中航工業首席專傢技術叢書：水上飛機水動力設計 [Seaplane Hydrodynamic Design] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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諸林塘 著，中航工業科技與信息化部 編

圖書標籤:

• 水上飛機
• 水動力學
• 飛行器設計
• 航空工程
• 船舶工程
• 流體力學
• 設計手冊
• 工程技術
• 專業參考
• 中航工業

齣版社： 航空工業齣版社

ISBN：9787516504116

版次：1

商品編碼：11620714

包裝：精裝

叢書名： 中航工業首席專傢技術叢書

外文名稱：Seaplane Hydrodynamic Design

開本：16開

齣版時間：2014-11-01

用紙：膠版紙

頁數：250

字數：444000

正文語種：中文

內容簡介

　　《中航工業首席專傢技術叢書：水上飛機水動力設計》詳細闡述瞭水上飛機的基本概念和特點，分析瞭水上飛機水動力設計理論；重點論述瞭水上飛機水動力性能和水動布局及外形設計；全麵探討瞭水上飛機水動力性能試驗分析方法；最後，對水動力設計新技術和水上飛機未來發展進行瞭展望。

作者簡介

　　褚林塘，湖北省監利縣人，研究員，中航通用飛機有限責任公司副總工程師，中國特種飛行器研究所副所長兼總工程師，中國航空工業集團公司首席技術專傢、高速水動力技術航空科技重點實驗室主任。1991年畢業於天津大學船舶工程專業，南京航空航天大學工程碩士。長期緻力於水麵飛行器、浮空飛行器和通用飛機的研究與開發，以及飛機，船舶。水中兵器等運載類平颱的水動力技術研究。曾獲得多項省部級以上科學技術進步奬，其中一等奬1項。二等奬4項，並於2004年獲“國防科技工業‘511人纔’學術技術帶頭人”稱號。2008年享受政府特殊津貼。2011年獲新中國航空工業創建60周年航空報國突齣貢獻奬。
　　主要著作（包括閤著）：《海軍飛機結構腐蝕控製設計指南》《國內外浮空器文集》《2011年中國浮空器大會論文集》《水上飛機文集》，纍計約270萬字，並發錶瞭相關論文20餘篇。

內頁插圖

目錄

第1章 概述
1.1 水上飛機的特點
1.1.1 水上飛機及其分類
1.1.2 水上飛機的主要設計特點
1.1.3 水上飛機的使用環境和使用要求
1.2 水上飛機的發展曆史
1.2.1 早期的水上飛機
1.2.2 第二次世界大戰時期的水上飛機
1.2.3 現代水上飛機
1.3 水上飛機的主要優點和用途
1.3.1 水上飛機的主要優點
1.3.2 水上飛機的用途

第2章 水動力設計基礎
2.1 水上飛機流體靜力學
2.1.1 浮性
2.1.2 穩性
2.1.3 抗沉性
2.2 水上飛機流體動力學
2.2.1 滑行理論
2.2.2 水翼理論
2.3 氣象水文條件及適海性
2.3.1 海水
2.3.2 風與浪
2.3.3 浪級與海況
2.3.4 船舶耐波性評估標準
2.3.5 航行舒適性限製

第3章 水動力性能
3.1 阻力特性
3.1.1 水上飛機阻力類型
3.1.2 起飛和降落過程中阻力的變化
3.1.3 船體主要參數對阻力的影響
3.1.4 模型水阻力的實機換算
3.1.5 水上飛機阻力性能評判方法
3.2 縱嚮運動穩定性
3.2.1 水上飛機起降縱嚮運動穩定性設計要求
3.2.2 水上飛機起降縱嚮運動穩定性評判方法
3.2.3 水上飛機模型試驗縱嚮運動穩定性判定準則
3.2.4 船體參數對起降縱嚮運動穩定性的影響
3.3 操縱性
3.3.1 操縱性概述
3.3.2 航嚮操縱性
3.3.3 操縱性衡準
3.4 噴濺特性
3.4.1 噴濺産生的機理
3.4.2 噴濺發展及其危害
3.4.3 影響噴濺的因素
3.4.4 抑製噴濺措施
3.4.5 噴濺性能的評判方法
3.5 耐波性
3.5.1 波浪概述
3.5.2 水上飛機在波浪上的運動
3.5.3 波浪上的運動統計分析
3.5.4 水上飛機在波浪上運動特性預報
3.5.5 船體參數對飛機在波浪上運動的影響
3.6 水載荷
3.6.1 水載荷的類型及其對飛機結構強度的影響
3.6.2 水載荷理論分析
3.6.3 船體參數對水載荷的影響
3.6.4 水載荷譜的編製方法
3.6.5 降低水載荷的方法

第4章 水動布局及外形設計
4.1 概述
4.2 水動布局型式與設計
4.2.1 水動布局型式
4.2.2 水動布局型式的選擇
4.3 船體設計
4.3.1 船體設計程序概述
4.3.2 水上飛機船體概述
4.3.3 船體參數選擇
4.4 浮筒設計
4.4.1 浮筒體積的確定方法
4.4.2 浮筒參數的選擇
4.5 其他水動力設計
4.5.1 水舵設計
4.5.2 錨泊裝置設計

第5章 模型水動力試驗
5.1 概述
5.2 高速水動力實驗室試驗設備簡介
5.2.1 高速拖曳水池
5.2.2 高速拖車
5.2.3 造波設備
5.2.4 消波設備
5.2.5 測量儀器
5.3 模型試驗相似準則
5.3.1 相似概念
5.3.2 相似準則
5.4 試驗模型設計與製作要求
5.4.1 單船身模型
5.4.2 全機動力模型
5.4.3 水載荷模型
5.4.4 自由飛模型
5.5 水動力性能試驗
5.5.1 阻力試驗
5.5.2 噴濺性能試驗
5.5.3 穩定性試驗
5.5.4 水載荷試驗
5.5.5 耐波性試驗
5.5.6 力矩試驗
5.5.7 其他試驗

第6章 水動性能飛行試驗
6.1 綜述
6.2 飛行試驗一般程序
6.2.1 試飛任務單的確定
6.2.2 飛行前地麵和水麵準備
6.2.3 飛行前地麵檢查
6.2.4 試飛員進場
6.2.5 飛行前水麵檢查
6.2.6 浮態測量
6.2.7 水上試飛
6.2.8 試飛員講評
6.2.9 試飛數據處理並確定下次飛行任務
6.3 飛行試驗科目
6.3.1 水上試飛科目
6.3.2 水上試飛狀態和內容選擇
6.3.3 測試參數
6.3.4 試飛要求及評價準則
6.4 飛行試驗準備
6.4.1 製定試飛大綱和試飛計劃
6.4.2 測試方案與測試改裝
6.4.3 試飛前地麵準備
6.4.4 地麵／水麵特種設施及配套規劃
6.4.5 空、地勤人員的選擇和培訓
6.4.6 水密試驗
6.5 試飛風險評估和試飛順序安排
6.6 試飛數據處理分析
6.7 應急情況處理
6.7.1 應急情況工作要求
6.7.2 水上試飛應急情況處理

第7章 水動力設計新技術
7.1 數字水池試驗模擬技術
7.1.1 基本原理
7.1.2 研究熱點及技術優勢
7.1.3 應用設想
7.2 CFD在水動力設計中的應用
7.2.1 基本原理
7.2.2 研究熱點及技術優勢
7.2.3 應用設想
7.3 船體綫型參數化設計
7.3.1 基本原理
7.3.2 研究熱點及技術優勢
7.3.3 應用設想

第8章 未來水上飛機的發展
8.1 高性能水上飛機
8.2 地效飛機
8.3 三棲飛機
參考文獻

前言/序言

《翼影逐浪：現代水上飛機水動力設計精要》 圖書簡介： 在遼闊的藍色疆域上，水上飛機以其獨特的起降能力，徵服瞭海洋、湖泊和河流，成為人類探索和利用水域的關鍵工具。本書並非對某一特定水上飛機型號的詳盡拆解，也不是對零散技術細節的堆砌，而是旨在深入淺齣地闡釋現代水上飛機水動力設計這一核心領域的科學原理、工程方法與發展趨勢。我們將從流體力學的基礎齣發，層層遞進，揭示水上飛機在水麵航行、起飛和著陸過程中所麵臨的復雜水動力挑戰，並介紹科學傢與工程師們為應對這些挑戰所開發的創新解決方案。 本書首先將帶領讀者迴顧水上飛機水動力學的發展曆程，理解從早期的簡陋設計到如今高性能飛機的演進軌跡，重點剖析不同曆史時期在船體形狀、浮力結構、水動力操縱等方麵所取得的關鍵突破。隨後，我們將深入探討水麵航行階段的關鍵水動力學問題，包括船體在不同速度下的阻力特性（如粘性阻力、波浪阻力、飛濺阻力等），以及如何通過優化船體型綫設計來降低阻力，提高航行效率。我們將詳細介紹計算流體動力學（CFD）等現代數值模擬工具在預測和分析水動力性能方麵的應用，以及模型試驗在驗證設計成果中的重要作用。 起飛階段是水上飛機設計中最具挑戰性的環節之一。本書將重點分析起飛過程中水動力與氣動力的耦閤作用，闡述水動力性能如何影響飛機的起飛性能，以及如何通過優化起飛襟翼、噴水裝置等設計來增強起飛時的水上推力，縮短起飛滑行距離。我們還將探討不同水麵條件（如波浪、風力）對起飛過程的影響，以及設計策略如何確保起飛的穩定性和安全性。 著陸階段同樣需要精妙的設計。本書將深入研究水上飛機在不同著陸方式下的水動力特性，包括水上迫降、正常著陸以及在顛簸水麵上的著陸。我們將討論如何設計能夠吸收衝擊能量、防止飛機俯仰或側翻的著陸裝置，以及如何通過控製飛機姿態來減緩著陸衝擊。 此外，本書還將觸及水動力設計中的一些前沿領域，例如： 水動力操縱與穩定性： 飛機在水麵上的轉嚮、減速以及在復雜水流條件下的穩定性控製，這涉及到尾舵、副翼、水翼等操縱麵的設計及其與船體水動力特性的協同。 噴濺控製與水密性： 如何有效控製起降過程中産生的巨大水花，防止其對飛機結構和發動機造成損害，以及確保機身的良好水密性。 新型浮力結構與材料： 探索如充氣式浮筒、復閤材料浮筒等創新設計，以及它們在減輕重量、提高結構強度和改善水動力性能方麵的優勢。 環境適應性設計： 考慮不同水域（淡水、海水）的密度差異、溫度變化對水動力性能的影響，以及應對海洋腐蝕等問題。 本書力求為讀者構建一個係統、全麵的水上飛機水動力設計知識框架，幫助理解其中的關鍵技術難題，並激發對未來水上飛機設計的創新思考。無論您是航空航天領域的從業者，還是對水上飛行器充滿好奇的研究者，亦或是相關專業的學生，都能從中獲得深刻的啓發和寶貴的知識。

評分☆☆☆☆☆

這本書不僅提供瞭理論上的指導，更重要的是，它通過大量的工程實例，為我們展示瞭如何在實際設計中解決水動力學麵臨的挑戰。作者在文中反復提及一些經典的水上飛機設計案例，並深入分析瞭這些設計的成功之處以及麵臨的不足。我從中學習到瞭如何將抽象的數學模型轉化為具體的工程設計參數。例如，在討論船體密封性設計時，作者詳細闡述瞭在不同工況下，船體結構需要承受的外部壓力，以及如何通過材料選擇、連接工藝和密封材料來保證船體的完整性。這種將理論與實踐緊密結閤的方式，極大地增強瞭我學習的興趣和動手能力。

評分☆☆☆☆☆

這本書絕對是為那些真正沉浸在水上飛機設計領域、並且對水動力學原理有著深入探究欲望的專業人士量身定做的。從翻開第一頁開始，我就被書中那種嚴謹的學術氛圍和紮實的技術內容深深吸引。作者在開篇就拋齣瞭幾個極具挑戰性的問題，比如如何精確模擬水陸交界麵的復雜流體行為，以及如何將這些模擬結果有效地應用於實際的飛機結構設計中。我尤其欣賞作者在介紹數學模型時所錶現齣的細緻入微，他並沒有簡單地羅列公式，而是花瞭大量篇幅去解釋每一個變量的物理意義，以及它們是如何相互關聯、共同影響水動力性能的。例如，在討論船體綫型對阻力特性的影響時，作者通過一係列精妙的實驗數據對比和理論推導，清晰地展示瞭不同麯率、不同水綫形狀如何直接導緻錶麵張力、粘性阻力以及興波阻力的變化。這種深度剖析，讓我這個讀者能夠真正理解“為什麼”這樣做，而不是僅僅停留在“怎麼做”的層麵。

評分☆☆☆☆☆

讀完關於水動力學性能評估的章節，我感覺自己仿佛經曆瞭一場嚴謹的學術訓練。書中對於不同測試方法和評估指標的講解，可謂是麵麵俱到。作者詳細闡述瞭模型試驗的各個環節，從風洞水槽的選型、模型製作的精度要求，到數據采集的標準化流程，再到最後結果的分析與修正，每一個步驟都充滿瞭技術細節。我特彆留意瞭書中關於“興波阻力”的章節，作者不僅給齣瞭計算公式，還深入分析瞭導緻興波阻力的關鍵因素，比如速度、船體形狀以及水的深度等。他通過大量的圖錶和案例，形象地展示瞭不同設計參數如何影響飛機的起降性能，以及在不同海況下飛機的穩定性。更令我印象深刻的是，作者並沒有迴避復雜性和不確定性，他坦誠地指齣瞭現有模型在預測某些極端情況下的局限性，並提齣瞭未來可能的研究方嚮。這種對科學前沿的探索精神，以及對自身研究局限性的清醒認識，讓我對作者的專業素養和嚴謹治學態度肅然起敬。

評分☆☆☆☆☆

這本書對於理解水上飛機在水中運動時的空氣動力學與水動力學的耦閤作用，提供瞭前所未有的深度。作者在文中反復強調，水上飛機的設計絕不能僅僅將空氣動力學和水動力學視為兩個獨立的學科。在飛機入水、滑行、起飛以及降落的各個階段，水麵與機身的相互作用會産生復雜的力學效應，這些效應反過來又會影響飛機的姿態和空氣動力學性能。書中對“飛濺效應”的詳細論述，就極具啓發性。作者通過理論分析和仿真結果，解釋瞭水花飛濺如何影響機翼和螺鏇槳的效率，以及如何增加飛機結構的磨損。他提齣的改進設計，比如優化船體前緣形狀以減少水花高度，或者設計特殊的導流裝置，都讓我看到瞭將理論知識轉化為實際應用的可行性。這種跨學科的融閤思維，是現代航空工程設計不可或缺的。

評分☆☆☆☆☆

對於水上飛機水動力設計的每一個關鍵環節，這本書都進行瞭詳盡的剖析。我個人尤其對書中關於“著水衝擊載荷”的章節印象深刻。作者深入探討瞭飛機在接觸水麵時所産生的巨大衝擊力，以及如何通過閤理設計船體結構、減震裝置來分散和吸收這些載荷。他引用瞭大量的研究數據和工程實踐，來證明不同材料、不同連接方式對承受衝擊力的影響。書中還提到瞭水上飛機在不同著水狀態下的載荷差異，比如在浪湧、顛簸的水麵上著水，對飛機結構造成的威脅更大。這種對細節的關注，體現瞭作者在實際工程應用方麵的深厚功底。

評分☆☆☆☆☆

總體而言，這本書是一部關於水上飛機水動力設計的權威著作，它以嚴謹的科學態度、詳實的數據支撐和豐富的工程經驗，為我們揭示瞭這項復雜工程領域的奧秘。從最基礎的水動力學原理，到最前沿的仿真技術，再到最實際的設計挑戰，作者都進行瞭深入淺齣的闡述。我從這本書中獲得的不僅僅是知識，更重要的是一種解決問題的思維方式和對工程科學的熱愛。這本書的價值在於，它能夠幫助讀者從宏觀的整體設計理念，到微觀的細節處理，都能夠有清晰的認識和深入的理解。對於任何想要在水上飛機設計領域有所建樹的工程師或研究者來說，這本書都將是一筆寶貴的財富。

評分☆☆☆☆☆

這本書對於水上飛機在不同海況下的操縱性問題的探討，是極其深入的。作者不僅分析瞭風浪對飛機姿態的影響，還提齣瞭多種應對策略。我仔細學習瞭關於“轉嚮操縱”的章節，作者解釋瞭如何通過方嚮舵、副翼以及船體形狀的協同作用，來控製飛機在水麵上的航嚮。書中還提到瞭在波浪中進行轉嚮時，可能齣現的危險情況，以及如何通過飛行員的精細操作和飛機的穩定設計來規避風險。這種對復雜工況下飛機操控性的深入研究，對於提升水上飛機的安全性至關重要。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構安排非常閤理，它循序漸進地引導讀者深入理解水上飛機的核心設計難題。從基礎的水動力學原理，到復雜的性能評估方法，再到最終的結構設計與優化，每個部分都緊密相連。我非常喜歡作者在介紹“滑行性能”時的論述。他不僅計算瞭不同速度下的水動力阻力，還深入分析瞭空氣動力學對滑行過程的影響，比如迎角變化帶來的升力變化，以及螺鏇槳推力如何剋服阻力。書中關於“起飛滑跑”的章節，更是將理論計算與實際經驗相結閤，詳細描述瞭起飛過程中速度、升力、阻力和推力之間的動態平衡。作者提齣的利用計算流體動力學（CFD）進行滑跑過程模擬的思路，讓我看到瞭未來優化設計的潛力。

評分☆☆☆☆☆

在水上飛機推進係統與水動力學的相互作用方麵，這本書的內容給我帶來瞭全新的認識。作者詳細闡述瞭螺鏇槳在水中工作時所産生的額外阻力，以及如何通過優化螺鏇槳設計來降低這種影響。我尤其關注瞭關於“噴濺效應”的討論，作者解釋瞭螺鏇槳葉片産生的噴濺如何影響機身下部和尾部結構，以及如何通過調整螺鏇槳角度或采用特殊的噴濺抑製裝置來減小這種影響。此外，書中還討論瞭水上飛機在不同速度下，推進係統效率的變化，以及如何通過閤理的動力配置來保證飛機的起降性能。

評分☆☆☆☆☆

在處理水上飛機起降時的穩定性問題上，這本書給予瞭我極大的啓示。作者花瞭相當大的篇幅來探討不同類型的船體設計（如浮筒式、船體式）在水上穩定性的差異。他不僅從理論上推導瞭不同設計下的力矩平衡方程，還結閤瞭大量的實際案例，分析瞭在不同風浪條件下，各種設計所錶現齣的穩定性錶現。我尤其關注瞭關於“俯仰穩定性”和“橫滾穩定性”的章節。作者通過對重心、浮心以及水麵支撐力的精妙計算，解釋瞭如何通過調整船體形狀、配載和飛行狀態來保證飛機在水麵上的安全可控。書中關於風浪載荷對飛機結構影響的分析，也讓我看到瞭設計師在考慮實際工作環境時所麵臨的挑戰。