飛機發展史上的空氣動力學故事

飛機發展史上的空氣動力學故事 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

陳玉 著
圖書標籤:
  • 航空史
  • 飛機設計
  • 空氣動力學
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齣版社: 航空工業齣版社
ISBN:9787516512227
版次:1
商品編碼:12129095
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2017-06-01
用紙:膠版紙
頁數:343

具體描述

編輯推薦

  流動的空氣形成瞭風,可以托起比空氣重的物體,禦風而行。是什麼力量托起的飛機;飛機是怎樣演變成現在的樣子;聲障是怎麼形成的;聲障之後還有什麼障礙;為什麼高速戰鬥機都是“蜂腰形”;為什麼同一時代的飛機都如此相似;未來的飛機是什麼樣子的。跟隨作者,可以穿越到百年前萊特兄弟首飛現場,瞭解過去;也可以瞬移到蘭利的高速風洞實驗現場,窺視未來。這裏沒有復雜的理論,也沒有晦澀的公式推導,這裏隻有空氣動力學發展過程中,關鍵的人物和他們發生的精彩的故事。雖然隻是整個發展曆程中的一小部分,但是,透過這一小部分就可以看到空氣動力學在飛機發展史上的巨大作用與貢獻。

  如果你是航空迷、科技控、愛好者,或對一切飛行感興趣,嚮往天空的人,這本書不失為休閑娛樂、增長知識的好讀物。


內容簡介

  空氣動力學是航空技術重要的理論基礎之一, 與飛機設計的關係異常緊密。 空氣動力學的每一 次重大突破, 會引起飛機設計思想的革命, 並進而導緻航空技術的變革。 本書選擇瞭空氣動力學發展史上對推動航空發展産生重大意義和作用的事件和人物, 采用 27 個通俗易懂的小故事的形式記錄下來。 這些故事彼此獨立又相互呼應, 以時間為脈絡, 內容涉及升力原理、 撲翼飛機、 螺鏇槳飛機、 聲障、 熱障以及高超聲速飛機。 本書可作為航空愛好者及廣大中小學生科普讀物。

作者簡介

陳玉,中國航空工業集團公司哈爾濱空氣動力研究所高級工程師,從事飛機空氣動力學研究數十年,有豐富的理論的理論知識和深厚的工程實踐經驗。

目錄

引言………………………………………………………………………… 1

1.升力的奧秘………………………………………………………… 7

2.達郎貝爾悖論…………………………………………………… 21

3.航空世紀第一日………………………………………………… 31

4.坎坷的直升機發明之路……………………………………… 43

5.“工匠”的事業與空氣動力專業機構的建立………… 57

6.一部法案與風洞建設………………………………………… 73

7.一篇論文的作用………………………………………………… 89

8.翼型“傢族”的演變………………………………………… 97

9.穩定性與操縱性……………………………………………… 111

10.開槽壁風洞的貢獻………………………………………… 121

11.風洞試驗雷諾數的“兩次討論”……………………… 133

12.“布式飛機”的發明 ……………………………………… 147

13.“蜂腰形”飛機的瘦與美 ………………………………… 159

14. 前僕後繼皆為“超”聲速 …………………………… 169

15.第一架飛過“熱障”的飛機 …………………………… 187

16.嚮高超聲速飛行衝擊……………………………………… 193

17.快與慢的矛盾………………………………………………… 205

18.“後起”之計算技術……………………………………… 219

19.巨大的“鏇渦”能量……………………………………… 231

20.“協和”號飛機與圖 -144 的“巧閤”……………… 243

21.偶然的創新與必然的結果……………………………… 253

22.超臨界機翼的魅力………………………………………… 267

23.與飛機“共舞”的翼梢小翼…………………………… 281

24.飛機族中的“幽靈”……………………………………… 293

25.“飛翼”的沉浮與發展…………………………………… 307

26.一個永恒的主題…………………………………………… 321

27.乘著激波的翅膀 …………………………………………… 333


精彩書摘

  《飛機發展史上的空氣動力學故事》:
  在20世紀60年代前後,是空氣動力學研究者值得驕傲的年代,也是成果輩齣的年代。後掠翼、跨聲速麵積律、高低速風洞群的形成、噴氣推進裝置的發明與應用,以及超聲速空氣動力學的發展,使作戰飛機的最大速度等高速性能得到瞭空前的提高,衝破瞭聲速的“聲障”、飛行的“熱障”。受此鼓舞,人們正嚮著更高、更快、更遠的飛行方嚮努力著。
  而此時,卻偏偏又有一些飛機設計大師和空氣動力學傢們更希望超聲速飛機能像鳥一樣,不僅能夠快速飛行,還能在空中悠然地翱翔,如果願望能夠實現,肯定會贏得更多贊譽,於是著手開始設計。但是,說起來容易做起來難,讓一架高速飛行的飛機像鳥一樣能夠忽快忽慢,悠然地翱翔可不是件容易的事。
  這種“時尚”的設計思想一經提齣,首先提齣異議的是結構和材料等方麵的專傢,認為沒有實現的可能性,而支持者竟然是一些在世界上鼎鼎大名的空氣動力學傢,如後掠翼的發明者布施曼,跨聲速和超聲速麵積律的提齣者惠特科姆和瓊斯,以及最富創造力的飛機設計大師、U—2高空偵察機和三倍聲速的SR—71遠程戰略偵察機設計者約翰遜等人。
  ……
《展翅翱翔:人類徵服天空的空氣動力學傳奇》 本書將帶您踏上一段穿越時空的奇妙旅程,深入探索人類如何從仰望星空到遨遊天際的壯麗史詩。我們並非聚焦於飛機的型號演變或製造工藝,而是將目光投嚮那無形卻至關重要的力量——空氣動力學,正是它,在幕後默默推動著我們對天空的渴望,譜寫瞭一麯麯激動人心的智慧與勇氣之歌。 序章:神話的翅膀與最早的夢想 在文明的曙光初現之時,人類便被飛翔的夢想所俘獲。從伊卡洛斯的 wax wings 到達芬奇的奇思妙想,這些早期的嘗試雖未成功,卻孕育瞭對空氣流動、升力與阻力的原始認知。本章將勾勒齣人類早期對飛行的樸素想象,以及那些雖然不被現代空氣動力學理論所定義,卻蘊含著對自然規律探索的寶貴萌芽。我們將審視那些古代神話與傳說中對飛行生物的描繪,以及早期發明傢們在沒有嚴謹科學框架下,憑藉觀察和直覺所進行的嘗試。 第一章:流體之舞——從觀察到理論的基石 真正意義上的空氣動力學研究,始於對流體性質的深刻理解。從丹尼爾·伯努利細緻入微的壓力與速度關係,到萊昂哈德·歐拉關於流體運動的方程組,這些奠基性的工作為理解空氣如何産生升力、如何抵抗運動提供瞭數學工具。我們將追溯這些偉大的思想是如何誕生的,以及它們如何逐步揭示瞭空氣動力學的基本原理。本章將重點探討伯努利原理的應用,即流速越快的地方,壓強越小,這是理解機翼升力産生的關鍵。同時,我們也將簡述歐拉方程在描述復雜流體運動時的重要性,為後續更精細的空氣動力學分析鋪平道路。 第二章:形塑翼——天纔的直覺與實驗的碰撞 如果沒有那些對空氣動力學原理具有卓越洞察力的人們,人類的飛翔夢想可能仍停留在紙麵上。喬治·凱萊爵士,這位“空氣動力學之父”,通過精密的實驗和對鳥類飛行的模仿,首次係統地闡述瞭産生升力的四個基本力:升力、重力、推力和阻力。他的模型和理論,為後來的飛行器設計提供瞭清晰的藍圖。本章將深入剖析凱萊爵士的貢獻,他如何通過風洞實驗的雛形,理解不同翼型的空氣動力學特性,並提齣“固定翼”的概念。我們還將探討他如何將空氣動力學原理與實際的飛行機械設計相結閤,預示瞭現代飛機的誕生。 第三章:輕盈之翼——理解阻力與升力的微妙平衡 飛行器的輕盈與高效,離不開對阻力最小化和升力最大化的不懈追求。蘭利教授在阻力研究上的貢獻,雖然伴隨著挫摺,卻為我們揭示瞭減小空氣阻力的重要性。而亨利·法布裏西奧·範·奧斯特霍夫如何精確測量升力和阻力,為翼型設計提供瞭關鍵數據。本章將聚焦於這些科學傢們如何在實驗中不斷挑戰極限,他們如何設計巧妙的裝置來測量微小的空氣力,以及他們的研究成果如何指導瞭更具效率的翼型設計。我們將詳細介紹範·奧斯特霍夫如何通過風洞實驗,係統地研究不同翼型在不同攻角下的升力係數和阻力係數,為飛機設計提供瞭寶貴的數據支持。 第四章:掌控氣流——鏇轉的奧秘與螺鏇槳的智慧 在飛機能夠平穩起降和高效飛行之前,如何有效地利用空氣産生嚮前的推力,是一個亟待解決的難題。尼古拉斯·奧托對內燃機的發明,為飛機提供瞭強大的動力源,而弗雷德裏剋·蘭剋斯特與阿瑟·魯賓斯坦在螺鏇槳設計上的突破,則為飛機提供瞭源源不斷的動力。本章將深入探討螺鏇槳的工作原理,分析其如何如同“空中之翼”一般,將發動機的鏇轉動力轉化為推力,以及不同螺鏇槳設計如何影響飛機的性能。我們將解釋螺鏇槳葉片為何采用特殊的翼型設計,以及如何通過改變槳葉角度來調節推力大小,從而實現飛機的加速、減速和爬升。 第五章:流體力學的詩篇——機翼的藝術與流綫型的優雅 隨著對空氣動力學認識的深入,機翼的設計也進入瞭精雕細琢的階段。沃爾特·福剋爾和阿道夫·布斯曼等人在翼型設計上的貢獻,使得飛機能夠獲得更優越的升力和穩定性。他們對空氣流動的細緻觀察,以及對幾何形狀的巧妙運用,將機翼變成瞭一件精密的藝術品。本章將重點分析不同翼型是如何通過其獨特的截麵形狀,引導空氣流動,從而産生高效的升力。我們將探討上翼麵和下翼麵的麯率差異如何影響氣流速度和壓力分布,以及攻角對升力和阻力的影響。同時,我們也將審視“流綫型”設計的齣現,它如何通過減小空氣阻力,提高飛行速度和燃油效率。 第六章:突破音障——從亞音速到超音速的驚險跨越 人類對天空的探索永無止境,當飛機速度逼近音速時,一係列前所未有的空氣動力學挑戰隨之而來。空氣的可壓縮性效應、激波的形成,都對飛行器的設計提齣瞭新的要求。沃爾夫岡·贊普博士和約瑟夫·卡門博士在超音速空氣動力學領域的開創性研究,為人類突破音障奠定瞭理論基礎。本章將揭示音障背後的空氣動力學原理,分析當飛機速度接近或超過音速時,空氣的流動特性將發生怎樣的劇變。我們將探討激波的形成及其對飛機産生的巨大阻力,以及“跨音速區”的特殊挑戰。同時,我們也將介紹為應對這些挑戰而誕生的全新設計理念,例如後掠翼的設計,它如何有效地減緩激波的産生,從而實現超音速飛行。 第七章:流體控製的藝術——操縱與穩定性 即使擁有強大的動力和優化的翼型,如果沒有有效的空氣動力學控製,飛機也無法安全平穩地飛行。副翼、升降舵、方嚮舵等操縱麵,如同飛行員手中的畫筆,通過改變氣流方嚮,實現飛機的姿態調整。同時,尾翼的設計,以及機身和機翼的布局,都與飛機的穩定性息息相關。本章將詳細解析這些操縱麵是如何工作的,它們如何通過改變局部氣流的壓力分布,實現飛機的俯仰、滾轉和偏航。我們還將探討不同類型的飛機在穩定器設計上的差異,以及它們如何協同工作,確保飛行過程中的安全與可控。 終章:未來已來——空氣動力學的新疆界 空氣動力學的研究從未停止,從適應性翼型到智能濛皮,從復閤材料的應用到仿生學的設計,新的技術和理念正在不斷湧現,為下一代飛行器的發展描繪齣無限可能。本章將展望空氣動力學的未來,探討當前研究的前沿領域,例如計算流體力學(CFD)在復雜氣流模擬中的應用,以及納米材料和人工智能在飛行器設計中的潛力。我們將思考如何通過更精妙的空氣動力學設計,實現更節能、更環保、更快速的飛行,以及如何利用空氣動力學原理,探索更廣闊的太空。 《展翅翱翔:人類徵服天空的空氣動力學傳奇》並非一本枯燥的教科書,而是一部關於智慧、勇氣與探索的史詩。它將帶您領略空氣動力學如何從模糊的想象,一步步演變為精準的科學,並最終將人類帶入瞭屬於天空的時代。這本書的魅力在於,它揭示瞭那些看不見的“力量”,正是這些力量,承載瞭人類韆百年來的飛翔夢想,並將繼續引領我們飛嚮更遙遠的未來。

用戶評價

評分

這本書就像一本陳列著無數航空奇跡的博物館,讓我流連忘返。我深深地被書中對於“跨音速飛行”的空氣動力學挑戰的描述所吸引。作者詳細解釋瞭當飛機速度接近音速時,空氣流動會發生怎樣的復雜變化,以及工程師們如何通過設計“跨音速翼型”來減緩激波的産生。我瞭解到,僅僅是機翼後掠角度的微小調整,就可能對飛機的性能産生巨大的影響。書中還提到瞭許多曆史上著名的超音速飛機,並分析瞭它們的空氣動力學設計是如何體現當時最前沿的科學思想的。例如,書中對“F-104星式戰鬥機”的介紹,讓我對其極緻的空氣動力學設計有瞭更深的理解。這本書讓我明白,科學的進步並非一蹴而就,而是需要無數次嘗試、失敗和不斷學習的過程。

評分

《飛機發展史上的空氣動力學故事》這本書,讓我對“智慧”有瞭更深的敬意。它不僅僅是一部關於飛機技術的書籍,更是一部關於人類如何運用智慧去理解和改造世界的記錄。我被書中描述的那些為瞭解決空氣動力學難題而絞盡腦汁的科學傢和工程師深深吸引。我瞭解到,例如“地麵效應”這一現象,是如何被發現在氣墊船和一些特殊設計的飛機上發揮巨大作用的。作者對這些“意外發現”和“靈感迸發”的描述,充滿瞭趣味性。書中還分析瞭不同國傢和文化背景下的空氣動力學發展特點,讓我看到瞭科學研究的多樣性。我尤其對書中關於“隱形飛機”的空氣動力學設計部分的描述感到驚嘆,那是如何將空氣動力學與材料學、電子技術等多個領域結閤的典範。

評分

閱讀《飛機發展史上的空氣動力學故事》是一次令人振奮的智力冒險。這本書不是簡單的技術手冊,它是一部充滿人文關懷的科學史詩。作者將空氣動力學這一可能令人望而生畏的學科,通過曆史故事和人物傳記的方式,變得鮮活而富有吸引力。我讀到許多關於早期飛行員和工程師們在簡陋條件下進行大膽試驗的故事,他們的勇氣和智慧,以及對天空的執著,深深地打動瞭我。書中對“馬赫數”這一概念的引入和發展,以及其對飛機設計産生的深遠影響,也讓我印象深刻。我瞭解到,人類對速度的追求,是如何不斷推動著空氣動力學理論的進步。作者還巧妙地穿插瞭許多關於空氣動力學在軍事和民航領域應用的曆史案例,讓我看到瞭這項科學是如何深刻地改變瞭我們的世界。這本書讓我深刻體會到,偉大的科技創新往往源於對基礎科學的深刻理解和對實際問題的敏銳洞察。

評分

我一直覺得,很多關於科技的書籍都過於枯燥,《飛機發展史上的空氣動力學故事》卻完全顛覆瞭我的這一看法。作者用一種非常生活化、故事化的方式,將深奧的空氣動力學原理展現在我麵前。我讀到瞭關於“渦流”如何影響飛機的穩定性和操縱性的故事,以及工程師們如何通過優化翼型和增加翼尖小翼來控製它們。書中對“地麵效應”的解釋,更是讓我大開眼界,原來飛機在靠近地麵飛行時,空氣動力學特性會發生如此大的變化。我尤其喜歡書中關於“氣動噪聲”的章節,它讓我瞭解到,即使是最先進的飛機,在運行時也會産生各種各樣的噪音,而科學傢們一直在努力降低這些噪音。這本書讓我對“科學”和“技術”有瞭更全麵的認識,它們是相輔相成、共同發展的。

評分

我一直對航空航天領域充滿好奇,但總覺得那些專業的書籍太過晦澀難懂。《飛機發展史上的空氣動力學故事》的齣現,簡直就是為我這樣的普通讀者量身定做的。它沒有一開始就拋齣一堆復雜的公式和圖錶,而是從曆史的視角,娓娓道來。作者花瞭大量的篇幅去介紹那些在空氣動力學發展史上做齣傑齣貢獻的人物,比如卡門,他的渦流理論在飛機設計中扮演瞭多麼關鍵的角色。我瞭解到,在很多關鍵時刻,一個看似微小的空氣動力學原理的突破,就能帶來飛機性能的巨大飛躍。書中對不同時期飛機設計理念的演變也進行瞭精彩的對比,比如從早期注重升力到後來對跨音速和超音速飛行的探索,每一個階段都麵臨著截然不同的空氣動力學挑戰。讀到關於風洞實驗的部分,我更是驚嘆於科學傢們是如何通過模擬真實世界的空氣流動來驗證和優化設計的。這種嚴謹的科學態度和不斷求索的精神,著實令人敬佩。這本書讓我明白,科學的進步並非一帆風順,而是充滿瞭試錯、反思和突破。

評分

這本書的敘述方式真的很吸引人,就像一個經驗豐富的講故事者,把復雜的科學原理講得生動有趣。我發現,原來空氣動力學並不隻是冷冰冰的數學和物理公式,它背後蘊含著人類對天空的無限嚮往和不懈追求。書中對“邊界層”這個概念的解釋,讓我茅塞頓開,原來飛機在高空飛行時,與空氣的互動遠比我們想象的復雜。作者通過大量的案例分析,展示瞭不同翼型在不同速度和高度下的錶現差異,以及工程師們如何根據這些差異來優化設計。我特彆喜歡關於“超音速飛行”的章節,那一段描述瞭人類是如何突破音障的,充滿瞭激動人心的細節。從最初的理論設想到後來的實際應用,每一步都充滿瞭艱辛和挑戰。讀完這部分,我深深地感受到瞭人類在科學麵前的渺小,但同時又被這種不斷挑戰極限的精神所摺服。這本書讓我對空氣動力學有瞭全新的認識,它不僅是一門科學,更是一門藝術,一門關於如何讓物體在空氣中優雅高效運動的藝術。

評分

作為一名對航空史有一定瞭解的讀者,我一直希望能夠找到一本能深入剖析空氣動力學在飛機發展中作用的書。《飛機發展史上的空氣動力學故事》完全滿足瞭我的期待。這本書的亮點在於它能夠將抽象的空氣動力學理論與具體的飛機設計緊密結閤起來,讓讀者清晰地看到理論是如何指導實踐的。書中對“升力”、“阻力”、“推力”和“重力”這四大基本力的相互作用的分析,非常透徹。作者沒有迴避技術細節,而是用通俗易懂的語言解釋瞭它們是如何在飛機飛行過程中發揮作用的。我尤其欣賞作者對“翼尖小翼”等細節技術的講解,這些看似微小的改進,卻能顯著提升飛機的燃油效率和飛行性能。此外,書中還提及瞭許多曆史上著名的飛機型號,並詳細分析瞭它們的空氣動力學設計是如何體現當時最先進的理念的。例如,書中對“二戰”時期一些經典戰鬥機的空氣動力學設計分析,讓我對它們的卓越性能有瞭更深層次的理解。

評分

我是一個機械工程專業的學生,一直對飛機設計背後的空氣動力學原理很感興趣。《飛機發展史上的空氣動力學故事》這本書,為我提供瞭一個絕佳的學習平颱。作者在講解空氣動力學原理時,並沒有停留在概念層麵,而是通過大量具體的飛機設計案例,展示瞭這些原理是如何在實踐中得到應用的。我特彆喜歡書中關於“顫振”和“失速”等飛行中可能遇到的空氣動力學現象的解釋,以及工程師們是如何通過設計來規避這些風險的。書中還詳細介紹瞭不同類型的機翼形狀,以及它們各自的優缺點。例如,後掠翼的設計是如何有效降低跨音速阻力的,以及它對飛機性能的提升有多大。讀完這本書,我感覺自己對空氣動力學的理解更加係統和深入瞭。它不僅幫助我鞏固瞭課堂上的知識,更讓我看到瞭這些知識在現實世界中的巨大價值。

評分

《飛機發展史上的空氣動力學故事》這本書,我斷斷續續地讀瞭有幾天瞭,越是深入其中,越是驚嘆於人類智慧的閃光點。它不僅僅是關於飛機的技術演變,更是一部關於人類如何挑戰自然、徵服天空的史詩。從最初那些笨拙的、仿效鳥類翅膀的滑翔機,到如今速度快得令人難以置信的噴氣式客機和高性能戰鬥機,每一步跨越都凝聚瞭無數科學傢、工程師的汗水和心血。書裏詳細地描繪瞭伯努利原理、牛頓第三定律等基礎空氣動力學原理是如何被巧妙地應用到飛機設計中的。我印象特彆深刻的是關於早期飛行傢們如何在沒有精確計算和模擬的情況下,依靠直覺和無數次的試飛來摸索飛行的奧秘。那些故事,充滿瞭冒險精神和對未知的探索欲望,讀來令人熱血沸騰。作者對每一個重要技術突破的闡述都相當到位,比如翼型的設計如何影響升力,尾翼的布局如何控製穩定性和操縱性,以及空氣阻力是如何被不斷降低的。我甚至覺得,這本書讓我對“科技創新”這個詞有瞭更深刻的理解,它不是憑空齣現的,而是建立在前人的積纍和不斷的迭代改進上的。

評分

這本書最大的魅力在於它將科學的嚴謹性與曆史的敘事性完美地融閤在瞭一起。我讀到關於“拉瓦爾噴管”的誕生,以及它如何徹底改變瞭噴氣式飛機的設計和性能,簡直就像是在閱讀一部科幻小說,隻不過這是真實的曆史。作者對每一個重要空氣動力學概念的齣現和演變都進行瞭細緻的梳理,讓我能夠清晰地看到科學是如何一步步發展的。我特彆欣賞書中關於“氣動彈性”的講解,這是一個我之前從未接觸過的領域,但它在保證飛機結構安全方麵起著至關重要的作用。書中還提到瞭許多曆史上經典的飛機設計,並分析瞭它們在空氣動力學方麵的創新之處。例如,書裏對“協和式客機”的介紹,讓我瞭解到超音速民航飛行的空氣動力學挑戰有多麼巨大,以及人類是如何剋服這些挑戰的。

評分

不錯的一本書,物流速度也很快。

評分

還沒看,應該很有意思

評分

京東購物品種齊全,正品,發貨快

評分

印刷一般,故事一般,看不下去,沒看完呢

評分

正版書,內容不錯,慢慢學習。

評分

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不錯的一本書,物流速度也很快。

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