航空航天技術概論

前言

航空航天技術是高度綜合的現(xiàn)代科學技術，是一個國家科技先進水平的重要標志。它綜合運用了基礎科學和應用科學的最新成就和工程技術的最新成果，是20世紀以來發(fā)展最為迅速、應用最為廣泛、對人類社會生活影響最大的科學技術領域之一。本書首先介紹了航空航天技術的發(fā)展概況，以期讓讀者首先對航空航天的發(fā)展歷程和最新成果有一個全面的了解。在此基礎上，分別對飛行器飛行原理、動力系統(tǒng)、機載設備、構造以及地面設施和保障系統(tǒng)等方面的基本知識、基本原理進行了介紹。書中內(nèi)容力求淺顯易懂，并側重于基本概念、基本原理的闡述，適合于各個專業(yè)的學生閱讀。由于航空航天技術發(fā)展很快，為了保證教材的先進性和時代性，本書在2005年9月第1版的基礎上，推陳出新，刪繁就簡，更新了航空航天技術發(fā)展過程中已過時的數(shù)據(jù)，補充了近幾年國內(nèi)外航空航天發(fā)展的最新技術和最新成果以及當代航空航天技術的典型案例，內(nèi)容更加豐富翔實、通俗易懂。同時本著精益求精，不斷完善的原則，根據(jù)幾年來教材在教學實踐中的使用情況，對原版中個別不當之處進行了修正。本書第2版由謝礎和賈玉紅任主編，第1章和第6章由黃俊編寫，第2章和第3章由賈玉紅編寫，第4章和第5章由吳永康編寫，全書由賈玉紅統(tǒng)稿。本書涉及面很廣，幾乎囊括了所有廣泛應用的現(xiàn)代飛行器。本書編寫過程中，參考了大量國內(nèi)外文獻資料和兄弟院校的有關教材，在此謹對原作者深表感謝。本書涉及科學技術的很多領域，鑒于編者的水平有限，難免有不當之處，懇請讀者予以批評指正。

內(nèi)容概要

航空航天技術是當代發(fā)展最為迅速的技術，是一個國家技術先進水平的標志和綜合國力的體現(xiàn)。本書以飛行器（航空器和航天器）為中心，闡述了航空航天領域所涉及的基本知識、基本原理和發(fā)展概況’并盡量反映航空航天技術發(fā)展的最新成果和發(fā)展動態(tài)。全書共分為6章，分別介紹了航空航天發(fā)展概況、飛行原理、動力系統(tǒng)、機載設備、飛行器構造以及地面設施和保障系統(tǒng)等方面的基本內(nèi)容。書中內(nèi)容力求淺顯易懂，并側重于基本概念、基本原理的闡述，是航空航天院校低年級學生的入門教材。    本書為航空航天專業(yè)高校的基礎教材，供低年級各類專業(yè)的學生使用，也可供從事相關專業(yè)的人員參考。

書籍目錄

第1章  航空航天發(fā)展概況  1.1  航空航天的基本概念    1.1.1  航空    1.1.2  航天    1.1.3  航空與航天的聯(lián)系  1.2  飛行器的分類、構成與功用    1.2.1  航空器    1.2.2  航天器    1.2.3  火箭和導彈  1.3  航空航天發(fā)展概況    1.3.1  航空器發(fā)展概況    1.3.2  航天器發(fā)展概況    1.3.3  火箭和導彈發(fā)展概況    1.3.4  航空航天在國防和經(jīng)濟建設中的地位與作用  1.4  我國的航空航天工業(yè)    1.4.1  我國的航空工業(yè)    1.4.2  我國的航天工業(yè)  1.5  航空航天技術現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢    1.5.1  航空航天技術現(xiàn)狀    1.5.2  航空航天技術的未來發(fā)展趨勢  思考題第2章  飛行環(huán)境及飛行原理  2.1  飛行環(huán)境    2.1.1  大氣環(huán)境    2.1.2  空間環(huán)境    2.1.3  國際標準大氣    2.1.4  大氣的物理性質(zhì)  2.2  流動氣體的基本規(guī)律    2.2.1  相對運動原理    2.2.2  流體流動的連續(xù)性定理    2.2.3  伯努利定理    2.2.4  低速氣流的流動特點    2.2.5  高速氣流的流動特點  2.3  飛機上的空氣動力作用及原理    2.3.1  平板上的空氣動力    2.3.2  機翼升力的產(chǎn)生和增升裝置    2.3.3  飛機阻力的產(chǎn)生及減阻措施    2.3.4  風洞的功用和典型構造  2.4  高速飛行的特點    2.4.1  激波和波阻    2.4.2  臨界馬赫數(shù)和局部激波    2.4.3  超聲速飛行的空氣動力外形及其特點    2.4.4  超聲速飛機和低、亞聲速飛機的外形區(qū)別    2.4.5  超聲速飛行的“聲爆”與“熱障”  2.5  飛機的飛行性能及穩(wěn)定性和操縱性    2.5.1  飛機的飛行性能    2.5.2  飛機的機動性    2.5.3  飛機的穩(wěn)定性    2.5.4  飛機的操縱性  2.6  直升機的飛行原理    2.6.1  直升機旋翼的工作原理    2.6.2  直升機的布局特點    2.6.3  直升機飛行性能    2.6.4  直升機的操縱性和穩(wěn)定性  2.7  航天器飛行原理    2.7.1  開普勒（Kepler）三大定律    2.7.2  航天器的軌道方程與宇宙速度    2.7.3  軌道要素和衛(wèi)星軌道    2.7.4  軌道攝動和軌道機動    2.7.5  航天器發(fā)射人軌    2.7.6  環(huán)月登月軌道和星際航行軌道    2.7.7  航天器姿態(tài)穩(wěn)定與控制  思考題第3章  飛行器動力系統(tǒng)  3.1  發(fā)動機的分類及特點  3.2  活塞式航空發(fā)動機    3.2.1  活塞式發(fā)動機的主要組成    3.2.2  活塞式發(fā)動機的工作原理.    3.2.3  活塞式發(fā)動機的輔助系統(tǒng)    3.2.4  航空活塞式發(fā)動機主要性能指標  3.3  空氣噴氣發(fā)動機    3.3.1  空氣噴氣發(fā)動機的主要性能參數(shù)    3.3.2  燃氣渦輪發(fā)動機    3.3.3  沖壓噴氣發(fā)動機    3.3.4  渦輪噴氣發(fā)動機的工作狀態(tài)  3.4  火箭發(fā)動機    3.4.1  火箭發(fā)動機的主要性能參數(shù)    3.4.2  液體火箭發(fā)動機    3.4.3  固體火箭發(fā)動機    3.4.4  固-液混合火箭發(fā)動機  3.5  組合發(fā)動機    3.5.1  火箭發(fā)動機與沖壓發(fā)動機組合    3.5.2  渦輪噴氣發(fā)動機與沖壓發(fā)動機組合    3.5.3  火箭發(fā)動機與渦輪噴氣發(fā)動機組合  3.6  非常規(guī)推進系統(tǒng)    3.6.1  電推進系統(tǒng)    3.6.2  核推進系統(tǒng)    3.6.3  太陽能推進系統(tǒng)  思考題第4章  飛行器機載設備  4.1  傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng)    4.1.1  飛行器參數(shù)測量的基本方法    4.1.2  主要飛行狀態(tài)參數(shù)的測量    4.1.3  大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)    4.1.4  飛行姿態(tài)角度的測量    4.1.5  飛行器顯示系統(tǒng)  4.2  飛行器導航系統(tǒng)    4.2.1  無線電導航系統(tǒng)    4.2.2  慣性導航系統(tǒng)    4.2.3  衛(wèi)星導航系統(tǒng)    4.2.4  圖像匹配導航系統(tǒng)    4.2.5  天文導航系統(tǒng)    4.2.6  組合導航技術  4.3  飛行器飛行控制系統(tǒng)    4.3.1  飛行器飛行操縱系統(tǒng)    4.3.2  飛行器自動控制系統(tǒng)  4.4  其他機載設備    4.4.1  雷達設備    4.4.2  近地警告系統(tǒng)    4.4.3  防護和救生系統(tǒng)  思考題第5章  飛行器的構造  5.1  對飛行器結構的一般要求和常用的結構材料    5.1.1  對飛行器結構的一般要求    5.1.2  飛行器結構采用的主要材料  5.2  航空器的構造    5.2.1  氣球和飛艇的基本構造    5.2.2  飛機的基本構造  5.3  航天器的構造    5.3.1  衛(wèi)星的基本結構    5.3.2  載人飛船的基本構造    5.3.3  航天飛機的基本構造    5.3.4  空天飛機的組成和飛行方式    5.3.5  空間站功用和組成  5.4  火箭和導彈的構造    5.4.1  火箭的基本構造    5.4.2  導彈的基本構造  思考題第6章  地面設施和保障系統(tǒng)  6.1  飛機地面設施與保障系統(tǒng)    6.1.1  機場    6.1.2  自動著陸系統(tǒng)    6.1.3  空中交通管理  6.2  航天器地面設施與保障系統(tǒng)    6.2.1  航天發(fā)射場    6.2.2  航天器回收區(qū)和著陸場    6.2.3  航天測控網(wǎng)    6.2.4  發(fā)射窗口  6.3  導彈發(fā)射裝置和地面設備    6.3.1  戰(zhàn)略彈道導彈的發(fā)射方式    6.3.2  陸基戰(zhàn)略導彈發(fā)射裝置和地面設備    6.3.3  ?；鶓?zhàn)略彈道導彈的發(fā)射裝置  思考題參考文獻

章節(jié)摘錄

1.1.2　航天航天是指載人或不載人的航天器在地球大氣層之外的航行活動，又稱空間飛行或宇宙航行。航天的實現(xiàn)必須使航天器克服或擺脫地球的引力，如想飛出太陽系，還要擺脫太陽引力。從地球表面發(fā)射的飛行器，環(huán)繞地球，脫離地球和飛出太陽系所需要的最小速度，分別稱為第一、第二和第三宇宙速度，是航天所需的三個特征速度。我國著名科學家錢學森認為人類飛行活動可以分為三個階段，即航空、航天和航宇。他認為航空是在大氣層中活動，航天是飛出地球大氣層在太陽系內(nèi)活動，而航宇則是飛出太陽系到廣袤無垠的宇宙中去航行。遨游宇宙是人類在征服自然的過程中產(chǎn)生的愿望。20世紀40年代初期，大型液體火箭的成功發(fā)射奠定了現(xiàn)代航天技術的基礎。約二十年后，蘇聯(lián)航天員加加林乘“東方”1號飛船進入太空，人類終于實現(xiàn)了遨游太空的偉大理想?；鸺七M技術是航天技術的核心。航天實際上也有軍用和民用之分，但世界各國在宣傳自己的航天工業(yè)時都主要強調(diào)其商業(yè)或民用潛力。占領和控制近地宇宙空間已經(jīng)成為西方軍事大國爭奪軍事優(yōu)勢的新焦點。在美國、俄羅斯等國已發(fā)射的航天器中，具有軍事用途的超過70％。用于軍事目的的航天器可分為三類：軍用衛(wèi)星系統(tǒng)、反衛(wèi)星系統(tǒng)和軍事載人航天系統(tǒng)。軍用衛(wèi)星主要分通訊衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星和偵察（間諜）衛(wèi)星三種。反衛(wèi)星系統(tǒng)包括反衛(wèi)星衛(wèi)星、定向能武器和動能武器。激光武器、粒子束武器和射頻武器等屬于定向能武器；動能導彈、電磁炮和電熱彈等屬于動能武器的范疇。軍事載人航天系統(tǒng)分為空間站、飛船和航天飛機、空天飛機等，空間站可用作空間偵察與監(jiān)視平臺、空間武器試驗基地、天基國家指揮所、未來天軍作戰(zhàn)基地等。航天的民用潛力也是非常巨大的。空間物理探測、空間天文探測、衛(wèi)星氣象觀測、衛(wèi)星海洋觀測、衛(wèi)星廣播通訊、衛(wèi)星導航、遙感考古、太空旅游和地外生命探索等都是航天的重要應用領域；微重力環(huán)境下完成的各種化學、物理和生物實驗成果是航天為人類文明與進步所做的直接貢獻。1.1.3　航空與航天的聯(lián)系航天不同于航空，航天器是在極高的真空宇宙空間以類似于自然天體的運動規(guī)律飛行。但航天器的發(fā)射和回收都要經(jīng)過大氣層，這就使航空航天之間產(chǎn)生了必然的聯(lián)系。尤其是水平降落的航天飛機和研究中的水平起降的空天飛機，它們的起飛和著陸過程和飛機非常相似，兼有航空與航天的特點。航空航天一詞，既蘊藏了進行航空航天活動必需的科學，又包含了研制航空航天飛行器所涉及的各種技術。從科學技術的角度看，航空與航天之間是緊密聯(lián)系的。

編輯推薦

《航空航天技術概論(第2版)》為航空航天專業(yè)高校的基礎教材，供低年級各類專業(yè)的學生使用，也可供從事相關專業(yè)的人員參考。

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