第1章 绪论………………………………………………………………………………方宝瑞1.1 飞机设计 1
1.1.1 飞机设计的内容和阶段 1
目录 1
16.2.4 其他因素 （104 3
1.1.2 设计要求 3
1.1.3 概念设计 6
1.1.4.1 方案设计 7
1.1.4 初步设计 7
1.1.4.2 打样设计 9
1.1.5 详细设计 11
1.1.8 使用和改进改型 12
1.1.6 原型机制造 12
1.1.7 试飞和成批生产 12
1.2.1.2 机翼设计 13
1.2 飞机气动布局设计 13
1.2.1 气动布局设计的内容 13
1.2.1.1 气动布局形式 13
1.2.1.5 操纵面设计 15
1.2.1.3 机身设计 15
1.2.1.4 稳定面设计 15
1.2.1.6 进气道与机体的综合设计 16
1.2.2.1 减少摩擦阻力 17
1.2.1.7 喷管与后体的综合设计 17
1.2.1.8 外挂物布局 17
1.2.1.9 隐身气动外形设计 17
1.2.2 提高飞机性能的气动布局措施 17
1.2.2.7 提高升阻比 18
1.2.2.2 减少波阻 18
1.2.2.3 减少诱导阻力 18
1.2.2.4 减少配平阻力 18
1.2.2.5 增加升力线效率 18
1.2.2.6 提高最大升力系数 18
1.2.3 气动布局设计与气动布局设计师 19
1.2.2.8 改善大迎角气动特性 19
1.2.2.9 改善起飞着陆性能 19
1.2.2.10 隐身性对气动外形要求 19
1.2.2.11 减轻结构重量 19
1.3 本书的特点 22
1.4 内容安排 23
参考文献 24
第2章 机翼的气动力设计………………………………………………………………方宝瑞2.0 符号表 26
2.2.1 展弦比2.0的机翼 29
2.1 引言 29
2.2 机翼后掠角影响 29
2.2.2 展弦比3.0的机翼 31
2.2.3 展弦比4.0的机翼 35
2.3.1 平直机翼 37
2.3 展弦比影响 37
2.3.2 后掠机翼 38
2.3.3 三角机翼 39
2.4.1 平直机翼 43
2.4 尖削比影响 43
2.4.2 后掠机翼 44
2.5.1 尖头和圆头翼型 47
2.5 翼型选择的一些问题 47
2.5.2 翼型的相对厚度和弯度 50
2.5.3 战斗机翼型选择的分析 52
2.5.4.1 跨音速飞机技术计划 55
2.5.4 超临界翼型 55
2.5.4.2 超临界机动战斗机方案 58
2.6 后掠机翼设计的一些问题 60
2.6.1 后掠机翼的激波和前缘分离涡 61
2.6.2 后掠机翼的“上仰” 63
2.6.2.1 翼刀 64
2.6.2.2 前缘缝翼 66
2.6.2.4 前缘下垂（前缘襟翼） 68
2.6.2.3 克鲁格襟翼 68
2.6.2.5 前缘锯齿 69
2.6.3.1 展弦比和内外翼后掠角的影响 70
2.6.3 双后掠机翼 70
2.6.3.2 外翼后掠角的影响 72
2.6.3.3 双后掠机翼与其他机翼形式的比较 74
2.6.4 曲线前缘机翼 78
2.7 三角机翼设计的一些问题 80
2.7.1 前缘锥形扭转 81
2.7.2 前缘分离旋涡 84
2.7.3.3 升力线斜率 87
2.7.3 三角机翼超音速设计的某些问题 87
2.7.3.1 前缘吸力 87
2.7.3.2 翼型最大厚度位置 87
2.7.3.5 上下翼面的升力分配 88
2.7.3.4 诱导阻力 88
2.8.1 超音速运输机 90
2.8 超音速巡航和机动的机翼设计的一些问题 90
2.8.2 超音速巡航战斗机 91
2.8.3.1 前缘吸力和机翼扭转设计 93
2.8.3 提高机翼超音速效率的措施 93
2.8.3.2 超临界横流 95
2.8.3.3 前缘涡襟翼 96
2.9.1 F-104战斗机 97
2.9 一些战斗机机翼设计的分析 97
2.9.2 F-4战斗机 98
2.9.3 F-15战斗机 101
2.9.4 F-16战斗机 105
2.9.5 YF-17/F-18战斗机 106
2.9.6 米格21和苏7战斗机 110
2.10.1.1 设计要求 113
2.10 计算流体动力学在机翼设计中的应用 113
2.10.1 高机动技术验证机（HIMAT） 113
2.10.1.2 CFD设计程序和方法 114
2.10.1.3 气动力设计 116
2.10.1.4 机翼的气动弹性剪裁设计 118
2.10.2.1 机翼设计 120
2.10.2 “狮”（LAVI）战斗机 120
2.10.2.3 鸭面优化设计 121
2.10.2.2 前缘襟翼优化设计 121
2.10.2.4 风洞试验验证 122
2.10.3 机翼弯扭设计升力系数研究 124
2.10.4 F-22战斗机 127
2.10.4.1 面元法的应用 128
2.10.4.2 欧拉／N-S方法的应用 129
2.11 结束语 130
第3章 旋涡空气动力的应用……………………………………………………………方宝瑞 132
参考文献 132
3.0 符号表 137
3.1 引言 141
3.2.1.1 YF-17和YF-16的经验 146
3.2 机翼边条 146
3.2.1 边条外形和大小的影响 146
3.2.1.2 边条几何外形影响 151
3.2.2.1 设计方法 154
3.2.2 边条外形设计 154
3.2.2.2 边条外形对边条涡破裂位置的影响 156
3.2.2.3 边条外形对边条效率系数的影响 162
3.2.2.4 结束语 168
3.2.3.1 机翼平面形状对边条的影响 169
3.2.3 边条与机翼的干扰及边条与鸭面的比较 169
3.2.3.2 边条的干扰作用 172
3.2.3.3 机翼弯曲扭对边条的影响 175
3.2.3.4 边条与鸭面的比较 176
3.2.4 M数影响 178
3.2.5.1 压力分布 181
3.2.5 边条机翼的压力分布和流态 181
3.2.5.2 流态 183
3.2.6.1 边条大小影响 186
3.2.6 边条对横侧气动特性的影响 186
3.2.6.2 机翼后掠角影响 189
3.2.6.3 其他 191
3.2.7.1 铰接边条的概念 193
3.2.7 铰接边条 193
3.2.7.2 边条对称下偏 194
3.2.7.3 边条非对称下偏 195
3.3.1.1 前缘涡襟翼的形状、偏度和其他参数的影响 197
3.3 前缘涡襟翼 197
3.3.1 机翼前缘后掠角Λ0≥70° 197
3.3.1.2 分段式涡襟翼 202
3.3.1.3 双折式涡襟翼 204
3.3.2.1 前缘涡襟翼的形状、偏度和其他参数的影响（Λ0=60°） 207
3.3.2 机翼前缘后掠角Λ0＜70° 207
3.3.2.2 涡襟翼在F-106战斗机上的验证 212
3.3.2.3 中等后掠机翼 215
3.3.3 双后掠机翼 225
3.3.4 涡襟翼的分离再附着线 231
3.3.5 涡襟翼与机翼边条的比较 235
3.4.1.1 44°后掠机翼 237
3.4 升力面的吹气旋涡控制 237
3.4.1 机翼展向吹气 237
3.4.1.2 机翼平面形状的影响 239
3.4.1.3 三角机翼和平面直机翼战斗机方案 243
3.4.2 后缘襟翼展向吹气 247
3.4.3.1 边条展向吹气 250
3.4.3 边条和鸭面展向吹气 250
3.4.3.2 鸭面展向吹气 252
3.4.4.1 边条 253
3.4.4 机翼展向吹气与边条、前后缘襟翼的比较和综合应用 253
3.4.4.2 前缘襟翼 255
3.4.4.3 后缘襟翼 256
3.5 机头旋涡控制 257
3.5.1.1 机头边条的作用 258
3.5.1 机头边条 258
3.5.1.2 机头边条长和宽度的影响 261
3.5.1.3 三角形机头边条 263
3.5.1.4 可控机头边条 266
3.5.2 机头吹气 271
3.5.3 螺旋绊线 274
参考文献 276
第4章 鸭式布局…………………………………………………………………………方宝瑞4.0 符号表 280
4.1 引言 282
4.2.1.1 机翼平面形状的影响 283
4.2 远距鸭面 283
4.2.1 纵向气动特性 283
4.2.1.2 鸭面平面形状的影响 285
4.2.1.3 鸭面大小的影响 286
4.2.1.4 增加鸭式布局抬头力矩的措施 287
4.2.2.1 垂尾位置和大小的影响 288
4.2.1.5 鸭面操纵与机翼后缘操纵的组合 288
4.2.2 横侧气动特性 288
4.2.2.5 机头边条影响 291
4.2.2.2 机翼平面形状的影响 291
4.2.2.3 机翼上下位置的影响 291
4.2.2.4 鸭面平面形状的影响 291
4.2.3.2 鸭式布局与无尾布局的比较 293
4.2.3 鸭式与其他布局形式的比较 293
4.2.3.1 鸭式布局与正常布局的比较 293
4.3 近距鸭面 294
4.3.1.1 鸭面上下位置和机翼平面形状的影响 295
4.3.1 小展弦比机翼 295
19.1.6 一些特殊流动问题 （1 296
4.3.1.2 鸭面后掠角和上下反角的影响 308
4.3.1.3 鸭面边条的影响 309
4.3.1.4 鸭面和鸭面襟翼的操纵效率 309
4.3.1.5 横侧特性 312
4.3.1.6 鸭面和机翼的旋涡流态 325
4.3.2 中等展弦比机翼 329
4.3.2.1 机翼平面形状的影响 329
4.3.2.2 鸭面平面形状的影响 331
4.3.2.3 鸭面位置的影响 334
4.3.2.4 鸭面大小的影响 337
4.3.2.5 鸭面偏度的影响 338
4.3.3 抖振特性 339
4.3.3.1 小展弦比机翼鸭式布局 339
4.3.3.2 中等展弦比机翼鸭式布局 339
4.3.4 鸭式与其他布局形式的比较 340
4.3.4.1 中等展弦比机翼 340
4.3.4.2 小展弦比机翼 342
4.3.4.3 通用研究模型 343
4.3.4.4 变后掠先进战斗机方案 350
4.3.4.5 跨音速高机动性战斗机方案 353
4.3.4.6 结束语 356
参考文献 358
第5章 变后掠机翼……………………………………………………………………余松涛5.0 符号表 361
5.1 引言 363
5.1.1 简要发展历史 363
5.1.2 变后掠机翼的基本气动力特性 365
5.2 变后掠机翼转轴位置的选择 367
5.3 变后掠机翼的翼套及扇翼 371
5.3.1 变后掠机翼的翼套 371
5.3.2 翼套扇翼 374
5.4 变后掠机翼的前缘襟翼、缝翼和后缘襟翼 375
5.4.1 前缘襟翼和前缘缝翼 375
5.4.2 后缘襟翼 376
5.5 变后掠飞机的横向操纵 377
5.5.1 扰流板 377
5.5.2 差动平尾与扰流板组合 379
5.6 变后掠规律 381
5.7 变后掠过程中飞机的动态响应 384
5.8 典型变后掠飞机F-14的分析 387
5.8.1 F-14飞机概况 387
5.8.2 F-14飞机的气动布局 387
5.9 可变斜机翼 391
参考文献 393
第6章 增升装置…………………………………………………………………………李天6.0 符号表 395
6.1 引言 397
6.2 无限翼展机翼的增升装置 398
6.2.1 分段机翼的流动特性 398
6.2.2 带后缘襟翼的翼型空气动力特性 400
6.2.3 在NACA翼型上配置最佳的双缝襟翼的风洞试验结果 403
6.2.4 后缘襟翼几何参数对翼型气动特性的影响 405
6.3 有限翼展机翼的增升装置 411
6.3.1 机翼后掠角对增升装置效率的影响 412
6.3.2 机翼展弦比对增升效率的影响 412
6.3.3 机翼平面形状对增升装置效率的影响 413
6.4 后缘襟翼的设计 414
6.4.1 小展弦比机翼的后缘襟翼几何参数的影响 416
6.4.2 增升装置引起的机翼升力系数增量的估算方法 418
6.4.3 中等展弦比后掠机翼的各种后缘襟翼效率的比较 423
6.4.4 几种常用后缘襟翼设计参数的选取实例 424
6.4.5 常用的动力增升装置 426
6.4.5.1 弦向吹气襟翼 426
6.4.5.2 展向吹气襟翼 427
6.4.6 综述 431
6.5 前缘襟翼的设计 432
6.5.1 前缘机动襟翼 432
6.5.1.1 前缘机动襟翼的减阻效果 432
6.5.1.2 前缘机动襟翼参数变化的影响 435
6.5.1.3 机翼边条对前缘机动襟翼的影响 438
6.5.1.4 机翼平面形状对前缘机动襟翼的影响 439
6.5.1.5 前缘机动襟翼对其他方面的影响 440
6.5.2 前缘机动缝翼 440
6.5.2.1 前缘机动缝翼的参数选择 443
6.5.2.2 前缘缝翼设计实例 444
6.6 前缘和后缘机动襟翼的综合使用 447
参考文献 450
第7章 尾翼的布置和设计………………………………………………………………李天7.0 符号表 451
7.1 引言 453
7.2 平尾设计 453
7.2.1 平尾的作用 453
7.2.2 平尾设计准则 455
7.2.3 平尾参数选择 457
7.2.3.1 平面形状的选取 458
7.2.3.2 平尾位置的选择 462
7.2.3.3 机翼参数对平尾作用的影响 467
7.2.3.4 机身和尾喷流的影响 471
7.2.4 全动平尾转轴的选取 473
7.3 垂尾设计 475
7.3.1 垂尾的作用 475
7.3.2 垂尾设计准则 477
7.3.3 垂尾的布置形式和参数选择 477
7.3.3.1 垂尾的布置形式 477
7.3.3.2 垂尾平面参数的选择 479
7.3.3.3 单、双垂尾的设计 487
7.3.3.4 尾喷流对垂尾效率的影响 494
7.3.4 腹鳍的设计 495
7.3.4.1 腹鳍的作用及选取 495
7.3.4.2 单、双腹鳍比较 495
7.3.4.3 平尾位置及偏度的影响 497
7.3.5 方向舵的设计 498
参考文献 498
第8章 翼型的选择与设计………………………………………………………………乔志德8.0 符号表 499
8.1 引言 501
8.2 翼型的几何、气动参数 502
8.2.1 翼型的几何参数 502
8.2.2 翼型的气动参数 503
8.3 翼型的种类与特征 503
8.3.1 早期的翼型 503
8.3.2 层流翼型 504
8.3.3 高升力翼型 506
8.3.4 超临界翼型 508
8.4 翼型的选择与对翼型气动特性的要求 509
8.4.1 翼型特性与飞机性能的关系 510
8.4.2 翼型性能的边界 510
8.4.3 翼型基本技术指标的确定 511
8.5 翼型气动特性与翼型的几何特性之间的关系 515
8.5.1 零升力迎角 516
8.5.2 升力线斜率 516
8.5.3 最大升力 518
8.5.4 阻力特性 521
8.5.5 力矩特性 525
8.6 翼型设计 526
8.6.1 翼型设计要求及举例 526
8.6.2 翼型的设计与修形 528
8.6.3 翼型-飞机的一体化设计 528
8.7 翼型的使用 530
8.8 翼型数据举例 532
参考文献 539
第9章 进气道与机体的综合设计………………………………………………………方宝瑞9.0 符号表 541
9.1.1.1 进气道设计的发展及其与机体的综合设计 544
9.1.1 进气道设计的发展 544
9.1 引言 544
9.1.1.2 进气道设计要求 545
9.1.2 进气道设计基础 546
9.1.2.1 进气形式 546
9.1.2.2 超音速进气道的压缩形式 547
9.1.2.3 外压缩进气道设计基础 548
9.1.3 进气道与发动机的相容性 553
9.1.3.1 相容性概念 553
9.1.3.2 影响相容性的因素 553
9.1.3.3 畸变 554
9.2 机体对进气道的影响 556
9.2.1 前机身外形对两侧进气口流场的影响 556
9.2.2 前机身外形对两侧进气道性能的影响 561
9.2.3 遮蔽式进气口的流场 565
9.3.1 二维和三维进气（单独进气道） 570
9.2.4 其他 570
9.3 不同形式的进气道 570
9.3.2 机身两侧二维和三维进气道的比较 571
9.3.3 翼下二维和三维进气道的比较 576
9.3.4 机身两侧和遮蔽式进气道的比较 580
9.3.4.1 M0=0.9 580
9.3.4.2 M0=1.6 581
9.3.4.3 M0=2.2 585
9.3.5 背部进气道 590
9.3.5.1 引言 590
9.3.5.2 背部进气道的进口流场和性能 591
9.3.5.3 其他布参数的影响 595
9.3.5.4 背部进气道与常规进气道的比较 598
9.3.6 其他 601
9.3.6.1 机翼边条参数对进气道性能的影响 601
9.3.6.2 斜板垂直和水平的比较 604
9.3.6.3 与机体高度综合化的进气道 607
9.3.6.4 亚音速扩压管长度的影响 609
9.4 过失速机动的进气道措施 611
9.4.1 转动唇口和辅助进气门 611
9.4.2 唇口襟翼、缝翼和唇口吹气 614
9.5.1 F-15战斗机 618
9.5.1.1 进气道方案的选择 618
9.5 进气道与机体综合设计的经验 618
9.5.1.2 进气道的设计和发展 619
9.5.2 YF-16战斗机 626
9.5.2.1 进气道方案的选择 626
9.5.2.2 进气道的设计和发展 628
9.5.3 “狂风”战斗机及进气道的“旋流” 631
9.5.3.1 “狂风”战斗机及进气道的设计 631
9.5.3.2 进气管道内的“旋流” 632
参考文献 635
第10章 喷管与后体的综合设计…………………………………………………………方宝瑞10.0 符号表 638
10.1 引言 642
10.1.1 超音速巡航 647
10.1.2 高机动性、敏捷性和过失速机动 649
10.1.3 短距起落性能 651
10.1.4 隐身性 652
10.2.1 喷管类型 654
10.2 轴对称（三维）喷管与后体的综合设计 654
10.2.2 单喷管 658
10.2.2.1 尾部收缩角 659
10.2.2.2 尾部长细比 660
10.2.2.3 底部面积 664
10.2.2.4 喷管与后体结合处外形 666
10.2.3 双喷管 667
10.2.3.1 双喷管间距 667
10.2.3.2 中间整流和尾撑 673
10.2.4.1 F-14A战斗机 687
10.2.4 一些飞机的设计经验 687
10.2.4.2 F-15战斗机 693
10.2.4.3 双发战斗机方案 698
10.3.1 二维和三维多功能喷管的对比 701
10.3.1.1 喷管类型 701
10.3 非轴对称（二维）喷管与后体的综合设计 701
10.3.1.2 喷管的重量和性能 702
10.3.1.3 发动机性能 704
10.3.2 二维喷管的诱导升力 706
10.3.3 其他 707
10.3.3.1 二维和三维喷管-后体阻力比较 707
10.3.3.2 二维喷管收缩角 708
10.3.3.3 二维喷管航向矢量推力控制 710
10.3.4 二维喷管的应用研究 713
10.3.4.1 F-15 S/MTD验证机 713
10.3.4.2 先进喷管研究项目 718
10.3.4.3 超音速巡航战斗机方案（SCF） 735
10.3.5 结束语 748
10.4 尾翼与喷管-后体的干扰 749
10.4.1 单发飞机 750
10.4.1.1 尾翼位置 750
10.4.1.2 尾翼展长 756
10.4.1.3 后体修形 756
10.4.2 双发飞机 758
10.4.2.1 尾翼位置 759
10.4.2.2 双垂尾参数 766
10.4.3 单发和双发飞机的对比 768
参考文献 772
第11章 大迎角气动设计的特点…………………………………………………………方宝瑞11.0 符号表 775
11.1 引言 779
11.2 大迎角空气动力学的特点 784
11.2.1 气流分离 784
11.2.1.1 二维流动 784
11.2.1.2 三维流动 786
11.2.2 大迎角飞行品质的恶化 791
11.2.2.1 纵向 791
11.2.2.2 横侧 792
11.2.3 大迎角空气动力非线性和飞机动力学 795
11.2.3.1 非线性 795
11.2.3.2 气动力交叉耦合 797
11.2.3.3 时间相关性和气动力滞后 798
11.2.3.4 与布局细节密切相关 799
11.3 抖振 801
11.3.1 概述 801
11.3.2 试验方法 803
11.3.3 预测方法 805
11.3.4 提高抖振边界的措施 807
11.3.4.1 翼型参数的影响 807
11.3.4.2 机翼参数的影响 808
11.3.4.3 机翼前后缘襟翼的影响 808
11.3.4.4 机翼边条的影响 809
11.4 失控和尾旋 811
11.4.1 概述 811
11.4.2 试验技术 814
11.4.2.1 风洞试验 814
11.4.2.2 风洞大迎角试验的雷诺数影响 815
11.4.2.3 水洞试验 817
11.4.2.4 动力相似模型的飞行试验 817
11.4.2.5 飞行模拟器 819
11.4.3 设计准则 819
11.4.3.1 横侧失控准则 819
11.4.3.2 纵横耦合准则 822
11.4.3.3 俯仰失控准则 823
11.4.3.4 尾翼阻尼效率因子 823
11.5 改善大迎角气动特性的措施 825
11.5.1 稳定性和操纵性 825
11.5.1.1 良好的稳定性 825
11.5.1.2 足够的操纵性 829
11.5.2 机翼平面形状的影响 834
11.5.3 前机身设计 836
11.5.3.1 前机身长细比 837
11.5.3.2 前机身截面形状 840
11.5.3.3 钝头前机身 845
11.5.4 其他布局措施 846
11.5.5 一些战斗机的经验 848
11.5.5.1 A-7攻击机 848
11.5.5.2 F-4战斗机 849
11.5.5.3 F-5战斗机 852
11.5.5.4 F-14A战斗机 852
11.5.5.5 YF-16/F-16A战斗机 854
11.5.5.6 EA-6B电子战斗机 858
参考文献 862
第12章 机身设计…………………………………………………………………………方宝瑞12.0 符号表 865
12.1 引言 867
12.2 机身外形 867
12.2.1 机身形状 867
12.2.1.1 机身长细比和最大截面位置 867
12.2.1.2 前机身外形 868
12.2.1.3 机头钝度 870
12.2.1.4 后机身外形 872
12.2.2 前机身截面形状 874
12.2.2.1 截面形状对单独前机身气动特性的影响 874
12.2.2.2 截面形状对全机气动特性的影响 875
12.2.3 融合体前机身 881
12.2.3.1 单独前机身 882
12.2.3.2 融合体前机身对全机气动特性的影响 882
12.2.3.3 两种融合体机身外形 887
12.2.3.4 M数影响 889
12.2.4 机头下垂和后机身上翘 890
12.2.4.1 机头下垂 890
12.2.4.2 后机身上翘 892
12.3 面积律 893
12.3.1 跨音速面积律 893
12.3.2 超音速面积律 895
12.3.3 机身修形 898
12.3.3.1 全部修形和部分修形 898
12.3.3.2 鼓包修形 899
12.3.3.3 修形M数的选择 900
12.3.3.4 流线修形法 905
12.4 座舱盖外形 906
12.4.1 研究1 906
12.4.2 研究2 909
12.4.3 研究3 912
12.4.4 结束语 915
参考文献 917
第13章 前掠机翼…………………………………………………………………………方宝瑞13.0 符号表 920
13.1 引言 923
13.2 鸭面影响 929
13.2.1 小展弦比前掠机翼（A=2.5） 929
13.2.1.1 下鸭面 929
13.2.1.2 上鸭面 931
13.2.1.3 前掠鸭面和后掠鸭面 932
13.2.2 中展弦比前掠机翼（A=3.28） 932
13.3 机翼前后缘襟翼和边条的影响 934
13.4 横侧特性 936
13.4.1 小展弦比前掠机翼（A=2.5） 936
13.4.1.1 鸭式布局的前掠机翼方案 936
13.4.1.2 鸭面上下位置的影响 939
13.4.1.3 机翼上下位置的影响 941
13.4.1.4 前掠机翼和后掠机翼的比较 941
13.4.2 中展弦比前掠机翼（A=3.28） 944
13.4.2.1 鸭面影响 944
13.4.2.2 前后缘襟翼的影响 944
13.4.2.3 边条影响 945
13.4.2.4 鸭面和边条的综合影响 945
13.5 前掠机翼和后掠机翼飞机方案的比较 947
13.5.1 鸭式布局方案 947
13.5.2 正常（平尾）布局方案 949
13.5.2.1 前掠机翼方案FSW1与后掠机翼方案ASW2的比较 949
13.5.2.2 前掠机翼方案FSW1与后掠机翼方案ASW3的比较 952
13.5.3 跨音速高机动性战斗机方案 954
13.5.3.1 FSW与SMF-1的对比 954
13.5.3.2 FSW与HiMAT的对比 955
13.5.4 结束语 956
13.6 X-29A前掠机翼验证机 957
13.6.1 气动布局设计 958
13.6.2 纵向气动特性 961
13.6.3 横侧气动特性 964
13.6.3.1 横侧稳定性 964
13.6.3.2 鸭面对横侧稳定性的影响 966
13.6.3.3 后边条襟翼对横侧稳定性的影响 968
13.6.3.4 横侧操纵性 968
参考文献 971
第14章 三翼面布局………………………………………………………………………方宝瑞14.0 符号表 972
14.1 引言 974
14.2 纵向气动特性 976
14.2.1 升力特性 976
14.2.2 阻力特性 978
14.2.3 力矩特性 979
14.2.4 鸭面位置 981
14.3 横侧稳定性 983
14.4 操纵性 984
14.4.1 襟翼效率 984
14.4.2 全动平尾效率 985
14.4.3 副翼效率 986
14.4.4 方向舵效率 986
14.4.5 差动鸭面 987
14.5 直接力控制 990
14.6 结束语 991
参考文献 992
第15章 有尾与无尾布局的比较…………………………………………………………方宝瑞15.0 符号表 993
15.1 引言 995
15.2 无尾与固定和变后掠机翼有尾方案的比较 996
15.3 有尾方案与无尾方案的比较 999
15.3.1 超音速高空截击机方案 999
15.3.1.1 零升阻力 1000
15.3.1.2 诱导阻力和配平阻力 1001
15.3.1.3 其他方面的比较 1002
15.3.2 跨音速高机动性战斗机方案 1004
15.3.3 放宽静稳定度的影响 1006
15.4 有尾、无尾和鸭式方案的比较 1009
15.5 稳定性操纵性和静不稳定度限制 1011
15.5.1 平尾布局 1012
15.5.2 无尾布局 1014
15.5.3 鸭式布局 1015
15.6 结束语 1016
参考文献 1018
第16章 外挂物布局………………………………………………………………………方宝瑞16.0 符号表 1019
16.1 引言 1022
16.2.1 外挂展向位置 1025
16.2 机翼外挂 1025
16.2.1.1 贴合式外挂 1025
16.2.1.2 挂架式外挂（后掠机翼） 1028
16.2.1.3 挂架式外挂（三角机翼） 1030
16.2.1.4 挂架式外挂（平直机翼） 1031
16.2.1.5 翼尖外挂 1031
16.2.1.6 结束语 1033
16.2.2 外挂弦向位置 1036
16.2.2.1 贴合式外挂 1036
16.2.2.2 挂架式外挂（后掠机翼） 1036
16.2.2.3 挂架式外挂（三角机翼） 1039
16.2.2.4 结束语 1040
16.2.3 外挂垂直位置 1041
16.2.3.1 后掠机翼 1041
16.2.3.2 平直机翼 1041
16.2.3.3 结束语 1043
16.2.4.1 副油箱长细比 1043
16.2.4.2 挂架 1044
16.2.4.3 面积律 1047
16.2.4.4 多外挂 1048
16.2.4.5 机翼相对厚度 1050
16.3 超音速外挂干扰 1052
16.3.1.1 阻力 1053
16.3.1 后掠机翼 1053
16.3.1.2 升力 1057
16.3.1.3 俯仰力矩 1058
16.3.2 三角机翼和平直机翼 1059
16.3.1.4 侧力和偏航力矩 1059
16.3.2.1 阻力 1060
16.3.2.2 升力 1061
16.3.2.3 侧力 1062
16.3.3 外挂外形和大小 1064
16.4 机身外挂 1066
16.4.1.1 半埋、贴合和挂架式的比较 1067
16.4.1 半埋式、贴合式和挂架式外挂 1067
16.4.1.2 外挂的外形 1068
16.4.1.3 外挂前后位置 1069
16.4.2 半埋凹槽影响 1070
16.5 有利干扰和保形外挂 1072
16.5.1.1 挂架式外挂 1073
16.5.1 有利干扰 1073
16.5.1.2 贴合式和半埋式外挂 1076
16.5.2 保形外挂 1079
16.5.2.1 保形集挂炸弹 1080
16.6.1 机翼流场 1082
16.6.1.1 45°后掠机翼 1082
16.6 外挂载荷 1082
16.6.1.2 平直机翼 1086
16.6.2.1 展向位置影响 1088
16.6.2 外挂载荷与外挂布局 1088
16.5.2.2 保形副油箱 1089
16.6.2.2 弦向位置影响 1089
16.6.2.3 垂直位置影响 1092
16.6.2.4 其他 1094
16.7 投放和分离 1099
16.8 发动机短舱 1103
16.8.1 机翼短舱布局 1104
16.8.2.1 翼下短枪 1108
16.8.2 短舱与机翼的干扰 1108
16.8.2.2 挂架 1109
16.8.2.3 贴合式后短舱 1110
16.8.2.4 机翼上部短舱 1112
16.8.3 后机身短舱布局 1113
16.9 结束语 1115
参考文献 1118
第17章 民用运输机的气动布局设计……………………………………………………赵国强17.0 符号表 1122
17.2.1 机翼设计要求和评价准则 1126
17.1 概述 1126
17.2 机翼气动布局 1126
17.2.2 机翼主要参数选择 1128
17.2.3.1 运输机翼型发展的里程碑 1130
17.2.3 高亚音速运输机翼型的发展 1130
17.2.3.2 超临界翼型设计特点 1132
17.2.3.3 超临界翼型的尺度效应 1134
17.2.3.4 发散后缘翼型 1135
17.2.4.1 设计状态的确定 1138
17.2.4 高亚音速运输机机翼设计 1138
17.2.4.2 控制翼型配置 1139
17.2.4.3 最佳弯扭设计 1140
17.2.4.4 弹性变形的影响 1141
17.2.4.5 巡航外形和型架外形 1142
17.2.4.6 翼根和翼尖区处理 1144
17.2.5.2 层流机翼和层流控制 1148
17.2.5 减少高亚音速巡航阻力的其他措施 1148
17.2.5.1 概述 1148
17.2.5.3 细纹——紊流减阻措施 1149
17.2.5.4 翼梢小翼和其他翼尖装置 1150
17.3.1.1 起飞和着陆爬升 1158
17.3 增升装置气动布局 1158
17.3.1 民用运输机增升装置设计要求 1158
17.3.1.3 着陆场长 1159
17.3.1.2 起飞场长 1159
17.3.2.1 后缘增升装置 1160
17.3.2 前、后缘增升装置的典型形式 1160
17.3.3.1 对前、后缘增升装置的要求 1162
17.3.2.2 前缘增升装置 1162
17.3.3 增升装置气动力设计 1162
17.3.3.3 增升装置的缝隙、重叠量和偏度的优化 1163
17.3.3.2钩形升力面和二维粘性分析 1163
17.3.3.4 翼吊短舱的飞机避免喷流打襟翼的几种方法 1168
17.3.4.1 民用飞机安全性现状及对失速特性的要求 1169
17.3.4 改善大迎角失速特性的措施 1169
17.3.4.2 常用的防失速措施 1170
17.4.1 概述 1176
17.4 动力装置气动布局 1176
17.4.2.1 概述 1177
17.4.2 涡扇动力装置的翼吊布局 1177
17.4.2.2 发动机短舱／机翼相对位置 1178
17.4.2.3 发动机短舱／吊挂／机翼综合设计 1183
17.4.2.4 翼吊布局的短舱／吊挂外形设计 1185
17.4.3.1 引言 1189
17.4.3 涡扇动力装置的尾吊布局 1189
17.4.3.2 发动机短舱、吊挂在机身上定位及外形特点 1190
17.4.4.1 短舱外形设计要求 1192
17.4.4 矩舱气动外形设计 1192
17.4.4.2 矩舱外形设计准则 1193
17.5.1.1 平尾设计要求 1195
17.5 尾翼和操纵面气动布局 1195
17.5.1 尾翼和操纵面的设计要求 1195
17.5.1.2 垂尾设计要求 1196
17.5.1.3 副翼、扰流板设计要求 1197
17.5.2.1 尾翼和操纵面统计数据 1199
17.5.2 尾翼和操纵面气动布局设计 1199
17.5.2.2 平尾气动布局设计 1202
17.5.2.3 垂尾气动布局设计 1204
17.5.2.4 副翼和扰流板气动布局设计 1206
17.6.2.1 概述 1207
17.6 民用飞机气动布局设计分析 1207
17.6.1 美国Delta航空公司对150座级短程客机的要求 1207
17.6.2 波音737-300 1207
17.6.2.2 气动布局特点 1208
17.6.3.1 引言 1209
17.6.3 MD-82 1209
17.6.3.2 气动布局特点 1210
17.6.4.1 引言 1215
17.6.4 A320 1215
17.6.4.2 气动布局特点 1216
参考文献 1224
第18章 其他问题…………………………………………………………………………方宝瑞18.0 符号表 1226
18.2 翼根整流 1228
18.1 引言 1228
18.3.1.1 实体 1236
18.3 隐身飞机的气动布局设计 1236
18.3.1 引言 1236
18.3.1.2 空腔体 1237
18.3.1.3 边缘和缝隙 1238
18.3.2.4 形成少量的反射波束 1239
18.3.2 隐身气动设计原则 1239
18.3.2.1 减少飞机的尺寸和部件 1239
18.3.2.2 排除平面的镜面反射 1239
18.3.2.3 消除角反射器 1239
18.3.3.1 机翼 1240
18.3.2.5 翼型头部尖削和减少相对厚度 1240
18.3.2.6 消除或减弱散射源 1240
18.3.2.7 利用部件相互遮蔽 1240
18.3.3 隐身气动设计措施 1240
18.3.3.2 机身 1242
18.3.3.3 尾翼 1245
18.3.3.5 喷管 1246
18.3.3.4 进气道 1246
18.3.4 结束语 1247
18.3.3.6 部件的相互遮蔽 1247
18.3.3.7 口盖和舱门 1247
18.3.3.8 外挂 1247
18.4.1.1 发展回顾 1248
18.4 垂直和短距起落飞机 1248
18.4.1 概述 1248
18.4.1.2 V/STOL飞机 1249
18.4.2.1 推进系统形式 1251
18.4.2 气动布局与推进系统的综合设计 1251
18.4.2.2 超音速V/STOL战斗机方案 1253
18.4.3.1 短距飞机垂直着陆（STOVL） 1257
18.4.3 短距起飞垂直着陆和短距起落 1257
18.4.3.2 短距起落（STOL） 1258
18.4.4 结束语 1262
参考文献 1265
第19章 计算流体动力学及其在气动布局设计中的应用………………………………张仲寅19.0 符号表 1267
19.1.1.2 CFD的效益 1269
19.1 计算流体动力学 1269
19.1.1 引言 1269
19.1.1.1 简史 1269
19.1.1.3 CFD与风洞试验的关系 1270
19.1.1.4 各种CFD方法的选用 1271
19.1.2.2 欧拉方程组 1272
19.1.2 计算流体动力学的数学方程 1272
19.1.2.1 纳维-斯托克斯（N-S）方程组 1272
19.1.2.3 全速势方程 1273
19.1.2.5 附面层方程组 1274
19.1.2.4 小扰动速势方程 1274
19.1.2.6 雷诺方程组 1275
19.1.3.1 概述 1276
19.1.2.7 其他形式的方程及初、边值条件 1276
19.1.3 面元法 1276
19.1.3.2 计算亚音速薄翼升力特性的涡格法 1277
19.1.3.3 面元法的理论基础 1278
19.1.3.4 低阶面元法和高阶面元法 1280
19.1.3.5 小结 1280
19.1.4 有限差分法 1280
19.1.4.1 概述 1280
19.1.4.2 有限差分近似 1281
19.1.4.3 收敛性、相容性和稳定性 1282
19.1.4.4 显式格式和隐式格式 1283
19.1.4.5 CFL条件、人工粘性、TVD格式 1283
19.1.4.6 二步格式 1287
19.1.4.7 松弛迭代法 1288
19.1.4.8 其他方法 1289
19.1.5 其他各种解法 1289
19.1.5.1 有限元素法 1289
19.1.5.2 边界元法 1291
19.1.5.3 有限体积法 1292
19.1.5.4 附面层微分方程解法 1292
19.1.5.5 有粘／无粘迭代算法 1295
19.1.6.1 附面层计算的反方法 1296
19.2 计算流体动力学在飞机气动设计中的应用 1298
19.2.1 概述 1298
19.1.6.2 大迎角分离流动 1298
19.2.2 亚、超音速全机气动力计算 1299
19.2.2.1 引言 1299
19.2.2.2 计算方法 1299
19.2.2.3 计算结果与试验的比较 1300
19.2.3 机翼最佳弯扭设计 1300
19.2.3.1 引言 1300
19.2.3.2 亚音速机翼弯扭设计 1300
19.2.3.3 亚、超音速机翼弯扭设计算例 1302
19.2.4 跨音速机翼和翼型的气动设计 1305
19.2.4.1 引言 1305
19.2.4.2 设计计算方法 1306
19.2.4.3 设计实例 1308
19.2.4.4 补充说明 1310
19.2.5 其他设计计算方法 1310
19.2.5.1 多段翼型气动计算 1312
19.2.5.2 翼身-挂架-外挂的跨音速小扰动计算 1313
19.2.5.3 翼-身组合体跨音速全速势方程计算 1313
19.2.5.4 进、排气系统的内流计算 1313
19.2.5.5 静气动弹性和非定常气动力计算 1313
19.2.6 计算机辅助空气动力设计的现状和发展趋势 1313
19.2.6.1 计算机辅助空气动力设计的现状 1313
19.2.6.2 计算机辅助空气动力设计的发展趋势 1320
参考文献 1324