AIAA航空航天技術係列·飛機：技術發展曆程 [The Airplane:A History of Its Technology] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] 小約翰·D.安德森（John D.Anderson Jr.） 著，宋筆鋒 等 譯

圖書標籤:

• 航空航天
• 飛機
• 技術史
• 航空工程
• 飛行器
• 航空技術
• 工程技術
• 曆史
• 交通工具
• 航空

齣版社： 航空工業齣版社

ISBN：9787802439870

版次：1

商品編碼：11071485

包裝：精裝

叢書名： AIAA航空航天技術叢書

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

開本：16開

齣版時間：2012-06-01

用紙：膠版紙

頁數：279

字數：535000

內容簡介

　　 《AIAA航空航天技術係列·飛機：技術發展曆程》介紹瞭飛機技術的一段發展曆程，全書共分為7章。第1章是全書導論；第2章講述19世紀以前的航空；第3章介紹19世紀航空進展中的跌宕起伏；第4章講述航空的真正開始：萊特“飛行者”；第5章介紹憑經驗和直覺的設計：帶撐杆和張綫的雙翼飛機時代；第6章講述第1次設計變革：螺鏇槳飛機日趨成熟的時代；第7章描述第二次設計變革：噴氣推進飛機的時代。
　　 《AIAA航空航天技術係列·飛機：技術發展曆程》內容流暢、易懂、有趣，既適閤想要瞭解飛機技術發展的工程師、科學傢和技術人員，也適閤沒有太多工程科學理論基礎，但對飛機和飛行曆史感興趣的普通讀者。

內頁插圖

目錄

第1章 導論

第2章 黑暗中的掙紮：19世紀以前的航空
2.1 高颱跳躍者
2.2 達芬奇和撲翼飛機
2.3 科學革命
2.4 速度平方法則——一場爭議
2.5 牛頓正弦平方法則——一種倒退
2.6 鏇轉臂的發明——本傑明·羅賓斯
2.7 約翰·斯米頓和斯米頓係數
2.8 乘氣球飛行

第3章 跌宕起伏：19世紀的航空進展
3.1 現代飛機布局的概念——喬治·凱利
3.2 “空中蒸汽馬車”——威廉·塞繆爾·亨森
3.3 第一次有人“跳躍飛行”——費利剋斯·杜·坦普爾
3.4 第二次有人“跳躍飛行”——亞曆山大·莫紮伊斯基
3.5 自身的穩定性——阿爾方斯·佩諾
3.6 巨大分歧——學術研究者和將來的飛行器發明傢
3.7 大不列顛航空學會
3.8 風洞的問世
3.9 帶彎度的翼型——霍雷肖·菲利普斯
3.10 巨大的飛行器——海勒姆·馬剋西姆
3.11 一切都在嚮前發展——空氣動力學和奧托·李林達爾的滑翔機
3.12 飛機的技術可行性驗證——塞繆爾·蘭利
3.13 事情在變糟——失敗的蘭利Aerodrome
3.14 19世紀的飛機技術迴顧

第4章 真正的開始：萊特“飛行者”
4.1 奧維爾與維爾伯——他們是誰
4.2 萊特兄弟早期的技術——1899年的風箏
4.3 1900年滑翔機
4.4 1901年滑翔機
4.5 哪裏齣錯瞭
4.6 風洞試驗
4.7 1902年滑翔機
4.8 1903年萊特“飛行者”
4.9 成功
4.10 萊特兄弟對飛機技術有何貢獻
4.11 航空工程開始起航

第5章 憑經驗和直覺的設計：帶撐杆和張綫的雙翼飛機時代
5.1 構型的發展——第一階段
5.2 1917年一個飛機設計的例子——斯帕德Ⅻ飛機
5.3 空氣動力學的發展
5.4 推進係統的發展
5.5 結構的發展
5.6 飛機設計過程的發展
5.7 全金屬飛機——鬍戈·容剋斯飛機

第6章 第一次設計變革：螺鏇槳飛機日趨成熟的時代
6.1 建立瞭成熟的螺鏇槳飛機的標準——從DC-1到DC-3
6.2 布局展示——1930-1955年
6.3 空氣動力學的進展
6.4 推進技術的進展
6.5 結構方麵的進展
6.6 飛機設計過程的進展

第7章 第二次設計變革：噴氣推進飛機的時代
7.1 航空的變革——噴氣發動機
7.2 噴氣客機的標尺——波音707
7.3 1950年至今的布局演化
7.4 空氣動力學的進展
7.5 推進技術的進展
7.6 結構方麵的進展
7.7 飛機設計過程的進展
7.8 未來將如何

參考文獻

精彩書摘

帶下畫綫這句話的意思是，呼籲大傢即使在缺少能提供飛行器成功飛行所需發動機的情況下，也應該對飛行基本原理進行研究，這是人們對工程研究價值的早期認可。即使是這些原理在沒有得到實際應用的情況下，工程研究仍可以揭示飛行的物理原理。
另外一個有趣且相當有預言性的論述是：大型飛行器比小型模型更可能成功，這一論述發錶在第3期的年度報告上。基於試驗數據，該論述指齣“不同的尺寸産生不同效果”，這就是我們如今空氣動力學中所謂的“尺寸效應”。例如，小模型上産生的摩擦阻力所占比例遠遠大於大型全尺寸飛機上摩擦阻力所占的比例。因為設計者希望盡可能地減小摩擦阻力，所以飛機越大越好，這和上麵的論述相吻閤。這也是空氣動力學中首次關於“尺寸效應”的論述。
在第3期年報也有關於韋納姆和斯特林費洛的觀點：螺鏇槳是最好的推進方式。盡管在現實中並沒有得到確切證實。當時航空學會發錶很多關於采用螺鏇槳或撲翼作為推進裝置孰優孰劣的文章，就這個問題爭論非常激烈。至於驅動螺鏇槳的發動機，當時的觀點是：蒸汽機無疑是最經濟的，但是在當時情況下，“氣體”效果可能更好。這個“氣體”不是指汽油，而是指由燃氣燃燒驅動的發動機裝置。凱利早期也有過這種想法，
第3期年報上也有反映學會成員悲觀情緒的評論，這也是1868年的真實寫照：
鑒於飛行機理深奧無比，我們對製造飛行器的基本原理一無所知。甚至沒有人對基本定律進行過正確的試驗解釋，大量的精力浪費在瞭對鳥類飛行的研究上。另一方麵，也沒有任何確切的證據顯示人類動力飛行的不可行性……我們忽略瞭不同形狀、不同構型和不同迎角對機翼上空氣動力的影響，在求解空氣動力時數學上通常作如此假定。空氣動力被認為是具有自重、不可壓縮物質的剛性響應，並通過圖錶和物質重量、繩索、滑輪係統綜閤的手段進行驗證，這和目前的研究相去甚遠。空氣的彈性和壓縮性導緻瞭這些無法預料的結果，它受升力麵寬度、形狀、角度以及速度這些因素的影響。
在這裏，人們把空氣動力學看得過於神秘，因而導緻悲觀情緒蔓延。
當然，也有樂觀派。德·露西在巴黎撰寫瞭一篇文章，學會負責翻譯和刊印這篇文章，該文章指齣：科學正在蓬勃發展，工業也嚴陣以待，每個人都滿懷希望；航空飛行的時代即將來臨。德·露西並不知道直至34年後纔等到瞭這個“來臨”。同時，以大不列顛航空學會成員為代錶的這樣一批新生的航空工程研究者將繼續為他們的目標而努力奮鬥。
……

前言/序言

好的，這是一本專注於航空航天技術發展曆程的圖書的簡介，內容詳實，但不包含您提供的書名《AIAA航空航天技術係列·飛機：技術發展曆程 [The Airplane:A History of Its Technology]》中的任何信息。 --- 巨人的足跡：驅動人類飛行的工程與科學演進史 一部全麵而深刻地剖析二十世紀至今，驅動人類實現並拓展空中疆域的工程學、空氣動力學、材料科學與動力係統革命的宏大敘事。 自萊特兄弟首次完成動力飛行以來的一個多世紀，航空航天領域經曆瞭無可比擬的指數級發展。本書摒棄瞭傳統上以“飛行器型號”為中心的敘事結構，轉而深入探究支撐這些技術奇跡背後，那些關鍵的、跨學科的科學突破、工程哲學與設計範式的根本性轉變。它旨在為讀者勾勒齣一條清晰的脈絡：哪些核心科學原理的掌握，是如何一步步解鎖瞭更高的速度、更遠的航程、更強的機動性，以及對復雜環境更精準的控製。 第一部分：空氣動力學的數學革命與結構效率的誕生 早期飛行更多依賴經驗和試錯，然而要實現超音速飛行和高效亞音速巡航，就必須掌握流體力學。本書將重點探討從蘭伯特·杜蘭德（Ludwig Prandtl）的翼型理論到跨音速流的早期建模工作。 核心議題聚焦於： 邊界層控製的早期探索： 邊界層理論的建立如何從根本上改變瞭對阻力的理解，以及早期如何嘗試通過吹吸氣技術來延遲分離，提升升阻比的嘗試。 超音速氣動學的奠基： 從馬赫數概念的引入，到激波理論的建立，以及這些理論如何指導瞭第一個實用化的超音速翼型（如雙圓弧翼型）的設計。本書將詳細分析激波與升力/阻力之間復雜關係的數學描述，以及這些描述如何被集成到風洞測試和數值模擬的早期階段。 結構輕量化與剛度的平衡： 隨著飛行速度和跨距的增加，對結構效率的要求急劇上升。本書將深入探討在應力分析中，如何從簡單的桁架結構過渡到薄壁梁理論，以及濛皮桁條結構（Semi-monocoque）的普及，如何通過材料的閤理分布，實現瞭重量與強度的最優解。這裏將著重分析應力集中問題的解決路徑，而非僅僅羅列材料的強度數據。 第二部分：從活塞到渦輪：能源轉換與推進係統的範式轉移 推進係統的效率，直接決定瞭飛行的經濟性與速度上限。本書將詳細描繪推進技術從機械能轉化為推力的過程中的重大飛躍。 重點關注以下技術演進路徑： 活塞發動機的極限與渦輪時代的降臨： 詳細剖析大功率往復式發動機在限製因素（如活塞速度、熱負荷）下的性能瓶頸。隨後，深入分析燃氣輪機（Gas Turbine）原理的首次實際應用，特彆是渦輪葉片的耐熱性、葉柵設計的復雜性和燃燒室效率的提升，如何使得噴氣推進成為可能。 噴氣推進效率的優化——涵道比的哲學之爭： 本書將對比不同涵道比（Bypass Ratio）渦扇發動機的設計哲學。它不僅會介紹高涵道比帶來的燃油效率提升，還會探討在超音速領域，如何通過變循環發動機（Variable Cycle Engine）的概念探索，試圖彌閤高亞音速巡航效率與跨/超音速加速性能之間的矛盾。 火箭技術的啓示錄： 雖然主要聚焦於大氣層內飛行，但本書不會忽略高空和逃逸速度需求對噴氣技術的影響。它將簡要迴顧早期液體燃料火箭推力室的燃燒不穩定性問題、噴管設計（如最優膨脹比）的優化，以及這些先進的熱力學知識如何反哺到高空/高速噴氣發動機的燃燒和排氣係統設計中。 第三部分：控製、導航與係統集成：從機械聯動到計算決策 現代飛行器之所以能安全、高效地操作，源於其控製係統的徹底變革。本書將聚焦於飛行控製律（Flight Control Laws）的演化，以及信息處理技術的融入。 探討的關鍵技術點包括： 從剛性到柔性： 分析瞭機械式操縱係統（如通過拉綫和液壓連杆）如何因飛行速度的增加和控製麵載荷的提升而遭遇物理極限。隨後，詳細闡述電傳操縱係統（Fly-By-Wire, FBW）的齣現，它如何通過解耦飛行員的輸入與控製麵的物理運動，使得設計者能夠利用靜不穩定的設計（Relaxed Static Stability）來提升機動性。 自動化的核心——反饋控製理論的應用： 本書將深入解讀經典控製理論（如PID控製）如何被應用到俯仰、滾轉和偏航的穩定與增穩中。更進一步，探討先進的現代控製理論（如LQG控製或魯棒控製）如何被用於處理係統參數變化、環境擾動，並實現更平穩的飛行品質（Handling Qualities）。 態勢感知與信息融閤的萌芽： 關注早期雷達、慣性導航係統（INS）的精度限製，以及如何通過電子設備對傳感器數據進行初步的融閤，為後來的全麵數字化座艙打下基礎。這部分將強調傳感器精度和數據處理速度如何直接影響飛行包綫的拓展。 第四部分：材料科學的前沿與復雜環境下的生存挑戰 隨著飛行高度和速度的提升，材料必須承受前所未有的熱負荷、疲勞循環和腐蝕環境。 內容側重於： 鋁閤金的黃金時代與疲勞壽命的挑戰： 簡述瞭硬鋁閤金在二戰後直至噴氣時代初期的主導地位，以及對金屬疲勞（特彆是裂紋萌生和擴展）認識的深化，這直接催生瞭更嚴格的無損檢測技術的發展。 高溫閤金與熱防護的探索： 聚焦於超音速飛行帶來的氣動加熱問題。本書將分析鎳基高溫閤金在渦輪工作溫度上的提升，以及它們在晶體結構控製和定嚮凝固技術上的突破，以應對渦輪葉片在極高應力和熱應力下的蠕變問題。 復閤材料的引入與結構設計的再思考： 討論瞭玻璃縴維到碳縴維增強材料（CFRP）的過渡，以及這種轉變對結構設計哲學的影響——如何從傳統的各嚮同性材料思維，轉嚮考慮鋪層角度和縴維方嚮，以實現卓越的比強度和比剛度。 本書不僅是對技術演變的梳理，更是一部關於跨學科協作、科學發現如何轉化為工程現實的史詩。它揭示瞭每一次突破背後，是數學傢、物理學傢、化學傢與工程師們數十年如一日的艱苦探索與係統集成。

評分☆☆☆☆☆

這本書最令人稱道的一點是其詳實可靠的資料引用和跨學科的視野整閤能力。我特彆留意瞭它對材料科學與結構設計之間相互製約和促進關係的論述。它清晰地展示瞭，從早期的木材和帆布結構到後來的全金屬半硬殼式機身，每一步的跨越都不是孤立的技術突破，而是材料強度、應力分析、以及製造工藝互相拉動的結果。作者在探討渦輪噴氣發動機發展時，並沒有僅僅局限於空氣動力學性能的提升，而是深入到耐高溫閤金的冶煉技術，以及燃燒室設計的熱力學優化，這體現瞭作者紮實的跨學科功底。更難得的是，它在描述技術進步的同時，也毫不迴避地指齣瞭當時的局限性與後續挑戰，保持瞭一種高度客觀和批判性的學術態度。這使得全書的論述具有極強的邏輯自洽性和權威性，讀起來讓人感到踏實，知道自己正在吸收的是經過嚴格考證的知識體係。

評分☆☆☆☆☆

從內容組織上看，本書的宏觀架構劃分得極為清晰，它巧妙地以幾次重大的技術範式轉變作為分界綫，而不是簡單地按照時間順序堆砌機型。例如，“從升力控製到結構承載”的過渡部分，對如何從依靠機翼形狀獲取升力轉嚮利用整個機身結構參與受力進行瞭深入剖析，這種思維上的飛躍被闡述得絲絲入扣。這種結構的好處是，讀者能夠快速把握航空技術發展中的“瓶頸”和“突破點”分彆齣現在哪裏。它不像某些技術史那樣，把早期螺鏇槳時代和噴氣時代混雜在一起敘述，而是涇渭分明地展示瞭兩種技術邏輯的差異。這種清晰的脈絡梳理，極大地幫助瞭讀者建立起一個結構化的知識框架，使得後期的知識點能夠有條不紊地歸入對應的技術演進主綫上，便於整體記憶和深入研究。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的最大感受是，它成功地架設起瞭一座連接曆史經驗與未來展望的橋梁。在迴顧瞭從萊特兄弟到亞音速客機時代的技術演進之後，作者並沒有戛然而止，而是用相當篇幅去探討瞭這些曆史技術決策對當代航空設計理念的深遠影響。它並非停留在對過去成就的贊美，而是引導讀者思考，早期對特定氣動布局的執著，在今天的高性能計算環境下，是否依然是最佳選擇？它通過對比不同時代工程師在麵對相似物理約束時所采取的不同工程哲學，為我們提供瞭寶貴的“曆史參照係”。這種“溫故而知新”的視角，讓這本書不僅是一部迴顧史，更像是一本提供設計思維訓練的“工具書”。讀完後，我感覺自己對於當前航空領域正在探索的諸多前沿課題，比如超聲速復興或者顛覆性的推進係統，都有瞭更深層次的曆史維度來支撐我的理解和判斷。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計簡直是一場視覺盛宴，封麵采用的啞光處理手感極佳，沉穩的深藍色調與燙金的書名形成瞭強烈的對比，讓人一眼就能感受到它蘊含的厚重曆史感。內頁紙張的剋重和光澤度選擇得恰到好處，既保證瞭印刷圖像的清晰度，又避免瞭反光帶來的閱讀疲勞。尤其是那些早期飛機的技術圖紙和手繪草圖的再現，那種細緻入微的綫條感和年代特有的墨跡暈染效果，通過精良的印刷技術被完美地捕捉下來，仿佛真的能透過紙張觸摸到那個激動人心的拓荒時代。排版布局上，作者顯然是花瞭不少心思，圖文穿插得極為自然流暢，關鍵的技術節點總能配上最直觀的示意圖，使得那些復雜的空氣動力學概念和機械結構原理，即便是對非專業人士來說，也變得易於理解和消化。閱讀過程更像是一場精緻的展覽漫步，每一個章節的過渡都設計得彆齣心裁，讓人忍不住一頁接一頁地翻下去，完全沉浸其中。這不僅僅是一本書，更像是一件值得收藏的藝術品，體現瞭齣版方對航空曆史文獻應有尊重的匠心。

評分☆☆☆☆☆

我得說，這本書的敘事節奏把握得相當老道，它不像那種枯燥的教科書，上來就堆砌公式和數據，而是像一位經驗豐富的敘事者，娓娓道來。開篇並沒有直接切入飛行原理，而是從人類對飛行的古老渴望，以及早期那些“異想天開”的嘗試入手，這種“由虛入實”的鋪陳，極大地調動瞭讀者的好奇心和代入感。作者高明之處在於，他總能找到那些充滿人情味的關鍵轉摺點，比如某次關鍵的試飛失敗如何激發瞭工程師們對材料學的全新思考，或者某個發明傢在孤寂的作坊裏如何剋服瞭幾乎不可能的工程難題。這種敘事方式，讓那些冰冷的技術名詞都染上瞭鮮活的溫度，使得航空器的演進不再是單純的機械進步，而是一部充滿智慧、汗水、甚至是戲劇性的奮鬥史。讀完某些章節，你甚至能感受到早期試飛員們那種直麵未知的勇氣和那種純粹的探索精神，這種感染力，是單純的技術手冊無法企及的。

評分☆☆☆☆☆

很實用的一本書,非常好噢

評分☆☆☆☆☆

用於設計參考還是有價值的

評分☆☆☆☆☆

內容詳細，史料性強

評分☆☆☆☆☆

商品與描述相符，包裝一般，整體感覺不錯。

評分☆☆☆☆☆

AIAA航空航天技術係列·飛機：技術發展曆程》介紹瞭飛機技術的一段發展曆程，全書共分為7章。

評分☆☆☆☆☆

很實用的一本書,非常好噢

評分☆☆☆☆☆

書不錯，京東快遞給力，好評

評分☆☆☆☆☆

在京東上買書還是很劃算，送貨非常快

評分☆☆☆☆☆

翻譯的還不錯！