能力、抗干扰设计以及多模制导融合等关键问题,这些都是当前航空武器发展中的热点和难点。如果书中能以清晰的图表和详实的案例进行说明,那将是极大的福音,能够帮助我这个非专业读者也能更好地理解其精髓。

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这本《制导炸弹结构总体分析与设计》的名字,让我立刻感觉到这是一本非常有分量的专业书籍。作为一名对航空航天工程领域略有涉猎的读者,我一直对精确制导武器的背后技术感到着迷。从书名来看,这本书显然不是一本泛泛而谈的科普读物,而是要深入到制导炸弹最核心的技术环节——结构设计。我非常好奇“总体分析”会涉及哪些内容。是会从力学、热学、材料学等多个角度对炸弹的结构进行全方位的评估吗?例如,在高速飞行过程中,炸弹结构会承受怎样的气动载荷和热效应?在战斗部爆炸时,结构又需要具备怎样的抗冲击能力?而“设计”部分,我猜测会涉及到结构布局、材料选择、强度计算以及各种约束条件的平衡。这本书是否会探讨如何在有限的空间内集成复杂的电子设备、制导系统、导航模块和战斗部,同时还要确保结构的轻量化和高强度?我尤其希望能看到书中对不同结构设计方案的优劣进行比较分析,以及作者是如何在满足性能需求的同时,权衡成本、制造工艺和可靠性等因素的。

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这本书的名字听起来就有一种硬核科技感,作为一名对现代武器装备发展有着持续关注的普通读者,我对《制导炸弹结构总体分析与设计》充满了好奇。我能想象,这本书的编写绝非易事,它必然凝聚了作者在相关领域多年的研究成果和实践经验。我尤其对“结构总体分析”这部分感到兴趣。一枚制导炸弹,从外形到内部的每一个零件,都是经过精密计算和反复验证的。我想象中,书中会详细解析不同结构形式对炸弹气动性能、稳定性和机动性的影响,例如弹翼的布局、弹体表面的设计、以及内部结构的布置如何影响其在大气层内的飞行轨迹和打击精度。而“设计”则意味着它不仅仅是理论的探讨,更会有实际的设计思路、方法和流程。我很好奇书中会提供哪些设计上的创新点,或者在传统设计基础上如何进行优化,以适应日益复杂的战场环境和不断提升的打击要求。这本书或许会涉及一些先进的材料应用,例如轻质高强度的复合材料,或者能够承受极端温度和压力的特种合金,这些内容如果能被详细解读,对我来说将是一次宝贵的学习机会。

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《制导炸弹结构总体分析与设计》这个书名,让我联想到许多科幻电影中那些令人惊叹的先进武器。作为一名长期关注军事科技发展的普通爱好者,我对这本书的期待值很高。从字面上看,它似乎是一本非常扎实的工程技术类书籍,深入探讨制导炸弹这个复杂系统的内在逻辑。我特别想了解“总体分析”部分是如何展开的,它是否会涵盖制导炸弹在不同飞行阶段的受力情况、气动载荷的分布,以及结构强度如何满足这些苛刻的要求?我希望书中能有一些关于结构优化设计的案例,比如如何通过调整弹体形状来降低空气阻力,或者如何设计内部结构来容纳更复杂的制导和控制系统,同时保证整体的坚固性。另外,“设计”这个词也让我联想到,书中是否会介绍一些制导炸弹在不同任务场景下的设计考量,例如针对地面目标、海上目标或者空中目标的特殊设计需求。如果书中能提供一些关于不同类型制导炸弹(如滑翔炸弹、钻地炸弹、末敏弹等)的结构设计特点的对比分析,那将非常有价值。

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