内容简介

航空航天科学技术是一门高度综合的尖端科学技术，近几十年来发展迅速，对人类社会的影

响巨大。本书是为航空航天院校低年级学生编写的入门教材，使学生初步了解航空航天领域所涉

及学科的基本知识、基本原理及其发展概况。全书共六章，以航空器和航天器为中心，对其学科和

各系统进行全面介绍。除第一章绪论作一般概述之外，第二章是飞行器飞行原理，第三章是飞行器

的动力系统，第四章是飞行器机载设备，第五章是飞行器构造，第六章是地面设备和保障系统。原

理论述由浅入深、循序渐进，内容丰富、翔实，文字通顺易懂、可读性强。

本书是航空航天院校教材，适合低年级学生学习，也可供相关专业的教学、科技人员参考。

目录

前言

第一章 绪 论

第一节 航空与航天的基本内涵

第二节 飞行器的分类

一、航空器

二、航天器

三、火箭和导弹

第三节 航空航天发展简史

一、航空发展简史

二、火箭、导弹发展简史

三、航天发展简史

第四节 飞行环境

一、大气飞行环境

二、空间飞行环境

三、标准大气

第二章 飞行器飞行原理

第一节 流体流动的基本知识

一、流体流动的基本概念

二、流体流动的基本规律

三、空气动力学的实验设备——风洞

第二节 作用在飞机上的空气动力

一、飞机的几何外形和参数

二、低、亚声速时飞机上的空气动力

三、跨声速时飞机上的空气动力

四、超声速时飞机上的空气动力

第三节 飞机的飞行性能，稳定性和操纵性

一、飞机的飞行性能

二、飞机的稳定性与操纵性

第四节 直升机的飞行原理

一、直升机概况

二、直升机旋翼的工作原理

第五节 航天器飞行原理

一、Kepler轨道的性质和轨道要素

二、轨道摄动

三、几种特殊的轨道

四、星下点和星下点轨迹

五、航空器姿态的稳定和控制

思考题

第三章 飞行器的动力系统

第一节 概 述

第二节 发动机分类

第三节 活塞式航空发动机

一、发动机主要机件和工作原理

二、发动机辅助系统

三、航空活塞式发动机主要性能参数

第四节 空气喷气发动机

一、涡轮喷气发动机

二、其他类型的燃气涡轮发动机

三、无压气机的空气喷气发动机

第五节 火箭发动机

一、发动机主要性能参数

二、液体火箭发动机

三、固体火箭发动机

四、固－液混合火箭发动机

第六节 组合式和特殊发动机

一、火箭发动机与冲压发动机组合

二、涡轮喷气发动机与冲压发动机组合

三、特殊发动机

思考题

第四章 飞行器机载设备

第一节 飞行器仪表、传感器与显示系统

一、发动机工作状态参数测量

二、飞行状态参数测量

三、电子综合显示器

第二节 飞行器的导航技术

一、无线电导航

二、卫星导航系统

三、惯性导航

四、图像匹配导航（制导）技术

五、天文导航

六、组合导航

第三节 飞行器自动控制

一、自动驾驶仪

二、飞行轨迹控制

三、自动着陆系统与设备

四、电传操纵

五、空中交通管理

第四节 其他机载设备

一、电气设备

二、通信设备

三、雷达设备

四、高空防护救生设备

思考题

第五章 飞行器构造和发展概况

第一节 对飞行器结构的一般要求和所采用的主要材料

一、对飞行器结构的一般要求

二、飞行器结构所采用的主要材料

第二节 飞机和直升机构造

一、飞机的基本构造

二、军用飞机的构造特点和发展概况

三、民用飞机的构造特点和发展概况

四、特殊飞机

五、直升机

第三节 导 弹

一、有翼导弹

二、弹道导弹

三、反弹道导弹导弹系统

第四节 航天器

一、航天器的基本系统

二、卫星结构

三、空间探测器结构

四、载人飞船

五、空间站

第五节 火 箭

一、探空火箭

二、运载火箭

第六节 航天飞机和空天飞机

一、航天飞机

二、空天飞机

思考题

第六章 地面设施和保障系统

第一节 机场及地面保障设施

一、机 场

二、地面保障系统

第二节 导弹的发射装置和地面设备

一、组成和功用

二、战略弹道导弹的发射方式

三、战略弹道导弹的发射装置和地面设备

第三节 运载火箭的地面设备与保障系统

一、航天基地

二、航天器发射场

三、中国的航天器发射场和测控中心

四、发射窗口

思考题

参考文献

高速风洞的类型，比低速风洞的还要多得多。在图2.7上所示的，只是用来作形象教学、显

示激波用的，算不上是一个真正的超声速风洞，限于篇幅，也不容赘述。

第二节 作用在飞机上的空气动力

一、飞机的几何外形和参数

从空气动力角度看，飞机的几何外形由机翼、机身和尾翼（分水平尾翼——简称平尾和垂

直尾翼——简称立尾）等主要部件的外形共同来构成。

机翼是飞机产生升力和阻力的主要部件。描述机翼的几何外形，将从机翼平面几何形状和

翼剖面几何形状两方面来加以说明。平面几何形状（见图2.24）中最重要的几何尺寸有：翼展长

b，表征机翼左右翼梢之间最大横向距离。外露根弦长c0和翼梢弦长c1以及前缘后掠角Λ0（机

翼前缘线同垂直于翼根对称平面的直线之间的夹角）。沿前缘和后缘线作延长线与机身中心线

相交时，所得长度称为毛机翼根弦长c0′。显然，这是一个假想的弦长。对于图示直边形机翼，cpj

＝（c0十c1）/2，称为外露机翼的几何平均弦长；如果机身和外露机翼连接段的宽度为D，则外露

机翼的翼展为（b—D），外露机翼（有时也称为净机翼）的平面面积（见图2.24（b））为

Swl＝cpj（b—D） （2.32）

对于包括图2.24（a）所示阴影面积在内的机翼，称为毛机翼，它的几何平均弦长Cpj′＝（C0′

十c1）/2，毛机翼的平面面积为

S＝cpj′l （2.33）

外露（净）机翼是气流真实流过的，产生空气动力的机翼。毛机翼只是一个假想的机翼，但

许多飞机说明书上所说的飞机机翼面积往往就是这个毛机翼面积S。它是一个通用的参考面

积。

另外，还有两个重要的平面参数，即机翼的展弦比和梢根比（又称梯形比）。展弦比是指机

翼展长与平均几何弦长之比，梢根比是指翼梢弦长与翼根弦长之比。拿毛机翼而言，它的展弦

比和梢根比分别为

A＝b/cpj′＝b2/S （2.34）

λ＝c1/c0′ （2.35）

用平行于对称平面的切平面切割机翼所得的剖面，如图2.24（a）上的e－e剖面，称为翼剖

面（简称翼型）。一般，翼型的几何形状可分成两大类。一类是圆头尖尾翼型，另一类是尖头尖

尾翼型。飞机上采用的绝大多数为圆头尖尾翼型。在每类翼型之中，又分对称翼型和非对称翼

型，如图2.25所示。平板和弯板是最古老、最简单的尖头尖尾翼型，在航空发展的初期曾被采

用过。但是，它们的空气动力性能太差，结构受力情况也很不好，早已摒弃不用，目前只有理论

研究价值。

现讨论翼型几何外形的参数。

（1）几何弦长（线），连接翼型的前缘点（x＝0）和后缘点（x＝c）的直线长度，用符号c来表

示。这是一个基准长度。平板翼型仅由弦线构成（即翼型的厚度等于零），是最简单的翼型。

（2）厚度分布yt。图2.26（a）所示翼型，称为有厚度的对称翼型。它的上下翼面的坐标如

用yu和yl表示，则显然有yl＝—yu。在弦向任一位置x处，翼型的厚度t＝yu—yl＝2yu。用yt

＝t/2（＝yu）来表示翼型的厚度分布。一个有厚度的对称翼型，就是以几何弦线为“骨架”，沿弦

线上下叠加上厚度分布yt和—yt而构成的。表示厚度分布特征的参数有最大（相对）厚度

t＝tm/c及其所在的弦向相对位置（称为最大厚度位置）xt＝xm/c，前缘半径rl和后缘角τ等。