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Ⅰ　航空学简介3

1　绪论-航空发展简史3

1.1　航空术简介3

1.1-1　莱特首飞至二次世界大战末期的飞机发展4

1.1-2 二次世界大战以后飞机的发展5

1.2　飞行情况与推力10

1.3　20世纪前期欧美航空研究11

2　飞行器的解剖13

2.1　飞机的解剖13

2.2　太空船和相关飞行器概要17

Ⅱ　地球标准大气和空气动力学27

3　标准大气27

3.1　理想气体、状态方程、高度定义与流体静力方程27

3.2　标准大气性质对高度的变化30

3.3　压力高度、温度高度与密度高度的例示33

4　流体力学原理与实验35

4.1　影响空气动力的参数-因次分析38

4.2　风洞的原理与实验42

5　基本空气动力学47

5.1　连续方程47

5.2　非压缩与压缩流48

5.3　动量方程49

5.4　基础热力学53

5.5　等熵气流56

5.6　能量方程58

5.7　基本空气动力应用问题61

5.7-1 音速61

5.7-2　低速亚音速风洞的实际问题64

5.7-3　飞机航速的量度66

5.7-4　超音速风洞与火箭引擎75

6　黏滞流与环流82

6.1　黏滞流介绍82

6.2　层流界面层与表皮摩擦阻力87

6.3　乱流界面层与表皮摩擦阻力90

6.4　压缩性对表皮摩擦的影响92

6.5　界面层的转变93

6.6　气流分离95

6.7　黏滞流阻力效应的结论98

6.8　势流简介98

6.9　升力理论：环流101

7　翼剖面和机翼的升力与阻力107

7.1　翼剖面名称107

7.2　升力、阻力和弯矩系数109

7.3　翼剖面资料111

7.4　无限对有限机翼115

7.5　压力系数116

7.6　由Cp求升力系数118

7.7　升力系数的压缩性校正121

7.8　临界马赫数和临界压力系数122

7.9　阻力扩大马赫数128

7.10　在超音速下的波阻力130

7.11　翼剖面阻力的总结134

7.12　有限机翼135

7.13　诱导阻力的计算138

7.14　升力曲线斜度的改变141

7.15　后掠机翼144

7.16　高升力机件-襟翼147

7.17　圆柱和球体的空气动力学149

7.18　升力如何发生的替代解释151

8　基本直升机空气动力学157

8.1　转子垂直飞行的动量原理分析157

8.1-1　盘旋157

8.1-2　垂直爬升160

8.1-3　垂直降落161

8.1-4　完整的诱导速度曲线162

8.1-5 回转翼自动转动163

8.1-6　地面效应164

8.1-7 动量原理的总评164

8.2　转子垂直飞行叶片元件原理165

8.2-1　基本方法165

8.2-2　推力近似法167

8.2-3　非均一进入流168

8.2-4　理想扭转170

8.2-5 叶片平均升力系数171

8.2-6　功率的近似171

8.3　前进飞行的转子机件172

8.4　转子的控制174

8.5　前进飞行的转子空气动力学175

8.5-1　动量原理176

8.5-2　叶片元件原理177

9　重返地球空气动力学185

9.1　热障和抗热系统186

9.2　大气传输性质192

9.3　大气进入的一般运动方程197

9.4　弹道进入的应用199

9.5　升力重入连同太空梭的应用204

Ⅲ　飞行力学209

10　飞机性能209

10.1　阻力极概念209

10.2　运动方程211

10.3　不加速平飞所需推力213

10.4　可用推力和最大速度219

10.5　不加速平飞所需功率220

10.6　可用功率和最大速度223

10.6-1　往复式引擎与螺旋桨之联合224

10.6-2　喷射引擎225

10.7　高度对所需功率和可用功率的影响226

10.8　爬升率229

10.9　滑翔飞行234

10.10　绝对和运用高限235

10.11　爬升时间238

10.12　航程和续航力-螺旋桨飞机239

10.12-1　物理上的考虑239

10.12-2　量度公式239

10.12-3　螺旋桨机的Breguet公式241

10.13　航程和续航力-喷射飞机244

10.13-1 物理上的考虑244

10.13-2　量度公式245

10.14　CD,o和CD,i间关系247

10.15 起飞性能249

10.16 降落性能253

10.17 转弯飞行和V-n图255

10.18 加速爬升259

10.19 超音速飞机的一些特别考虑263

11 飞机稳定与控制原理267

11.1 飞机各轴向的平移和旋转运动267

11.2 稳定与控制定义268

11.2-1 静力稳定268

11.2-2 动力稳定269

11.2-3 控制270

11.2-4 偏微分271

11.3 飞机上的力矩271

11.4 绝对冲角272

11.5 纵向静力稳定标准273

11.6 量度的讨论：机翼对Mcg的贡献277

11.7 尾部对Mcg的贡献280

11.8 关于重力中心总的俯仰力矩282

11.9 纵向静力稳定方程283

11.10 中立点284

11.11 静力余额286

11.12 静力纵向控制概念286

11.13 计算升降舵调衡角290

11.14 驾驶杆固定对其自由的静力稳定291

11.15 升降舵铰链力矩292

11.16 驾驶杆自由的纵向静力稳定293

11.17 方向性的静力稳定296

11.18 侧向静力稳定297

11.19 短评298

12 火箭弹道和轨道力学299

12.1 火箭弹道299

12.2 多级火箭304

12.3 逃离速度305

12.4 圆轨道和卫星速度306

12.5 椭圆轨道306

12.6 微分方程308

12.7 Lagrange方程309

12.8　轨道方程311

12.8-1　力和能量311

12.8-2　运动方程312

12.9　太空船弹道的某些基本方面314

12.10　Kepler定律319

12.11　轨道转换322

12.12　太空飞行的扰动328

12.13　深空和飞月弹道330

Ⅳ　航空航天推力337

13　大气呼吸引擎337

13.1　简介337

13.2　螺旋桨337

13.3　往复式引擎342

13.4　喷射推进的推力方程349

13.5　涡轮喷射引擎351

13.6　扇涡轮引擎355

13.7　涡轮螺旋桨引擎356

13.8　冲压喷射引擎358

14　火箭引擎与发射系统362

14.1　火箭引擎的发展和特性362

14.2　火箭推力和热力关系363

14.3　火箭推进剂-某些考虑之处367

14.3-1　液体推进剂367

14.3-2　固体推进剂369

14.3-3　混合推进剂372

14.4　火箭方程373

14.5　火箭的分级374

14.6　发射器系统378

14.6-1 发射器推进次要系统379

14.6-2　发射器其他次要系统380

15　高级太空推进装置384

15.1　小推力高Isp火箭384

15.2 热动力火箭385

15.2-1　冷气体火箭385

15.2-2　太阳-热火箭385

15.2-3　热电火箭386

15.2-4　核子-热力火箭388

15.3　电动力火箭389

15.3-1 电子-离子推力器389

15.3-2　磁原形质动力（MPD）推力器390

15.3-3　原形质推力器390

15.4　火箭推进器在太空船上的应用392

Ⅴ　航天学浅说397

16　太空任务要素和运作系统设施397

16.1　简介397

16.2　太空任务建构397

16.3　任务运作系统设施401

16.3-1　太空船制造系统402

16.3-2　发射系统403

16.3-3　通信系统-运作404

16.4　通信原理406

16.5　任务管理和运作411

16.5-1　任务组412

16.5-2　任务管理417

16.5-3　太空船自主419

17　太空船系统工程设计和其发射与返回421

17.1　太空船的一般系统421

17.2　系统工程程序与太空船设计421

17.2-1　定义任务需求和限制423

17.2-2　导出系统需求和限制425

17.2-3　设计载荷和次要系统426

17.2-4　设计程序429

17.3　远程感应载荷431

17.3-1 电磁谱432

17.3-2　看透大气层433

17.3-3　载荷感应器435

17.3-4　载荷设计439

17.4　太空船控制系统440

17.4-1　控制系统概要440

17.4-2　姿态控制441

17.4-3　姿态动力学443

17.4-4　太空船姿态感应器447

17.4-5　太空船姿态致动器449

17.4-6　控制器453

17.5　轨道控制454

17.6　太空船通信与资料处理和电力次要系统457

17.6-1　通信和资料处理次要系统（CDHS）458

17.6-2　CDHS的太空系统工程设计程系461

17.6-3 电力次要系统（EPS）462

17.6-4 EPS的太空系统工程设计程序470

17.7　环境控制和生命维持次要系统471

17.7-1　热力控制系统总览471

17.7-2 热力控制的基本原理471

17.7-3 生命维持的基本原理476

17.7-4　ECLSS设计系统工程478

17.8　结构和机件479

17.8-1 系统总览479

17.8-2　基本原理480

17.8-3 系统工程483

17.9　太空船的发射和返回地面485

17.9-1　发射窗、发射时间和发射速度486

17.9-2　太空船返回490

18　太空任务中的弹道与轨道496

18.1　轨道概念和运动分析程序496

18.2　限制的两点问题497

18.2-1　坐标系统497

18.2-2　运动方程498

18.2-3　简化的假定498

18.2-4　轨道几何499

18.2-5　轨道运动的常数502

18.3　轨道要素和太空船地面痕迹506

18.3-1　定义和计算古典轨道要素506

18.3-2　太空船地面痕迹511

18.4　操纵在太空513

18.4-1 Hohmann转换514

18.4-2　轨道平面改变517

18.4-3　轨道会合520

18.5　星际旅行525

18.5-1 星际旅行计划525

18.5-2　补锥线近似527

18.5-3 引力协助的弹道541

18.6　预测轨道542

18.6-1　Kepler问题-预测轨道542

18.6-2　轨道扰动547

18.6-3　太阳同步轨道和Molniya轨道549

18.6-4　现实世界内预测轨道550

18.7　Gemini太空船会合对接任务侧写553

18.8　国际航天事业发展与展望554

Ⅵ　其他561

19　飞行器结构和材料561

19.1　简介561

19.2　固体材料的一些物理学561

19.2-1　应力561

19.2-2　应变562

19.2-3　其他情形563

19.2-4　应力-应变图564

19.3　飞机结构的一些要素566

19.4　航空材料568

19.5　金属材料疲劳570

19.6　一些评论571

20　高超音速飞行器572

20.1　高超音速流的一些突出问题572

20.2　高超音速流的物理方面572

20.2-1 薄震波层572

20.2-2 熵层573

20.2-3　黏滞性交互作用573

20.2-4　高温度效应575

20.2-5　低密度流577

20.2-6　重述本节要点578

20.3　高超音速流的牛顿定律578

20.4　对高超音速飞行器的一些评论582

20.5　本世纪的高超音速巡航机587

21　后记591

参考书目592

附录A：标准大气（公制）594

附录B：翼剖面资料607

附录C：单位转换因数表635