AIAA航空航天技术丛书：飞机的性能、稳定性、动力学与控制（第2版） [Erformance,Stability,Dynamics,and Control of Airplanes(Second Edition)] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 班度·N.帕玛迪（Bandu N.Pamadi） 著，商重阳，左英桃，夏露 等 译

图书标签:

• 航空航天工程
• 飞机设计
• 飞行力学
• 稳定性与控制
• 动力学
• 性能分析
• 空气动力学
• 控制系统
• 航空工程
• 飞行器

出版社： 航空工业出版社

ISBN：9787516503461

版次：1

商品编码：11452295

包装：精装

丛书名： AIAA航空航天技术丛书

外文名称：Erformance,Stability,Dynamics,and Control of Airplanes(Second Edition)

开本：16开

出版时间：2013-12-01###

编辑推荐

　　《AIAA航空航天技术丛书：飞机的性能、稳定性、动力学与控制（第2版）》凝聚了作者多年的教学经验，是航空工程专业教学方法创新。它全面完整地剖析了空气动力学、动力学、控制系统几个相互关联的学科，通过使用示意图、例题和习题等方式阐述基本原理，使之更加清晰生动。

内容简介

　　《AIAA航空航天技术丛书：飞机的性能、稳定性、动力学与控制（第2版）》全面介绍空气动力学、飞机性能和定常飞行的静平衡和操纵等方面的基本理论；推导了飞机动力学方程和纵横分离的运动方程，并引入了稳定导数的概念；讨论了增稳系统和自动驾驶仪的设计、飞机响应和闭环控制方法和惯性耦合、飞机尾旋和大迎角问题。《AIAA航空航天技术丛书：飞机的性能、稳定性、动力学与控制（第2版）》凝聚了作者多年的教学经验，是航空工程专业教学方法创新。它全面完整地剖析了空气动力学、动力学、控制系统几个相互关联的学科，通过使用示意图、例题和习题等方式阐述基本原理，使之更加清晰生动。

目录

第1章　基本空气动力学原理回顾
1.1　引言
1.2　流过机翼和机身的流体介质
1.2.1　流动分离
1.2.2　圆柱绕流
1.3　阻力
1.4　机翼参数
1.4.1　截面参数
1.4.2　机翼平面形状参数
1.5　机翼截面的气动特性
1.5.1　气动中心
1.5.2　气动中心和压力中心之间的关系
1.5.3　机翼截面的失速
1.5.4　增升装置
1.6　有限翼展机翼的气动特性
1.7　减少诱导阻力的方法
1.8　翼尖涡的形成和危害
1.9　可压缩流
1.10　超声速流动中的气动力
1.11　临界马赫数
1.11.1　薄翼型
1.11.2　小展弦比机翼
1.11.3　超临界翼型
1.11.4　斜掠机翼
1.11.5　后掠机翼
1.11.6　三角翼
1.11.7　前掠翼
1.11.8　斜置翼
1.12　面积律
1.13　总结
参考文献
习题
第2章　飞机性能
2.1　引言
2.2　铅垂平面内的飞行运动方程
2.3　滑翔
2.4　水平飞行
2.4.1　螺旋桨飞机水平飞行的解析解
2.4.2　喷气式飞机的解析解
2.5　爬升飞行
2.5.1　定常爬升
2.5.2　静升限和实用升限
2.5.3　能量爬升法
2.6　航程与航时
2.6.1　喷气式飞机的航程
2.6.2　螺旋桨飞机的航程
2.6.3　风对航程的影响
2.6.4　巡航高度的估算
2.6.5　巡航爬升中上升高度的近似估计
2.7　航时
2.7.1　喷气式飞机的航时
2.7.2　螺旋桨飞机的航时
2.8　盘旋飞行
2.8.1　盘旋飞行的运动方程
2.8.2　水平面内盘旋飞行
2.8.3　水平面内的协调盘旋飞行
2.8.4　一般盘旋飞行
2.9　起飞和着陆
2.9.1　起飞
2.9.2　着陆
2.10　起飞和着陆时的危险：风切变和微暴流
2.11　小结
参考文献
第3章　静稳定性与操纵性
第4章　运动方程与稳定性导数估算
第5章　线性系统、理论及设计：简要回顾
第6章　飞机响应与闭环控制
第7章　惯性耦合和尾旋
第8章　大迎角稳定性和控制问题
附录1　标准大气
附录2　拉普拉斯变换表
附录3　克拉默法则
附录4　美国惯用单位制和国际单位制的转换
参考文献

前言/序言

航空工程领域的经典里程碑：《空气动力学基础与应用》 聚焦核心原理，拓展前沿应用 本书是为航空航天工程领域有志于深入理解空气动力学基本原理及其在现代飞行器设计中应用的专业人士和高级学生精心打造的权威性著作。它并非仅仅是对传统空气动力学理论的简单罗列，而是构建了一个从经典理论基石到前沿工程实践的完整知识体系。全书以严谨的数学推导为支撑，辅以大量直观的物理图像和详尽的工程实例，旨在培养读者解决复杂气动问题的能力。 第一部分：流体力学基础与低速空气动力学 本书的开篇聚焦于流体力学的基础，这构成了理解空气动力学的必要前提。我们从纳维-斯托克斯方程（Navier-Stokes Equations）的推导入手，详细阐述了不可压缩和可压缩流动的基本假设及其适用范围。特别强调了伯努利原理（Bernoulli's Principle）在分析机翼升力生成机制中的核心地位，并对其适用边界进行了审慎的讨论。 随后，内容深入到势流理论（Potential Flow Theory）。通过对拉普拉斯方程的求解，系统性地介绍了叠加原理在构建复杂气动外形周围流场中的应用。从最简单的偶极子、源/汇模型开始，逐步过渡到格林定理在计算翼型压力分布上的应用。库塔-儒科夫斯基定理（Kutta-Joukowski Theorem）的深入剖析，将理论升力与实际飞行现象紧密联系起来。 对于对升力产生至关重要的翼型（Airfoil）理论，本书进行了详尽的论述。薄翼型理论（Thin Airfoil Theory）和厚翼型理论被清晰地对比和阐释，重点讲解了等角映射（Conformal Mapping）方法如何将简单的圆转换成具有复杂弯度和厚度的实际翼型。边界层理论（Boundary Layer Theory）是理解粘性效应和流动分离的关键。本书详细介绍了普朗特（Prandtl）的边界层方程，并采用普朗特-布劳修斯（Blasius）解等方法求解平板上的无压附着边界层。对流动分离的物理机制、转捩点（Transition）的预测以及如何通过气动设计手段延迟或控制分离，进行了深入的探讨和工程指导。 第二部分：三维流动与飞行器气动特性 理论基础奠定后，本书将视角拓展至三维飞行器，这是理解飞机整体气动性能的关键。三维翼理论部分，详细阐述了椭圆升力分布的优越性，并通过涡格法（Lifting-Line Theory）和更精确的涡带法（Lifting-Surface Theory）来计算具有有限展弦比机翼的诱导阻力（Induced Drag）。对于后掠翼和三角翼等复杂构型，本书着重分析了尖锐前缘效应和分离涡的形成，这是超音速和高亚音速飞行的重要特征。 阻力分析被提升到系统性研究的高度。除了基于边界层计算的摩擦阻力和压差阻力外，本书还详细分析了寄生阻力（Parasite Drag）的各个组成部分，并引入了面积率规则（Area Rule）等跨音速设计的重要概念，旨在指导工程师最小化各种非升力相关的阻力。 第三部分：高超声速空气动力学与特殊流动现象 随着飞行速度的不断提升，传统的亚音速理论已无法满足需求。本书专门辟出章节深入探讨可压缩流动的基本方程，特别是等熵流（Isentropic Flow）和斜激波/正激波（Oblique/Normal Shock Waves）的分析。泰勒-迈耶（Prandtl-Meyer）膨胀波理论被用于精确计算超音速绕流中气流的转折角度和压力变化。 对于高超声速领域，本书引入了相似性理论和新奇理论（New Theory），例如牛顿流体理论的修正形式，用以快速估算高马赫数下的气动力。对激波与边界层的相互作用（Shock-Boundary Layer Interaction, SBLI）这一复杂非线性问题，本书提供了必要的物理模型和工程处理方法，这对于设计高超声速进气道和再入飞行器至关重要。 第四部分：计算流体力学（CFD）导论与工程应用 认识到现代空气动力学设计对数值方法的依赖，本书包含了关于计算流体力学（CFD）导论的内容。它并非是一本纯粹的数值方法教材，而是侧重于如何将这些方法应用于气动问题。内容涵盖了有限差分法、有限体积法的基本思想，并讨论了欧拉方程和雷诺平均纳维-斯托克斯（RANS）方程的求解策略。重点指导读者如何选择合适的湍流模型（如 $k-epsilon$, $k-omega$ SST）以准确预测流动分离和气动载荷，并强调了网格划分（Meshing）和边界条件设置对计算结果可靠性的决定性影响。 结论： 本书以其内容的深度和广度，为读者提供了一个全面而深入的航空空气动力学知识库。它强调理论与实践的紧密结合，旨在培养能够独立分析复杂气动现象、优化飞行器设计参数的下一代航空工程师。它是一本跨越经典与现代、从基础到前沿的宝贵参考书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事风格极其内敛而沉稳，几乎没有一句多余的抒情或个人化的表达，完全是教科书应有的冰冷而精确的风格。但正是这种克制，反而凸显了内容的份量。它并非为了取悦读者而存在，而是为了忠实地记录和传达一套完整的、经过时间检验的科学体系。我特别留意了书中对非线性模型的处理方法，不同于早期教材侧重于线性化近似的局限性，这本书清晰地展示了如何利用更高级的数学工具（比如李雅普诺夫稳定性理论的应用）去分析和预测飞机在极端工况下的行为。这对于理解那些现代战机和高机动性飞行器表现出的“反直觉”机动至关重要。每当我试图跳过一个推导步骤时，很快就会发现后续的内容将无法连贯理解，这强迫我必须保持高度的专注力。这种强迫式的深度学习体验，恰恰是许多轻松阅读材料无法提供的宝贵财富。它磨练的不仅仅是我的专业知识，更是我的逻辑严密性和耐心。

评分☆☆☆☆☆

从排版和图表的质量来看，出版方显然对这本书给予了足够的重视。清晰的矢量图和详尽的参数表格，是理解那些复杂气动弹性耦合现象的关键。我发现，书中的示例问题往往选取得非常具有代表性，它们不仅是纯理论的练习，更像是对真实飞行测试数据的简化复现。例如，在讨论俯仰阻尼不足时，书中通过对一个特定翼型剖面的分析，生动地展示了微小的气动干扰如何被控制系统放大，直至引发不必要的振荡。这种从宏观现象到微观机理的层层剥茧，极大地增强了理论的可信度和实用性。不过，也必须坦承，对于没有扎实的微积分和线性代数基础的初学者来说，这本书的门槛确实很高，阅读过程会充满挑战，需要辅助参考许多基础教材进行补充学习。但这恰恰证明了它的定位——面向专业领域的中坚力量，而非泛泛的兴趣探索者。

评分☆☆☆☆☆

当我翻开这本书时，首先冲击我的是其百科全书式的广度和深度。它似乎无所不包地囊括了现代飞机设计中所有关键的力学环节。从初始的静态稳定性分析，到高速飞行时的抖振问题，再到低速、大迎角下的失速特性，每一个章节的组织都体现出极高的专业水准。特别是在处理复杂的耦合振动和控制律设计部分，作者似乎毫不吝惜笔墨，将多年来的研究成果倾囊相授。我个人对其中关于“控制效能边界”的探讨印象最为深刻，它不像许多教科书那样只给出理想化的解，而是非常坦诚地讨论了传感器误差、执行器饱和等现实世界中的限制条件是如何剧烈影响控制系统性能的。这使得全书的讨论摆脱了纯粹的数学游戏，而是紧密地扎根于实际工程的残酷现实。阅读过程中，我不得不频繁地查阅相邻章节的定义和背景知识，这反而形成了一种良性的学习循环——知识点之间相互印证，构建起一个异常稳固的知识网络。对于任何想在航空动力学领域深耕细作的人来说，这本书与其说是一本书，不如说是一份需要反复研读的“操作手册”。

评分☆☆☆☆☆

我曾尝试在不同的时间段反复阅读这本书的某些核心章节，每次都会有新的领悟。这可能就是经典专业著作的魅力所在——知识的密度随着读者的经验增长而呈现出非线性的价值释放。尤其是在面对新型飞行器概念，如高超音速飞行器或无人机集群控制时，这本书提供的基础框架依然具有强大的解释力和指导意义。它教会我如何构建一个“最小完备模型”来描述系统，然后再根据需求逐步添加复杂的修正项。这种自底向上的建模思维，是解决任何复杂工程问题的基石。它不像某些前沿论文那样追求新颖但未经充分验证的数学技巧，而是建立在百年空气动力学发展历程中沉淀下来的、最可靠的物理直觉之上，这使得书中的结论具有极高的普适性和生命力。对于任何希望在航空航天领域做出实质性贡献的人来说，这本书无疑是一份值得被郑重对待的“工具箱”，而非仅仅是茶余饭后的消遣读物。

评分☆☆☆☆☆

这本厚重的专业著作初读之下，确实让人感受到作者在航空器设计和飞行力学领域的深厚功底。它不是那种轻描淡写、旨在普及的入门读物，而是直击核心、深入肌理的学术探讨。书中的公式推导详尽得令人称奇，从最基本的空气动力学模型构建，到复杂的非线性动力学方程求解，每一步都逻辑清晰，如同精密的机械设计图纸般严谨。我尤其欣赏它对现代飞行器控制系统设计哲学层面的阐述，那种将数学理论与实际工程约束完美融合的思维方式，对于一个正试图将理论知识转化为工程实践的工程师来说，简直是醍醐灌顶。我能想象到，那些在风洞中摸爬滚打多年、深谙飞机“脾气秉性”的资深专家们，正是依据这套坚实的理论框架，才得以将那些看似不可能的飞行壮举变为现实。这本书的价值，不在于它告诉我们“是什么”，而在于它系统地揭示了“为什么会这样”以及“如何让它变成我们想要的样子”。它要求读者投入大量的时间和精力去消化吸收，但一旦掌握，便如同获得了驾驭天空的钥匙，对飞机行为的预判和干预能力将提升到一个全新的层次。

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

正版书，内容不错，慢慢学习。

评分☆☆☆☆☆

教材内容全面，介绍详尽，学习效果好！

评分☆☆☆☆☆

专业书籍，对工作有帮助

评分☆☆☆☆☆

还没使用，备用

评分☆☆☆☆☆

还没看，贵

评分☆☆☆☆☆

很好

评分☆☆☆☆☆

还不错，挺好使的，再用用。。。

评分☆☆☆☆☆

好的好好好好好好好好好好好