《直升機飛行力學》是2005年北京航空航天大學出版社出版的圖書，作者是曹義華。本書側重於物理概念的基礎上較詳盡地闡述了旋翼揮舞特性和直升機飛行力學問題的理論分析和數學模擬方法。
基本介紹
- 書名：直升機飛行力學
- 作者：曹義華
- ISBN：978-7-8107-7660-6
- 定價：15.00
基本信息,內容簡介,目錄,
基本信息
書名：直升機飛行力學
ISBN：978-7-8107-7660-6
作者：曹義華
定價：15.00
出版日期：2005-03
出版單位：北京航空航天大學出版社
內容簡介
直升機的飛行力學問題是直升機設計過程中帶有全局性的重要研究問題。本教材主要介紹直升機飛行力學的基本理論和基本研究方法。其主要內容包括旋翼空氣動力學基礎，直升機的平衡、性能、穩定性和操縱性分析，以及機動飛行運動學等方面的知識。從數學角度介紹了參考系的轉換和直升機非定常運動方程。
本教材適合於航空院校高年級大學生或研究生使用，也可供從事直升機設計與研究的工程技術人員及其他相關專業人員學習參考。
目錄
第1章 緒論
1.1 飛行動力學的內容1
1.1.1 定義1
1.1.2 研究問題的類型3
1.2 飛行動力學的研究工具4
1.2.1 解析工具4
1.2.2 計算工具4
1.2.3 實驗工具4
1.3 直升機概況5
1.3.1 發展簡述5
1.3.2 直升機分類7
第2章 參考系及其轉換
2.1 引言9
2.2 在飛行器動力學中使用的參考系9
2.2.1 慣性參考系FI9
2.2.2 固定於地球的參考系FE10
2.2.3 連帶于飛行器的垂直參考系FV10
2.2.4 固定於大氣的參考系FA10
2.2.5 風軸系FW11
2.2.6 體軸系FB11
2.2.7 穩定性軸系FS 12
2.3 直升機運動參數的定義12
2.3.1 直升機角運動參數12
2.3.2 直升機線運動參數13
2.4 常用兩種坐標系的比較14
2.4.1 體軸系15
2.4.2 體軸系與連帶于飛行器的垂直參考系的關係16
2.4.3 體軸系與風軸系的關係16
2.4.4 體軸系與旋翼構造軸系的關係17
2.4.5 翼型坐標軸系18
第3章 非定常運動的一般方程
3.1 引言19
3.2 在任意運動參考系中的速度和加速度19
3.3 風軸系中的力方程20
3.4 體軸系中的力和力矩方程21
3.4.1 力方程21
3.4.2 力矩方程22
3.5 直升機各部件作用和力的描述23
3.5.1 旋翼23
3.5.2 尾槳25
3.5.3 水平尾面29
3.5.4 機身29
第4章 性能分析
4.1 引言31
4.2 發動機特性31
4.2.1 活塞式發動機31
4.2.2 渦輪軸發動機32
4.3 需用功率曲線35
4.3.1 直升機作為功率型飛行器概念的提出35
4.3.2 需用功率與剩餘功率36
4.4 垂直飛行性能37
4.4.1 功率平衡關係37
4.4.2 性能計算37
4.5 前飛性能40
4.5.1 平飛極限速度40
4.5.2 續航性能41
4.5.3 爬升性能44
4.6 自轉性能45
第5章 旋翼空氣動力學的套用
5.1 引言47
5.2 翼型升力阻力特性47
5.2.1 升力特性47
5.2.2 阻力特性49
5.3 翼型俯仰力矩特性50
5.4 旋翼空氣動力學基礎52
5.4.1 旋翼組合動量理論與葉素理論52
5.4.2 旋翼渦流理論53
5.5 旋翼空氣動力學的其他問題56
5.5.1 非定常氣動力模型56
5.5.2 旋翼動態失速59
第6章 旋翼的揮舞特性
6.1 揮舞定性討論及控制方法61
6.1.1 旋翼揮舞特性61
6.1.2 旋翼揮舞控制方法64
6.2 計入鉸外伸量影響的揮舞方程66
6.3 無鉸旋翼揮舞方程68
6.4 揮舞變距扭轉耦合運動方程69
6.4.1 槳葉彈性揮舞偏微分方程69
6.4.2 剛性變距和彈性扭轉運動方程69
6.5 由俯仰和滾轉角速度產生的揮舞70
第7章 直升機的平衡
7.1 引言72
7.2 平衡操縱方式72
7.3 平衡方程的組成73
7.4 平衡計算原則74
7.5 直升機懸停時的平衡75
7.5.1 縱向平衡75
7.5.2 橫航向平衡79
7.6 直升機平飛時的平衡82
7.6.1 縱向平衡82
7.6.2 橫航向平衡86
7.6.3 機體/旋翼全耦合縱橫向運動的平衡計算89
第8章 穩定性和操縱性分析
8.1 引言91
8.2 直升機線化受擾運動方程92
8.2.1 小擾動與運動方程組的線性化概念92
8.2.2 擾動運動參數94
8.2.3 直升機小擾動線性化運動方程組96
8.3 直升機的部件導數97
8.3.1 旋翼的部件導數、過渡導數、孤立導數和簡單導數97
8.3.2 尾槳的部件導數和孤立導數99
8.3.3 平尾的部件導數100
8.3.4 機身的部件導數100
8.4 穩定性導數和操縱性導數100
8.4.1 直升機的穩定性導數100
8.4.2 操縱性導數104
8.5 直升機穩定性分析105
8.5.1 靜穩定性105
8.5.2 直升機的阻尼109
8.5.3 直升機的動穩定性111
8.5.4 穩定性分析113
8.6 直升機操縱性分析116
8.6.1 基本概念116
8.6.2 直升機操縱性分析118
第9章 機動飛行運動學
9.1 引言122
9.2 國外的飛行試驗研究122
9.3 機動飛行的運動學方程125
9.3.1 機動飛行坐標系125
9.3.2 機動動作的分類125
9.3.3 運動學方程126
9.4 機動飛行典型科目127
9.4.1 縱向機動飛行127
9.4.2 橫向機動飛行135
9.4.3 三維機動飛行138
9.5 算例141
9.5.1 平飛轉彎141
1.1 飛行動力學的內容1
1.1.1 定義1
1.1.2 研究問題的類型3
1.2 飛行動力學的研究工具4
1.2.1 解析工具4
1.2.2 計算工具4
1.2.3 實驗工具4
1.3 直升機概況5
1.3.1 發展簡述5
1.3.2 直升機分類7
第2章 參考系及其轉換
2.1 引言9
2.2 在飛行器動力學中使用的參考系9
2.2.1 慣性參考系FI9
2.2.2 固定於地球的參考系FE10
2.2.3 連帶于飛行器的垂直參考系FV10
2.2.4 固定於大氣的參考系FA10
2.2.5 風軸系FW11
2.2.6 體軸系FB11
2.2.7 穩定性軸系FS 12
2.3 直升機運動參數的定義12
2.3.1 直升機角運動參數12
2.3.2 直升機線運動參數13
2.4 常用兩種坐標系的比較14
2.4.1 體軸系15
2.4.2 體軸系與連帶于飛行器的垂直參考系的關係16
2.4.3 體軸系與風軸系的關係16
2.4.4 體軸系與旋翼構造軸系的關係17
2.4.5 翼型坐標軸系18
第3章 非定常運動的一般方程
3.1 引言19
3.2 在任意運動參考系中的速度和加速度19
3.3 風軸系中的力方程20
3.4 體軸系中的力和力矩方程21
3.4.1 力方程21
3.4.2 力矩方程22
3.5 直升機各部件作用和力的描述23
3.5.1 旋翼23
3.5.2 尾槳25
3.5.3 水平尾面29
3.5.4 機身29
第4章 性能分析
4.1 引言31
4.2 發動機特性31
4.2.1 活塞式發動機31
4.2.2 渦輪軸發動機32
4.3 需用功率曲線35
4.3.1 直升機作為功率型飛行器概念的提出35
4.3.2 需用功率與剩餘功率36
4.4 垂直飛行性能37
4.4.1 功率平衡關係37
4.4.2 性能計算37
4.5 前飛性能40
4.5.1 平飛極限速度40
4.5.2 續航性能41
4.5.3 爬升性能44
4.6 自轉性能45
第5章 旋翼空氣動力學的套用
5.1 引言47
5.2 翼型升力阻力特性47
5.2.1 升力特性47
5.2.2 阻力特性49
5.3 翼型俯仰力矩特性50
5.4 旋翼空氣動力學基礎52
5.4.1 旋翼組合動量理論與葉素理論52
5.4.2 旋翼渦流理論53
5.5 旋翼空氣動力學的其他問題56
5.5.1 非定常氣動力模型56
5.5.2 旋翼動態失速59
第6章 旋翼的揮舞特性
6.1 揮舞定性討論及控制方法61
6.1.1 旋翼揮舞特性61
6.1.2 旋翼揮舞控制方法64
6.2 計入鉸外伸量影響的揮舞方程66
6.3 無鉸旋翼揮舞方程68
6.4 揮舞變距扭轉耦合運動方程69
6.4.1 槳葉彈性揮舞偏微分方程69
6.4.2 剛性變距和彈性扭轉運動方程69
6.5 由俯仰和滾轉角速度產生的揮舞70
第7章 直升機的平衡
7.1 引言72
7.2 平衡操縱方式72
7.3 平衡方程的組成73
7.4 平衡計算原則74
7.5 直升機懸停時的平衡75
7.5.1 縱向平衡75
7.5.2 橫航向平衡79
7.6 直升機平飛時的平衡82
7.6.1 縱向平衡82
7.6.2 橫航向平衡86
7.6.3 機體/旋翼全耦合縱橫向運動的平衡計算89
第8章 穩定性和操縱性分析
8.1 引言91
8.2 直升機線化受擾運動方程92
8.2.1 小擾動與運動方程組的線性化概念92
8.2.2 擾動運動參數94
8.2.3 直升機小擾動線性化運動方程組96
8.3 直升機的部件導數97
8.3.1 旋翼的部件導數、過渡導數、孤立導數和簡單導數97
8.3.2 尾槳的部件導數和孤立導數99
8.3.3 平尾的部件導數100
8.3.4 機身的部件導數100
8.4 穩定性導數和操縱性導數100
8.4.1 直升機的穩定性導數100
8.4.2 操縱性導數104
8.5 直升機穩定性分析105
8.5.1 靜穩定性105
8.5.2 直升機的阻尼109
8.5.3 直升機的動穩定性111
8.5.4 穩定性分析113
8.6 直升機操縱性分析116
8.6.1 基本概念116
8.6.2 直升機操縱性分析118
第9章 機動飛行運動學
9.1 引言122
9.2 國外的飛行試驗研究122
9.3 機動飛行的運動學方程125
9.3.1 機動飛行坐標系125
9.3.2 機動動作的分類125
9.3.3 運動學方程126
9.4 機動飛行典型科目127
9.4.1 縱向機動飛行127
9.4.2 橫向機動飛行135
9.4.3 三維機動飛行138
9.5 算例141
9.5.1 平飛轉彎141
