现代飞艇设计导论

分類: 图书,工业技术,航空、航天,
作者: (俄罗斯)尼卡拉伊维奇 著,吴飞,王培美 译
出 版 社: 国防工业出版社
出版时间: 2009-1-1字数: 78000版次: 1页数: 107印刷时间: 2009/01/01开本: 大32开印次: 1纸张: 胶版纸I S B N : 9787118061055包装: 平装编辑推荐
本书系统阐述了飞艇的分类、基本结构和飞行原理、飞行使用等知识,介绍了世界飞艇发展趋势,尤其对俄罗斯研制的小型飞艇及其整体研究发展动向做了重点介绍。本书对从事飞艇、气球等浮空技术的科研工作者、高等学校相关专业师生,以及浮空技术爱好者了解俄罗斯和世界飞艇研究现状及发展趋势都会有不同程度的帮助和启发。本书也可作为高校相关专业的教科书。
内容简介
本书共分为五章,基本上是以莫斯科航空学院和“空气静力”公司在第二次世界大战后共同研制的A—O1飞艇和A—O2飞艇的制造和使用经验为基础完成的。
第1章主要介绍飞艇艇身形状的选择、尾翼方案分析、飞行器空间运动方程,并考虑到飞艇艇身和尾翼的附加质量。以A-01飞行器为例,在动力装置推力矢量转动角和浮力为各种数值的情况下,详细分析了起飞和降落的轨迹参数。
第2章、第3章两章探讨了A-O1飞艇和A-02飞艇及其主要系统(包括推力矢量可变的动力装置、压力调节系统、控制飞行的机械和电子系统)的结构特征。
第4章介绍了软式飞艇的地面和飞行试验的各种要求,以及轻于空气的飞行器的飞行和技术使用特征的各种要求。
最后一章对小型(遥控和载人)飞艇完成一系列特殊任务的使用效率评估与飞机、直升机和无人侦察机进行了比较。
作者简介
尼卡拉伊维奇,技术科学博士,航空和浮空科学院院士,莫斯科航空学院教授,Aerostatica公司总经理。
目录
第1章 小型飞艇的空气动力性能、稳定性及其操纵性
1.1 飞艇艇身形状的选择
1.2 尾翼的草图方案分析
1.3 飞艇的空间运动方程
1.3.1 在固连坐标系轴上投影的飞艇的一般动态方程
1.3.2 各种外力和力矩投影的表达式
1.3.3 飞艇空间运动的运动学方程
1.4 飞艇的附加质量
1.4.1 飞艇艇身的附加质量系数
1.4.2 尾翼的附加质量系数
1.4.3 飞艇的附加质量系数
1.5 旋转导数
1.6 A-01飞艇的动力性能
1.6.1 A-01 飞艇飞行动力分析采用的原始数据
1.6.2 起飞轨迹的要求
1.6.3 起飞轨迹参数(动力装置推力矢量无控制)
1.6.4 在浮力和推力矢量转动角为各种数值的情况下的起飞轨迹参数
1.6.5 水平直线稳定飞行时的参数
1.6.6 推力矢量转动角为各种数值情况下的降落轨迹参数
第2章 “Aerostatica-01”飞艇的结构
2.1 “Aerostatica-01”飞艇的简要介绍
2.1.1 总论
2.1.2 主要飞行技术性能
2.1.3 质量和重心数据、
2.2 飞艇结构及其主要系统的特点
2.2.1 艇囊
2.2.2 鼻锥
2.2.3 尾翼
2.2.4 吊舱和动力装置
2.2.5 压力调节系统
2.2.6 飞行控制系统
第3章 “Aerostatica-02”飞艇的结构
3.1 “Aerostatica-02”飞艇的简要介绍
3.1.1 总论
3.1.2 主要飞行技术指标
3.1.3 质量和质心数据
3.2 飞艇结构及其主要系统的特点
3.2.1 艇囊
3.2.2 鼻锥
3.2.3 尾翼
……
第4章 小型飞艇的飞行使用
第5章 小型飞艇的效率评估
符号说明
参考文献
书摘插图
第1章 小型飞艇的空气动力性能、稳定性及其操纵性
1.1 飞艇艇身形状的选择
最初对各种外形飞艇的参数进行评估研究的时间是在20世纪初,即第一批空气动力实验室开始建造并投入使用的时期。在为风洞试验选择模型时,试验工作者们之前对运动速度相对较快的海鱼和鲸的轮廓进行了研究。在此基础上,决定采用“雪茄”的形状:像两个共轭的半椭圆的子午线轮廓,横向截面为圆形。早期建造的所有飞艇甚至现在的空气静力飞行器的设计绝大多数都采用这种形状。
飞艇的单独艇身模型的大量风洞试验很容易确定空气静力飞行器的艇身实体的大部分空气动力性能(除迎面阻力以外)。原因在于:对于经典外形的飞艇来说,摩擦阻力是主要阻力,而对其数值影响最大的则是决定边界层状态的一些条件——雷诺数、气流紊流度和表面粗糙度等。基于这一原因,当雷诺过渡常数为106~107隋况下(与真实情况差2个数量级),在风洞中进行的飞艇模型风洞试验就无法如实地确定实体飞艇的迎面阻力。如果采用分析计算法或有限元分析法,得到的结果则会更为精确。尤其是各阻力源的部件计算法得到了成功应用,这一方法广泛采用平板的摩擦阻力研究数据和飞艇的各旋转体以及单独部分(尾翼、吊舱、索具等)的阻力试验研究结果。该方法估算出飞艇的迎面阻力的误差不超过5%,但使用该方法不仅对飞行器的大型部件(艇身、尾翼、吊舱),就连小型的结构元件(艇身设备、动力装置、尾翼上的各类设备等)的几何外形信息都囊括到总阻力中,这些阻力占总阻力的比例达17%~28%。在设计初期采用空气静力飞行器迎面阻力的设计计算法比较适宜,该方法借助在计算图中引用平均统计系数的方法可以考虑到结构上各个小元件的阻力情况。
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