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第1章 大气基础知识 1

1.1 大气简介 1

1.1.1 大气的主要状态参数 1

1.1.2 大气的黏性 3

1.1.3 空气的可压缩性 5

1.1.4 湿度 5

1.1.5 大气分层 6

1.1.6 国际标准大气 8

1.1.7 国际标淮大气的应用 10

1.2 气象对飞行活动的影响 11

1.2.1 阵风对飞行的影响 11

1.2.2 稳定风场对飞行的影响 13

1.2.3 云对飞行的影响 14

1.2.4 机翼表面积冰（雪、霜）对飞行的影响 14

1.3 复杂大气环境对飞机飞行的影响 18

1.3.1 开展飞机环境研究的必要性 18

1.3.2 温度对飞机的影响 20

1.3.3 沙尘环境对飞机的影响 22

1.3.4 腐蚀环境对飞机的影响 25

1.4 航母尾流对舰载机飞行的影响 26

1.5 空气动力学简介 33

第2章 流体基础 36

2.1 流体流动的基本概念 36

2.1.1 相对运动原理 36

2.1.2 连续性假设 36

2.1.3 流场、定常流和非定常流 36

2.1.4 流线、流线谱、流管和流量 37

2.2 边界层理论 38

2.2.1 概述 38

2.2.2 边界层原理 40

2.2.3 边界层厚度的定义 41

2.2.4 边界层方程 42

2.2.5 边界层分离 43

第3章 飞机的基本概念 45

3.1 飞机的基本组成及其作用 45

3.2 机翼的几何外形和参数 46

3.2.1 机翼翼型 46

3.2.2 机翼平面形状和参数 47

3.2.3 机翼相对机身的安装位置 48

3.3 机身的几何形状和参数 49

3.4 作用在飞机上的空气动力 50

3.4.1 升力和阻力与压力中心 50

3.4.2 升力 50

3.4.3 阻力 51

3.4.4 升力公式和阻力公式 56

3.5 升力系数曲线、阻力系数曲线和升阻比曲线、极曲线 56

3.5.1 升力系数CL随迎角的变化 57

3.5.2 阻力系数CD随迎角的变化 57

3.5.3 临界迎角和飞机失速 58

3.5.4 升阻比曲线和极曲线 59

第4章 低速气流特性 61

4.1 连续性方程 61

4.2 伯努利方程 62

4.3 伯努利方程的应用 63

第5章 飞机的低速空气动力学特性 66

5.1 翼型的低速空气动力学特性 66

5.1.1 翼型研究的意义 66

5.1.2 国外翼型发展概况 67

5.2 机翼的低速空气动力学特性 76

5.2.1 机翼的压力分布 76

5.2.2 机翼的升力 81

5.2.3 机翼的阻力 85

5.2.4 升阻比和极曲线 90

5.3 飞机的增升装置 94

5.3.1 襟翼 94

5.3.2 前缘缝翼 98

5.3.3 边界层控制 99

5.4 地面效应 100

第6章 高速气流特性 104

6.1 高速气流特性 104

6.1.1 空气的压缩性及其影响因素 104

6.1.2 声波、声速、马赫数 104

6.1.3 超声速气流的加速性 106

6.1.4 弱扰动波在气流中的传播 107

6.1.5 激波 108

6.1.6 高速飞行中的阻力 111

6.1.7 高速飞机的空气动力外形特点 114

6.2 高速可压流动理论 127

6.2.1 热力学基础 127

6.2.2 高速一维定常流 131

6.2.3 微弱扰动的传播区 136

6.2.4 膨胀波 139

6.2.5 激波概述 143

6.2.6 正激波 144

6.2.7 斜激波 148

6.2.8 圆锥激波 155

6.3 高超声速流动的关键技术 155

第7章 飞机的高速空气动力学特性 158

7.1 翼型的跨声速空气动力特性 158

7.1.1 临界马赫数 158

7.1.2 局部激波的形成和发展 158

7.1.3 翼型的跨声速升力特性 160

7.1.4 翼型的跨声速阻力特性 161

7.2 翼型的超声速气动特性 162

7.2.1 概述 162

7.2.2 线化理论 164

7.2.3 布泽曼理论 170

7.2.4 激波-膨胀波法 170

7.3 机翼的超声速气动特性 171

7.3.1 概述 171

7.3.2 超声速机翼的绕流 173

7.3.3 基本方程及边界条件 174

7.3.4 求解方法 175

7.3.5 超声速飞机的一些设计问题 189

7.3.6 气动干扰 190

第8章 主动流动控制 198

8.1 主动流动控制技术的发展概况 198

8.2 控制器件和控制方法分类 199

8.3 应用等离子体实现主动流动控制的发展概况 202

第9章 计算流体力学 204

9.1 概论 204

9.1.1 计算流体力学概述 204

9.1.2 计算流体力学的特点及其与理论和试验流体力学的关系 205

9.1.3 CFD的意义 208

9.2 CFD求解问题的基本思路 209

9.3 CFD数值算法 210

第10章 风洞及风洞试验 212

10.1 风洞 212

10.1.1 风洞简介 212

10.1.2 风洞的发展历史 212

10.1.3 风洞的构成 212

10.1.4 风洞分类 213

10.2 国外风洞简介 222

10.3 风洞发展的未来趋势 225

10.4 风洞试验 226

10.4.1 测力试验 227

10.4.2 测压试验 228

10.4.3 传热试验 229

10.4.4 动态模型试验 230

10.4.5 流态观察试验 231

10.5 美国2025年的风洞试验展望 233

10.5.1 风洞试验的不足 233

10.5.2 美国风洞试验展望 234

附录 量纲与单位 237

参考文献 238

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