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作者序 3

民航特考介绍 5

第一章 流体的基本概念 18

一、流体的定义 20

（一）定义 20

（二）特性 20

二、流体的黏滞性 21

（一）影响因素 21

（二）特性 21

三、流体性质 23

（一）质量（m） 23

（二）密度（ρ） 24

（三）比容（v） 25

（四）单位重量（比重量；specific weight）γ 25

（五）比重S（specific gravity）S 25

（六）压力（P） 26

（七）温度（T） 28

四、内聚力与附著力 30

（一）内聚力 30

（二）附著力 30

五、牛顿流体 32

（一）定义 32

（二）绝对黏度与运动黏度 32

六、连续体之观念 33

（一）定义 33

（二）不适用条件 33

七、流线、烟线及迹线之定义 34

（一）流线 34

（二）烟线 34

（三）迹线 35

八、常见单位转换 37

第二章 微积分的基本观念 38

一、常用的微积分公式表 40

二、公式表举例说明 42

三、du/dx型的微分 43

四、分部微分法 44

五、分部积分法 45

六、全微分与偏微分之差异 46

第三章 流体静力学 48

一、静压理论（压力计原理） 50

（一）公式 50

（二）公式推导与说明 50

（三）物理意义 51

二、压力量测 54

（一）水银压力计 54

（二）U形管压力计 55

（三）测压管 56

三、帕斯卡原理（千斤顶&飞机液压的原理） 57

（一）定义 57

（二）千斤顶的原理&飞机液压的原理 57

（三）千斤顶的应用 57

四、浮力原理 60

（一）沉体的浮力 60

（二）浮体的浮力 60

第四章 空气动力学的基本公式 62

一、理想气体方程式 64

（一）计算公式 64

（二）特性 64

二、柏努利方程式 68

（一）存在条件（假设） 68

（二）公式定义 68

（三）应用 69

三、音（声）速与马赫数 73

（一）音（声）速的定义 73

（二）马赫数的定义 73

（三）利用马赫数所做外部流场的分类 73

四、等熵过程及其特性 74

（一）存在条件（假设） 74

（二）特性 74

五、雷诺数 77

（一）定义 77

（二）物理意义 77

（三）利用雷诺数所做内部流场的分类 77

第五章 流体流场性质之描述与分类 80

一、基本概念 82

（一）系统、状态及性质的定义 82

（二）状态的定义 82

（三）性质 83

（四）平衡状态 83

二、向量介绍 84

（一）向量表示法 84

（二）向量的大小 84

（三）向量的计算 84

三、直角座标的速度表示法 85

四、梯度函数 86

五、流体流场性质之描述 87

（一）拉格兰及恩法 87

（二）欧拉瑞恩法 87

（三）评论 87

六、流体的分类 89

（一）根据流体的压缩性 89

（二）根据流体流动时的黏滞性 89

（三）根据流场性质随时间变化的情形 89

七、流场之加速度 92

（一）公式 92

（二）公式证明 92

第六章 控制体积法 94

一、前言 96

（一）积分控制体积法 96

（二）微分控制体积法 96

二、积分控制容积法（雷诺转换定理） 97

（一）目的 97

（二）公式 97

（三）公式所代表之物理意义 97

（四）常见的应用 98

（五）公式整合 105

三、微分控制体积法 106

（一）目的 106

（二）常用公式 106

四、边界层效应 109

（一）非黏滞性流体与黏性流体 109

（二）边界层厚度的定义 109

（三）吹除厚度δ的定义 110

（四）无滑流与无温度跳动情况 110

五、流线函数、涡（旋）度与速度势 112

（一）流线函数 112

（二）涡（旋）度 114

（三）速度势 114

第七章 因次分析法 118

一、前言 120

二、产品设计流程 121

三、使用因次分析法的好处 122

四、常用的物理因次 123

（一）基本因次的定义 123

（二）导出因次的定义 123

（三）常用的物理量因次表（公制） 123

五、因次的齐次性 124

六、因次分析法（π定理） 125

（一）目的 125

（二）常用之无因次参数表 125

（三）步骤 126

七、模型与实体的相似性 128

（一）相似法则 128

（二）风洞 128

第八章 机翼概论 132

一、飞机构造 134

（一）垂直安定面 134

（二）水平安定面 135

（三）升降舵 135

（四）方向舵 135

（五）副翼 135

（六）襟翼（又称后缘襟翼；Flap） 135

（七）前缘襟翼 136

（八）扰流板 136

（九）翼端小翼 136

二、六个自由度的观念 138

三、飞机控制面 140

（一）副翼 140

（二）尾翼 140

四、控制面的制动机制 142

（一）制动原理（柏努利定律） 142

（二）制动情形 142

五、机翼翼叶切面之各部名词 144

（一）弦线 144

（二）中弧线 144

（三）厚度 144

（四）相对厚度 144

（五）弯度 145

（六）攻角（Angle of Attack；A.O.A） 145

六、翼型系列命名（四位数与五位数翼型） 146

（一）四位数翼型之范例 146

（二）五位数翼型之范例 146

七、机翼的展弦比与梯度比的定义 148

（一）展弦比之定义 148

（二）展弦比对空气动力特性的影响 149

（三）梯度比之定义 149

八、机翼理论 150

（一）升力、阻力与升力系数与阻力系数之间的关系式 150

（二）二维机翼升力的计算（也就是无限翼展状况下CL的计算） 150

（三）有限机翼理论（3D机翼理论） 152

九、重心、压力中心以及空气动力中心 154

（一）定义 154

（二）稳定设计 154

（三）民航机与战机的考量 155

第九章 飞行速度区域 156

一、音（声）速 158

（一）定义 158

（二）公式 158

（三）公式证明 158

（四）常用的音（声）速值 159

二、马赫数 161

（一）定义 161

（二）马赫角 161

三、飞行器的飞行速度 163

四、利用马赫数所做外部流场的分类 164

五、次音速流、穿音速流与超音速流流场之意义 165

（一）次音速流 165

（二）穿音速流 165

（三）超音速流 165

六、重要名词解释 167

（一）音障 167

（二）震波 167

（三）临界马赫数 167

（四）（震）波阻力 167

七、在飞机上翼面之穿音速流的流场 169

八、次音速、穿音速与超音速飞机机翼的形状 170

（一）机翼形状 170

（二）后掠角机翼的优缺点 170

（三）三角翼的优缺点 170

九、民航机延迟临界马赫数的方法 171

十、后掠翼延迟临界马赫数的原理 172

（一）后掠角的定义 172

（二）延迟临界马赫数的原理 172

十一、超临界翼型机翼 173

（一）特征 173

（二）功用 173

（三）缺点 173

十二、穿音速面积定律 175

（一）定律 175

（二）实际应用的方式 175

十三、Prandtl-Glauert rule 176

（一）目的 176

（二）公式 176

第十章 飞机受力情况 178

一、飞机的升力 180

（一）凯尔文定理 180

（二）库培条件 181

（三）利用库塔条件解释升力的形成 181

（四）流体分离 182

（五）飞机失速 185

（六）升力与攻角的示意图 187

二、提升升力的装置 189

（一）襟翼（Flap） 189

（二）翼条（Slat；又称前缘襟翼） 191

三、飞机的阻力 193

（一）一般物体所承受的阻力 193

（二）飞机飞行时所承受的阻力 195

（三）在次音速时寄生阻力及诱导阻力和速度之间的关系 197

（四）诱导阻力所引发的现象 199

（五）减少诱导阻力的方法 202

（六）在穿音速与超音速时阻力系数与速度的关系 202

四、飞机的推力 204

（一）发生原因（牛顿第三运动定律） 204

（二）涡轮喷射发动机之推力公式 204

（三）影响喷射发动机推力之因素 205

（四）飞机在平飞时不同的推力分类 206

五、飞机机动 208

六、负载因子 209

（一）定义 209

（二）公式 209

（三）飞机在转圈时，负载因子的计算 209

（四）飞机在做圆周运动时，负载因子的计算 210

七、G力 211

（一）定义 211

（二）G力的正负 211

（三）G力所造成的影响 211

（四）抵抗或避免的方法 212

八、飞机起飞与降落的运动方程式 214

第十一章 飞机的平衡与稳定 216

一、飞机的配平 218

（一）定义 218

（二）配平的条件 218

二、稳定的定义 220

（一）平衡状况 220

（二）静态稳定 220

（三）动态稳定 221

三、重心的定义 223

四、六个自由度的观念 224

五、三轴稳定的定义 225

六、保持飞机三轴稳定的方法 227

（一）纵轴（俯仰）稳定 227

（二）侧轴稳定 227

（三）方向稳定 227

七、保持飞机三轴稳定方法的原理 228

（一）纵轴（俯仰）稳定 228

（二）侧轴稳定 229

（三）方向稳定 230

第十二章 航空发动机 232

一、航空发动机的功能 234

二、航空发动机的分类 235

（一）分类 235

（二）分类说明 235

三、发动机的性能参数 239

（一）推力重量比 239

（二）燃油消耗率 239

（三）压缩比 239

（四）平均故障时间 239

（五）旁通比 240

四、喷射发动机的效率 242

（一）定义 242

（二）降低燃油消耗率的方法 242

五、涡轮发动机的基本元件 243

（一）进气道 243

（二）压缩器 244

（三）燃烧室 246

（四）涡轮 247

（五）喷嘴 247

六、其他主要元件 249

（一）后燃器（After Burner；战斗机所使用之增加推力装置） 249

（二）推力反向器 249

（三）向量喷嘴 249

参考资料一 圆柱座标的向量介绍 252

（一）圆柱座标与直角座标（x，y，z）之间的关系 254

（二）速度的表示法 254

（三）梯度函数 254

（四）对流时间导数 254

（五）不可压缩流（流线函数是否存在）的判定式 254

（六）非旋性流（速度势是否存在）的判定式 255

参考资料二 民航人员三等考试航务管理「空气动力学」历年考古题 256

90年民航人员考试试题（空气动力学第一试） 258

92年民航人员考试试题 260

94年民航人员考试试题 262

95年民航人员考试试题 264

96年民航人员考试试题 265

97年民航人员考试试题 266

98年民航人员考试试题 268

100年民航人员考试试题 269

101年民航人员考试试题 271

特别收录101年民航特考考试试题详解 274

101年民航人员航务管理考试试题解答 276