AIAA航空航天技术系列·飞机：技术发展历程 [The Airplane:A History of Its Technology] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 小约翰·D.安德森（John D.Anderson Jr.） 著，宋笔锋 等 译

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• 航空航天
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• 技术史
• 航空工程
• 飞行器
• 航空技术
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• 交通工具
• 航空

出版社： 航空工业出版社

ISBN：9787802439870

版次：1

商品编码：11071485

包装：精装

丛书名： AIAA航空航天技术丛书

外文名称：The Airplane:A History of Its Technology

开本：16开

出版时间：2012-06-01

用纸：胶版纸

页数：279

字数：535000

内容简介

　　 《AIAA航空航天技术系列·飞机：技术发展历程》介绍了飞机技术的一段发展历程，全书共分为7章。第1章是全书导论；第2章讲述19世纪以前的航空；第3章介绍19世纪航空进展中的跌宕起伏；第4章讲述航空的真正开始：莱特“飞行者”；第5章介绍凭经验和直觉的设计：带撑杆和张线的双翼飞机时代；第6章讲述第1次设计变革：螺旋桨飞机日趋成熟的时代；第7章描述第二次设计变革：喷气推进飞机的时代。
　　 《AIAA航空航天技术系列·飞机：技术发展历程》内容流畅、易懂、有趣，既适合想要了解飞机技术发展的工程师、科学家和技术人员，也适合没有太多工程科学理论基础，但对飞机和飞行历史感兴趣的普通读者。

内页插图

目录

第1章 导论

第2章 黑暗中的挣扎：19世纪以前的航空
2.1 高台跳跃者
2.2 达芬奇和扑翼飞机
2.3 科学革命
2.4 速度平方法则——一场争议
2.5 牛顿正弦平方法则——一种倒退
2.6 旋转臂的发明——本杰明·罗宾斯
2.7 约翰·斯米顿和斯米顿系数
2.8 乘气球飞行

第3章 跌宕起伏：19世纪的航空进展
3.1 现代飞机布局的概念——乔治·凯利
3.2 “空中蒸汽马车”——威廉·塞缪尔·亨森
3.3 第一次有人“跳跃飞行”——费利克斯·杜·坦普尔
3.4 第二次有人“跳跃飞行”——亚历山大·莫扎伊斯基
3.5 自身的稳定性——阿尔方斯·佩诺
3.6 巨大分歧——学术研究者和将来的飞行器发明家
3.7 大不列颠航空学会
3.8 风洞的问世
3.9 带弯度的翼型——霍雷肖·菲利普斯
3.10 巨大的飞行器——海勒姆·马克西姆
3.11 一切都在向前发展——空气动力学和奥托·李林达尔的滑翔机
3.12 飞机的技术可行性验证——塞缪尔·兰利
3.13 事情在变糟——失败的兰利Aerodrome
3.14 19世纪的飞机技术回顾

第4章 真正的开始：莱特“飞行者”
4.1 奥维尔与维尔伯——他们是谁
4.2 莱特兄弟早期的技术——1899年的风筝
4.3 1900年滑翔机
4.4 1901年滑翔机
4.5 哪里出错了
4.6 风洞试验
4.7 1902年滑翔机
4.8 1903年莱特“飞行者”
4.9 成功
4.10 莱特兄弟对飞机技术有何贡献
4.11 航空工程开始起航

第5章 凭经验和直觉的设计：带撑杆和张线的双翼飞机时代
5.1 构型的发展——第一阶段
5.2 1917年一个飞机设计的例子——斯帕德Ⅻ飞机
5.3 空气动力学的发展
5.4 推进系统的发展
5.5 结构的发展
5.6 飞机设计过程的发展
5.7 全金属飞机——胡戈·容克斯飞机

第6章 第一次设计变革：螺旋桨飞机日趋成熟的时代
6.1 建立了成熟的螺旋桨飞机的标准——从DC-1到DC-3
6.2 布局展示——1930-1955年
6.3 空气动力学的进展
6.4 推进技术的进展
6.5 结构方面的进展
6.6 飞机设计过程的进展

第7章 第二次设计变革：喷气推进飞机的时代
7.1 航空的变革——喷气发动机
7.2 喷气客机的标尺——波音707
7.3 1950年至今的布局演化
7.4 空气动力学的进展
7.5 推进技术的进展
7.6 结构方面的进展
7.7 飞机设计过程的进展
7.8 未来将如何

参考文献

精彩书摘

带下画线这句话的意思是，呼吁大家即使在缺少能提供飞行器成功飞行所需发动机的情况下，也应该对飞行基本原理进行研究，这是人们对工程研究价值的早期认可。即使是这些原理在没有得到实际应用的情况下，工程研究仍可以揭示飞行的物理原理。
另外一个有趣且相当有预言性的论述是：大型飞行器比小型模型更可能成功，这一论述发表在第3期的年度报告上。基于试验数据，该论述指出“不同的尺寸产生不同效果”，这就是我们如今空气动力学中所谓的“尺寸效应”。例如，小模型上产生的摩擦阻力所占比例远远大于大型全尺寸飞机上摩擦阻力所占的比例。因为设计者希望尽可能地减小摩擦阻力，所以飞机越大越好，这和上面的论述相吻合。这也是空气动力学中首次关于“尺寸效应”的论述。
在第3期年报也有关于韦纳姆和斯特林费洛的观点：螺旋桨是最好的推进方式。尽管在现实中并没有得到确切证实。当时航空学会发表很多关于采用螺旋桨或扑翼作为推进装置孰优孰劣的文章，就这个问题争论非常激烈。至于驱动螺旋桨的发动机，当时的观点是：蒸汽机无疑是最经济的，但是在当时情况下，“气体”效果可能更好。这个“气体”不是指汽油，而是指由燃气燃烧驱动的发动机装置。凯利早期也有过这种想法，
第3期年报上也有反映学会成员悲观情绪的评论，这也是1868年的真实写照：
鉴于飞行机理深奥无比，我们对制造飞行器的基本原理一无所知。甚至没有人对基本定律进行过正确的试验解释，大量的精力浪费在了对鸟类飞行的研究上。另一方面，也没有任何确切的证据显示人类动力飞行的不可行性……我们忽略了不同形状、不同构型和不同迎角对机翼上空气动力的影响，在求解空气动力时数学上通常作如此假定。空气动力被认为是具有自重、不可压缩物质的刚性响应，并通过图表和物质重量、绳索、滑轮系统综合的手段进行验证，这和目前的研究相去甚远。空气的弹性和压缩性导致了这些无法预料的结果，它受升力面宽度、形状、角度以及速度这些因素的影响。
在这里，人们把空气动力学看得过于神秘，因而导致悲观情绪蔓延。
当然，也有乐观派。德·露西在巴黎撰写了一篇文章，学会负责翻译和刊印这篇文章，该文章指出：科学正在蓬勃发展，工业也严阵以待，每个人都满怀希望；航空飞行的时代即将来临。德·露西并不知道直至34年后才等到了这个“来临”。同时，以大不列颠航空学会成员为代表的这样一批新生的航空工程研究者将继续为他们的目标而努力奋斗。
……

前言/序言

好的，这是一本专注于航空航天技术发展历程的图书的简介，内容详实，但不包含您提供的书名《AIAA航空航天技术系列·飞机：技术发展历程 [The Airplane:A History of Its Technology]》中的任何信息。 --- 巨人的足迹：驱动人类飞行的工程与科学演进史 一部全面而深刻地剖析二十世纪至今，驱动人类实现并拓展空中疆域的工程学、空气动力学、材料科学与动力系统革命的宏大叙事。 自莱特兄弟首次完成动力飞行以来的一个多世纪，航空航天领域经历了无可比拟的指数级发展。本书摒弃了传统上以“飞行器型号”为中心的叙事结构，转而深入探究支撑这些技术奇迹背后，那些关键的、跨学科的科学突破、工程哲学与设计范式的根本性转变。它旨在为读者勾勒出一条清晰的脉络：哪些核心科学原理的掌握，是如何一步步解锁了更高的速度、更远的航程、更强的机动性，以及对复杂环境更精准的控制。 第一部分：空气动力学的数学革命与结构效率的诞生 早期飞行更多依赖经验和试错，然而要实现超音速飞行和高效亚音速巡航，就必须掌握流体力学。本书将重点探讨从兰伯特·杜兰德（Ludwig Prandtl）的翼型理论到跨音速流的早期建模工作。 核心议题聚焦于： 边界层控制的早期探索： 边界层理论的建立如何从根本上改变了对阻力的理解，以及早期如何尝试通过吹吸气技术来延迟分离，提升升阻比的尝试。 超音速气动学的奠基： 从马赫数概念的引入，到激波理论的建立，以及这些理论如何指导了第一个实用化的超音速翼型（如双圆弧翼型）的设计。本书将详细分析激波与升力/阻力之间复杂关系的数学描述，以及这些描述如何被集成到风洞测试和数值模拟的早期阶段。 结构轻量化与刚度的平衡： 随着飞行速度和跨距的增加，对结构效率的要求急剧上升。本书将深入探讨在应力分析中，如何从简单的桁架结构过渡到薄壁梁理论，以及蒙皮桁条结构（Semi-monocoque）的普及，如何通过材料的合理分布，实现了重量与强度的最优解。这里将着重分析应力集中问题的解决路径，而非仅仅罗列材料的强度数据。 第二部分：从活塞到涡轮：能源转换与推进系统的范式转移 推进系统的效率，直接决定了飞行的经济性与速度上限。本书将详细描绘推进技术从机械能转化为推力的过程中的重大飞跃。 重点关注以下技术演进路径： 活塞发动机的极限与涡轮时代的降临： 详细剖析大功率往复式发动机在限制因素（如活塞速度、热负荷）下的性能瓶颈。随后，深入分析燃气轮机（Gas Turbine）原理的首次实际应用，特别是涡轮叶片的耐热性、叶栅设计的复杂性和燃烧室效率的提升，如何使得喷气推进成为可能。 喷气推进效率的优化——涵道比的哲学之争： 本书将对比不同涵道比（Bypass Ratio）涡扇发动机的设计哲学。它不仅会介绍高涵道比带来的燃油效率提升，还会探讨在超音速领域，如何通过变循环发动机（Variable Cycle Engine）的概念探索，试图弥合高亚音速巡航效率与跨/超音速加速性能之间的矛盾。 火箭技术的启示录： 虽然主要聚焦于大气层内飞行，但本书不会忽略高空和逃逸速度需求对喷气技术的影响。它将简要回顾早期液体燃料火箭推力室的燃烧不稳定性问题、喷管设计（如最优膨胀比）的优化，以及这些先进的热力学知识如何反哺到高空/高速喷气发动机的燃烧和排气系统设计中。 第三部分：控制、导航与系统集成：从机械联动到计算决策 现代飞行器之所以能安全、高效地操作，源于其控制系统的彻底变革。本书将聚焦于飞行控制律（Flight Control Laws）的演化，以及信息处理技术的融入。 探讨的关键技术点包括： 从刚性到柔性： 分析了机械式操纵系统（如通过拉线和液压连杆）如何因飞行速度的增加和控制面载荷的提升而遭遇物理极限。随后，详细阐述电传操纵系统（Fly-By-Wire, FBW）的出现，它如何通过解耦飞行员的输入与控制面的物理运动，使得设计者能够利用静不稳定的设计（Relaxed Static Stability）来提升机动性。 自动化的核心——反馈控制理论的应用： 本书将深入解读经典控制理论（如PID控制）如何被应用到俯仰、滚转和偏航的稳定与增稳中。更进一步，探讨先进的现代控制理论（如LQG控制或鲁棒控制）如何被用于处理系统参数变化、环境扰动，并实现更平稳的飞行品质（Handling Qualities）。 态势感知与信息融合的萌芽： 关注早期雷达、惯性导航系统（INS）的精度限制，以及如何通过电子设备对传感器数据进行初步的融合，为后来的全面数字化座舱打下基础。这部分将强调传感器精度和数据处理速度如何直接影响飞行包线的拓展。 第四部分：材料科学的前沿与复杂环境下的生存挑战 随着飞行高度和速度的提升，材料必须承受前所未有的热负荷、疲劳循环和腐蚀环境。 内容侧重于： 铝合金的黄金时代与疲劳寿命的挑战： 简述了硬铝合金在二战后直至喷气时代初期的主导地位，以及对金属疲劳（特别是裂纹萌生和扩展）认识的深化，这直接催生了更严格的无损检测技术的发展。 高温合金与热防护的探索： 聚焦于超音速飞行带来的气动加热问题。本书将分析镍基高温合金在涡轮工作温度上的提升，以及它们在晶体结构控制和定向凝固技术上的突破，以应对涡轮叶片在极高应力和热应力下的蠕变问题。 复合材料的引入与结构设计的再思考： 讨论了玻璃纤维到碳纤维增强材料（CFRP）的过渡，以及这种转变对结构设计哲学的影响——如何从传统的各向同性材料思维，转向考虑铺层角度和纤维方向，以实现卓越的比强度和比刚度。 本书不仅是对技术演变的梳理，更是一部关于跨学科协作、科学发现如何转化为工程现实的史诗。它揭示了每一次突破背后，是数学家、物理学家、化学家与工程师们数十年如一日的艰苦探索与系统集成。

评分☆☆☆☆☆

我得说，这本书的叙事节奏把握得相当老道，它不像那种枯燥的教科书，上来就堆砌公式和数据，而是像一位经验丰富的叙事者，娓娓道来。开篇并没有直接切入飞行原理，而是从人类对飞行的古老渴望，以及早期那些“异想天开”的尝试入手，这种“由虚入实”的铺陈，极大地调动了读者的好奇心和代入感。作者高明之处在于，他总能找到那些充满人情味的关键转折点，比如某次关键的试飞失败如何激发了工程师们对材料学的全新思考，或者某个发明家在孤寂的作坊里如何克服了几乎不可能的工程难题。这种叙事方式，让那些冰冷的技术名词都染上了鲜活的温度，使得航空器的演进不再是单纯的机械进步，而是一部充满智慧、汗水、甚至是戏剧性的奋斗史。读完某些章节，你甚至能感受到早期试飞员们那种直面未知的勇气和那种纯粹的探索精神，这种感染力，是单纯的技术手册无法企及的。

评分☆☆☆☆☆

这本书最令人称道的一点是其详实可靠的资料引用和跨学科的视野整合能力。我特别留意了它对材料科学与结构设计之间相互制约和促进关系的论述。它清晰地展示了，从早期的木材和帆布结构到后来的全金属半硬壳式机身，每一步的跨越都不是孤立的技术突破，而是材料强度、应力分析、以及制造工艺互相拉动的结果。作者在探讨涡轮喷气发动机发展时，并没有仅仅局限于空气动力学性能的提升，而是深入到耐高温合金的冶炼技术，以及燃烧室设计的热力学优化，这体现了作者扎实的跨学科功底。更难得的是，它在描述技术进步的同时，也毫不回避地指出了当时的局限性与后续挑战，保持了一种高度客观和批判性的学术态度。这使得全书的论述具有极强的逻辑自洽性和权威性，读起来让人感到踏实，知道自己正在吸收的是经过严格考证的知识体系。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的最大感受是，它成功地架设起了一座连接历史经验与未来展望的桥梁。在回顾了从莱特兄弟到亚音速客机时代的技术演进之后，作者并没有戛然而止，而是用相当篇幅去探讨了这些历史技术决策对当代航空设计理念的深远影响。它并非停留在对过去成就的赞美，而是引导读者思考，早期对特定气动布局的执着，在今天的高性能计算环境下，是否依然是最佳选择？它通过对比不同时代工程师在面对相似物理约束时所采取的不同工程哲学，为我们提供了宝贵的“历史参照系”。这种“温故而知新”的视角，让这本书不仅是一部回顾史，更像是一本提供设计思维训练的“工具书”。读完后，我感觉自己对于当前航空领域正在探索的诸多前沿课题，比如超声速复兴或者颠覆性的推进系统，都有了更深层次的历史维度来支撑我的理解和判断。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计简直是一场视觉盛宴，封面采用的哑光处理手感极佳，沉稳的深蓝色调与烫金的书名形成了强烈的对比，让人一眼就能感受到它蕴含的厚重历史感。内页纸张的克重和光泽度选择得恰到好处，既保证了印刷图像的清晰度，又避免了反光带来的阅读疲劳。尤其是那些早期飞机的技术图纸和手绘草图的再现，那种细致入微的线条感和年代特有的墨迹晕染效果，通过精良的印刷技术被完美地捕捉下来，仿佛真的能透过纸张触摸到那个激动人心的拓荒时代。排版布局上，作者显然是花了不少心思，图文穿插得极为自然流畅，关键的技术节点总能配上最直观的示意图，使得那些复杂的空气动力学概念和机械结构原理，即便是对非专业人士来说，也变得易于理解和消化。阅读过程更像是一场精致的展览漫步，每一个章节的过渡都设计得别出心裁，让人忍不住一页接一页地翻下去，完全沉浸其中。这不仅仅是一本书，更像是一件值得收藏的艺术品，体现了出版方对航空历史文献应有尊重的匠心。

评分☆☆☆☆☆

从内容组织上看，本书的宏观架构划分得极为清晰，它巧妙地以几次重大的技术范式转变作为分界线，而不是简单地按照时间顺序堆砌机型。例如，“从升力控制到结构承载”的过渡部分，对如何从依靠机翼形状获取升力转向利用整个机身结构参与受力进行了深入剖析，这种思维上的飞跃被阐述得丝丝入扣。这种结构的好处是，读者能够快速把握航空技术发展中的“瓶颈”和“突破点”分别出现在哪里。它不像某些技术史那样，把早期螺旋桨时代和喷气时代混杂在一起叙述，而是泾渭分明地展示了两种技术逻辑的差异。这种清晰的脉络梳理，极大地帮助了读者建立起一个结构化的知识框架，使得后期的知识点能够有条不紊地归入对应的技术演进主线上，便于整体记忆和深入研究。

评分☆☆☆☆☆

给单位买的，整体还是不错的

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对飞机的发展历史很感兴趣的较好读本。印刷也不错。

评分☆☆☆☆☆

翻译的还不错！

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不错，值得购买

评分☆☆☆☆☆

满意满意，不错不错。

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很喜欢

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不错，值得购买。下次还买

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很好很快