航空航天学通论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:湖北科技

作者:高振维

出品人:

页数:635

译者:

出版时间:2007-7

价格:72.00元

装帧:

isbn号码:9787535238481

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航空航天学通论：探索苍穹的科学与工程 本书旨在为读者构建一个全面、深入且富于启发性的航空航天学知识体系。它并非聚焦于某一特定尖端技术或单一学科分支，而是着眼于整个航空航天领域的宏观脉络、核心原理、关键技术及其历史演进与未来展望。通过系统性的阐述，读者将得以领略驱动人类飞向天空、迈向太空的复杂科学与工程挑战。 本书的结构设计遵循从基础理论到系统集成的逻辑顺序，确保即便是航空航天领域的初学者也能逐步建立起扎实的理论基础，同时为专业人士提供回顾与深思的广阔平台。 第一部分：航空学基础——飞行的艺术与科学 本部分聚焦于人类首次实现可持续飞行的基础科学——空气动力学、飞行器总体设计与空气动力学性能的实现。 第一章：空气动力学原理 深入探讨流体力学在低速、高速乃至超高速条件下的特殊表现。内容涵盖伯努利原理、流线型设计的基础，以及升力、阻力、侧力的产生机制。重点剖析了机翼的二维和三维理论，如翼型设计、展弦比、后掠角对气动特性的影响。同时，引入了边界层理论、气动弹性力学（Aeroelasticity）的基础概念，阐释了颤振、抖振等对飞行安全至关重要的现象。对于不同马赫数下的气动特性变化，特别是跨音速和超音速流动的激波、膨胀波的形成与控制，给予了详尽的分析。 第二章：飞行器总体设计与性能分析 本章将设计思想置于核心。介绍经典固定翼飞机、直升机乃至更复杂气动布局（如倾转旋翼机、无尾翼布局）的基本构型选择依据。详细阐述了飞行器性能分析的四大支柱：起飞性能、爬升性能、巡航性能和着陆性能的定量计算方法。讨论了载荷系数、结构效率、动力装置布局对整体性能的影响。此外，还涉及飞行器稳定性与操纵性（Stability and Control）的理论基础，包括静稳定性和动稳定性的判据，以及如何设计有效的控制面系统以实现预期的飞行品质。 第三章：航空推进系统 本部分是驱动飞行的“心脏”。系统介绍活塞式发动机、涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机的结构、工作循环（如布雷顿循环的改进）与性能评估指标（如推重比、耗油率）。对比了不同发动机类型在不同飞行包线下的适用性与优缺点。对于未来发展方向，如冲压发动机、组合循环发动机的初步概念，也进行了前瞻性的介绍。同时，对螺旋桨的空气动力学效应和推进效率的计算进行了深入讨论。 第二部分：航天学基础——迈向深空的技术 本部分是通往地球轨道及更远深空探索的基石，涵盖轨道力学、航天器设计与空间环境影响。 第四章：轨道力学与推进 以牛顿万有引力定律和开普勒定律为起点，系统推导了基本的轨道要素（如半长轴、偏心率、轨道倾角）。详细分析了霍曼转移轨道、平面机动、非平面机动等常见的轨道转移策略。引入了受摄动影响的轨道动力学，考虑了地球非球形引力场、大气阻力等对长期轨道维持的影响。在推进方面，深入探讨了化学火箭发动机的推力产生机制、比冲（Isp）的优化，并对电推进（如离子推进器、霍尔推进器）的基本原理和未来潜力进行了分析。 第五章：航天器总体设计与姿态控制 本章关注如何在严酷的空间环境中构建可靠的航天器。内容涵盖航天器结构设计、热控制系统（被动与主动热控）、电源系统（太阳能电池阵、放射性同位素温差发电机）以及遥测、跟踪与指令系统（TT&C）。姿态控制是航天器的核心生存技能，本章详述了牛顿-欧拉方程在刚体运动中的应用，介绍了反应轮、控制力矩陀螺、磁力矩器等主流的姿态执行机构及其控制算法（如四元数表示法、卡尔曼滤波在姿态估计中的应用）。 第六章：空间环境与载荷 探讨航天器所处的独特空间环境，包括真空、极端温度变化、空间辐射（如范艾伦辐射带）、微流星体与空间碎片（MMOD）的威胁。这些环境因素直接制约着航天器材料的选择和电子设备的设计。同时，本章也涉及对航天任务有效载荷的系统性认识，如对遥感载荷、科学探测仪器和载人航天生命保障系统的基本要求。 第三部分：系统集成、控制与未来展望 本部分将前两部分的知识融会贯通，探讨复杂的系统集成、高精度控制技术，并展望航空航天的未来前沿领域。 第七章：飞行控制与导航 这是将理论转化为实际操作的关键。深入讲解了自动驾驶仪的设计原理，从传统的PID控制到现代的先进鲁棒控制、最优控制理论在飞行器中的应用。导航方面，详细介绍了惯性导航系统（INS）的工作原理、误差来源与修正方法，以及全球定位系统（GPS/GNSS）在航空航天导航中的核心地位。讨论了先进的制导、导航与控制（GNC）技术，特别是在复杂天气下自主着陆、精确交会对接等高难度任务中的实现途径。 第八章：航空航天系统工程与可靠性 强调大型、复杂的航空航天项目所必需的系统工程方法论。这包括需求定义、架构设计、集成与测试（IV&V）。重点阐述可靠性、可维护性与安全性（RMS）在设计过程中的前置地位。通过生命周期管理（Life Cycle Management）的视角，审视从概念提出到退役的整个过程，并引入故障树分析（FTA）和失效模式与影响分析（FMEA）等工程工具。 第九章：前沿探索与交叉学科 本章带领读者展望航空航天领域的未来图景。内容涵盖高超声速飞行器（Hypersonics）的关键技术瓶颈（如热防护系统和喘振控制）、可重复使用运载器（Reusable Launch Vehicles）的设计理念、商业航天的崛起及其对传统模式的冲击。此外，还将探讨新兴的交叉领域，如空间网络通信、人工智能在自主飞行与轨道优化中的潜力，以及人类深空探索（如火星任务）在长期生存、行星际导航上面临的科学和工程挑战。 全书旨在以严谨的科学态度和清晰的工程逻辑，描绘出驱动人类探索天空与宇宙的宏大叙事。通过对基础物理原理的深刻理解和对复杂系统工程的全面介绍，为有志于投身这一领域的读者打下坚实的基础。

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这本书的封面设计得相当有年代感，那种深邃的蓝色背景配上抽象的星轨线条，初看之下，确实让人联想到高深的理论。我本来是抱着学习一些基础物理和工程学原理的期待来翻阅的，尤其是关于材料科学和流体力学在现代交通工具上的应用。然而，当我深入阅读后，发现内容似乎更侧重于宏观的系统工程和政策制定层面。书中花费了大量的篇幅去阐述国际合作的复杂性，以及不同国家在太空探索中利益分配的微妙平衡。这对于一个希望了解具体火箭推进原理或者飞行器结构设计的读者来说，多少有些失焦。比如，它用了好几页来讨论“全球卫星导航系统的多边治理框架”，这部分内容虽然重要，但与我期待的硬核技术细节相去甚远。我期待的是看到更多关于新型复合材料的疲劳测试数据，或者是关于超燃冲压发动机燃烧室的 CFD 模拟结果，但这些在书中几乎没有涉及。相反，它更像是一本关于国际关系和技术伦理的教材，而不是一本深入的工程技术手册。整体阅读下来，感觉像是被带到了一场高级别的战略研讨会，而不是一个充满齿轮和火焰的工程师车间。我个人对那些宏大的叙事兴趣不大，我更关注的是那些支撑起整个行业的、实实在在的技术基石。这本书无疑提供了广阔的视野，但对于想“卷起袖子”深入钻研技术的读者来说，可能需要另寻他途。

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这本书的“通论”名头似乎只是一个噱头，因为在实际内容中，它对几个核心领域展现出了近乎偏执的侧重，而对其他同样重要的分支却轻描淡写。例如，它用了超过三分之一的篇幅来详述大气层内高超声速飞行器的气动弹性力学问题，从数学模型到数值模拟都有相当深入的探讨，这部分内容可以说非常扎实。但是，当涉及到最激动人心的载人航天工程时，描述就变得极其单薄和概括化了。比如，在讨论空间站的长期辐射防护和宇航员的生理适应性时，内容停留在非常基础的科普层面，连“累积剂量限制”的行业标准都没有明确给出，更不用提新型生物屏蔽材料的研究进展了。这让我感觉作者的知识结构严重向传统航空领域倾斜，对近二十年空间探索的重大突破关注不足。一个真正的“通论”，应该在各个关键领域保持相对均衡的深度和广度，而不是像这本书一样，在某些方面达到专家级别，在另一些方面却像初中教材。对于希望全面了解现代航天领域的读者来说，这本书的这种严重失衡，会留下许多知识上的真空地带，需要读者自己花费大量精力去弥补。

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老实说，我对这本书的排版设计感到非常不满意。装帧本身还算可以，但内页的图表质量简直是灾难。想象一下，当你正在努力理解一个复杂的涡轮泵的内部结构时，屏幕上或者纸面上呈现的却是一个模糊不清、线条重叠的低分辨率黑白插图。很多关键的剖视图，本应是帮助理解三维空间关系的利器，结果却因为扫描质量太差，细节完全丢失了。特别是涉及到热力学循环图和喷管膨胀过程的示意图，它们本应是抽象概念具象化的桥梁，但在这本书里，它们更像是匆忙绘制的草图。我尝试在网上搜索书中所提到的特定飞行器模型图样作为补充，但发现书中很多插图都是独有的、未被广泛公开的示意图，这进一步凸显了原图质量低劣带来的阅读障碍。此外，章节之间的过渡非常生硬，上一章还在讨论商业航天的法律框架，下一章就突然跳到了深空探测任务的生命保障系统，缺乏必要的过渡性语言或一个清晰的逻辑链条来将这些看似不相关的领域串联起来。整体阅读体验就是支离破碎，不得不频繁地在不同章节之间来回翻阅，试图拼凑出一个完整的知识画面，非常影响阅读的流畅性和专注度。

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最让我感到困惑的是这本书的语言风格和用词习惯，它似乎完全是按照一份工程报告的格式来撰写的，缺乏任何试图与读者建立连接的尝试。全书充斥着大量的缩写词和首字母缩略语，但很多关键的缩写在首次出现时并没有提供完整的全称解释，或者解释得非常隐晦。我不得不经常停下来，翻到附录去查找，而附录中的解释也常常是不够完整的。比如，提到某个特定型号的推进器时，作者直接使用了诸如“RL-10B-2-1D/X”这样的代号，但对其性能参数和历史改进的描述却极其简略，这对于非专业人士来说，根本无法理解这个代号背后所代表的技术迭代和意义。此外，语句结构常常是冗长且拗口的复合句，主语和谓语之间被大量的从句和修饰语隔开，使得理解句子的核心意思需要反复朗读和拆解。这使得阅读过程变成了一种对耐力的考验，而不是知识的汲取。我更喜欢那种清晰、直接、即使是讨论复杂问题也能保持文本可读性的写作方式。这本书的表达方式，更像是在对自己同行交流，而非面向一个广泛的、渴望学习的读者群体进行普及和传授。

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这本书的文字风格极其严谨，简直到了吹毛求疵的地步，每一个术语的引入都伴随着冗长的历史渊源和定义辨析，这让初学者在入门时会感到一种沉重的阻力。我尝试去理解书中关于轨道力学的部分，但发现作者似乎默认读者已经对高等数学和经典力学了如指掌。例如，在推导霍曼转移轨道时，公式的推导过程被一笔带过，直接给出了一个高度复杂的张量形式，接着就开始讨论如何利用这个模型来优化星链部署的经济效益。这种处理方式，对于我这种需要从零开始搭建知识体系的人来说，简直是一场噩梦。我更希望看到的是图文并茂的解释，比如，通过一个简单的二维平面图解，逐步展示矢量变化对轨迹的影响，而不是直接跳跃到高维度的数学表达。而且，书中引用的参考文献列表非常庞大，但很多都是七八十年代的理论文献，对于近年来新兴的等离子体推进技术或增材制造在航天器制造中的应用，几乎没有提及。这让这本书读起来有种强烈的时代脱节感，仿佛是上个世纪的权威著作被简单地重新排版出版。它更像是给资深学者提供的背景资料汇编，而非一本面向当代读者的“通论”。如果你期待的是一个现代化的、循序渐进的入门指南，这本书恐怕会让你感到极度挫败。

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