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出版者:

作者:Matthews, Cliff

出品人:

页数:288

译者:

出版时间:2001-11

价格:$ 54.18

装帧:

isbn号码:9780750651257

丛书系列:

图书标签:

• 航空工程
• 航空数据
• 工程数据
• 空气动力学
• 结构力学
• 材料科学
• 飞行器设计
• 航空标准
• 航空参考
• 工程手册

《民航适航标准与工程实践手册》 书籍概述： 本书旨在为航空航天工程领域的专业人士、研究人员以及相关专业的学生提供一本全面、深入且极具实践指导意义的参考手册。它聚焦于民用航空领域的核心——适航性、设计标准、制造工艺以及现代维护策略，涵盖了从基础理论到前沿应用的广阔范围。与传统的偏重于基础理论推导或单一学科深度的教材不同，本书将重点放在工程实践中的规范遵循、风险管理以及系统集成，是连接理论知识与实际工程操作的桥梁。 第一部分：航空法规与适航标准体系解析 本部分是全书的基石，详细阐述了全球民用航空适航体系的构建逻辑与核心要求。 第一章：国际适航法规框架 深入剖析国际民用航空组织（ICAO）的职能与作用，重点解析联合国下属机构如国际民用航空公约附件（Annexes）在适航性定义中的地位。对比分析主要适航管理机构——美国联邦航空管理局（FAA）的14 CFR（特别是Part 21、Part 23、Part 25、Part 27、Part 29）和欧洲航空安全局（EASA）的CS（Certification Specifications）之间的主要差异、互补性及在双边适航协议下的协调机制。本章将提供实际案例，说明在跨国项目中，如何确定适用的法规基线。 第二章：适航认证流程与持续适航管理 详细描绘新飞机、新设计更改（Major Alterations and Repairs）的取证路径图，包括设计确认（Design Organization Approval, DOA）、型号合格审定（Type Certification, TC）和生产合格审定（Production Organization Approval, POA）。重点介绍如何建立和维护“适航案例”（Means of Compliance），以及针对复杂系统的适航性论证方法。在持续适航方面，阐述适航指令（Airworthiness Directives, ADs）的发布机制、维护方案（Maintenance Review Board, MRB）的制定，以及对机队老化带来的适航挑战的应对策略。 第二部分：结构完整性与疲劳损伤容限设计 本部分聚焦于航空器结构的关键设计与分析方法，确保结构在整个服役周期内保持安全和可靠。 第三章：金属与复合材料结构设计准则 系统回顾了疲劳、断裂韧性在飞机结构设计中的核心地位。深入讲解基于损伤容限（Damage Tolerance）的设计哲学，而非传统的基于寿命（Safe-Life）的设计。详细介绍如何应用美国军用标准（MIL-STD）和欧洲标准（如EASA CS-25.571）中关于裂纹扩展分析（Crack Propagation Analysis）的数学模型，包括应力强度因子计算、裂纹起始和扩展速率的预测方法。针对复合材料，阐述其独特的失效模式（如脱层、纤维断裂）及相应的分层设计和损伤评估技术。 第四章：静力学、载荷谱与极限条件分析 阐述如何从飞行包线（Flight Envelope）推导出关键的静力载荷组合（Limit Loads and Ultimate Loads）。讲解不同飞行阶段（起飞、爬升、巡航、下降、着陆）的载荷谱生成方法，以及如何根据实际运行数据校准和修正理论载荷模型。重点探讨地面效应载荷（Ground Loads）和特殊/限制性载荷工况（如颠簸、失速恢复）的精确建模与验证方法，并介绍高级有限元分析（FEA）在验证关键连接点和复杂几何结构中的应用。 第三部分：动力系统与飞行控制集成 本部分深入航空器动力装置（发动机）与飞行控制系统的接口和集成，这是实现高效和安全飞行的核心。 第五章：发动机安装与系统集成 探讨涡轮发动机与机体结构（如短舱、挂架）的接口设计要求。重点分析高功率密度对结构热载荷管理的影响，以及发动机故障工况（如叶片脱落、起火）对结构完整性和飞行性能的包络分析。讨论燃油系统与发动机供油系统的安全冗余设计，以及接地和防冰系统在不同运行环境下的技术要求。 第六章：电传操纵（FBW）系统的设计与验证 详细解析现代电传操纵系统的架构，包括输入通道、控制律（Control Laws）、指令解算器和作动器接口。重点阐述系统冗余设计（如三余度、四余度系统）的概念，故障检测、隔离与容错（FDI/FDIR）的实现策略。强调飞行控制软件的适航性验证方法，特别是基于模型的设计（Model-Based Design）和硬件在环（Hardware-in-the-Loop, HIL）仿真在确保控制律安全裕度方面的作用。 第四部分：适航安全与系统可靠性工程 本部分关注航空电子设备、系统安全评估以及制造过程中的质量保证。 第七章：航空电子系统可靠性与安全评估 系统介绍航空电子系统故障对飞机运行的影响分析方法。深入讲解功能安全评估（Functional Safety Assessment, FSA）流程，以及如何应用概率风险评估（Probabilistic Risk Assessment, PRA）技术来量化系统故障对飞行的风险。重点解析ARP4754A（系统开发流程）和ARP4761（系统安全评估）在确定航空电子设备适航等级（Design Assurance Level, DAL）中的应用，包括对硬件和软件的严格级别划分。 第八章：先进制造工艺与质量控制 探讨现代航空制造对材料性能和过程控制的严格要求。详细介绍增材制造（Additive Manufacturing, AM）在航空部件中的应用准则与适航挑战，特别是粉末特性控制和缺陷检测。阐述非破坏性检测（NDT）技术（如超声波、射线检测、涡流检测）在确保关键结构件无损状态下的应用规程和标准。最后，对供应链管理中的质量控制（Quality Management System, QMS）体系进行深入剖析，强调如何确保供应商交付件的合规性。 本书的特点： 实践导向强： 案例多取自实际型号的取证和改进项目，而非纯粹的理论推导。 标准交叉对比： 系统地对比了FAA和EASA在关键技术要求上的差异与融合点。 前沿技术整合： 涵盖了复合材料、电传系统、增材制造等当代航空工程的热点难点。 本书是航空工程师提升法规理解、优化设计流程、确保产品适航性的宝贵工具书。

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这本书的“重量感”和“厚重感”，不仅仅是指物理上的，更在于它所蕴含的行业智慧。我发现，很多数据并非是凭空出现的，它们背后是数十年飞行经验的积累和无数次失败教训的总结。例如，在复合材料的损伤容限评估部分，它列出的那些特定加载案例和失效模式的概率分布，明显是基于真实世界的飞行数据校准过的，这比纯粹的理论模型要可靠得多。我的一位资深同事开玩笑说，这本书里藏着“前辈们的血汗”。当你深夜加班，对着一块需要做出安全决策的结构件时，翻开这本手册，那份沉甸甸的、经过验证的知识支撑，能极大地稳定军心。它不是一本用来炫耀学识的书，而是一本在关键时刻能让你做出正确判断的“定海神针”。

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从我个人的学习曲线来看，这本书的实用价值远超其售价。我刚转行到航空研发领域时，最大的障碍就是缺乏一个可靠的“知识锚点”。网络资源浩如烟海，但质量参差不齐，让人无所适从。这本手册就像是一个经过时间沉淀和专家集体审阅的知识库，它提供了一种权威的、可引用的基准。举个例子，关于噪声与振动控制的那几个章节，它提供了一系列量化指标和减振方案的对比数据，这对于我们进行适航性测试和舒适度优化至关重要。它没有过多地涉及理论推导——这正是它高明之处——而是直接给出了“如果你的参数是X，那么最佳实践是Y”的结论性信息。这极大地缩短了从理论到实践的距离，让工程师能够更专注于解决实际的工程难题，而不是在基础公式上浪费时间。

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这本手册，哎呀，简直是航空领域工程师的福音！我刚入手的时候，就被它那厚实的质感和那密密麻麻的图表给震住了。说实话，我之前在处理一些复杂的空气动力学计算时，总是要翻好几本不同的参考书，效率低得吓人。但是有了它，很多核心的数据和公式都被系统地整理在一起，查找起来异常方便。特别是关于材料强度和热力学性能的那一部分，引用了大量最新的行业标准和实验数据，这对于我们做结构设计的人来说，简直是如虎添翼。我记得有一次紧急项目，需要快速校核一个高温合金部件的疲劳寿命，如果没有这本书里详细的蠕变和应力松弛曲线，我恐怕要多花好几天时间去到处搜集这些难以获取的资料。它不仅仅是数据的堆砌，更是将这些数据置于一个清晰的工程应用框架之下，让初级工程师也能快速上手，资深专家也能随时复核。那种踏实感，是其他零散资料无法比拟的。

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我得说，这本书的排版设计简直是艺术品级别的，尤其是考虑到它所承载信息的密度。通常这种工具书，要么是为了塞进更多内容而牺牲了可读性，要么就是为了美观而内容泛泛。但《Aeronautical Engineers' Data Book》巧妙地找到了平衡点。它的插图和图表清晰锐利，即使是复杂的翼型截面分析图，也能一眼看出关键参数的分布。我尤其欣赏它在特定章节中使用的颜色编码系统，这使得在不同领域间切换时，大脑能迅速适应新的信息流。例如，在导航与飞控系统那一章，它用非常直观的流程图展示了复杂的反馈回路，比我大学课本上的描述要精炼得多。而且，这本书的索引做得极其详尽，即使你只记得一个模糊的术语，也能通过多维度索引快速定位到相关页面，这在争分夺秒的工程现场，价值无可估量。它不愧为工具书中的“瑞士军刀”。

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坦白讲，我过去对这种“大全集”式的参考书多少有些抵触，总觉得内容会太杂，不够深入某个细分领域。然而，《Aeronautical Engineers' Data Book》彻底颠覆了我的看法。它并非广撒网式的浅尝辄止，而是在广度上保持了极高的专业性深度。它的优势在于，当你面对跨学科问题时，比如一个涉及气动弹性与控制系统交联的故障排除，你不需要在气动、结构、控制三个领域的书籍间疲于奔命。这本书巧妙地在相关章节之间设置了明确的交叉引用，构建了一个统一的知识网络。这种系统性的整合能力，是现代复杂工程系统所必需的。它不仅仅是一个数据参考，更像是一个思维导图的实体化版本，帮助工程师建立起对整个航空系统运作的宏观和微观的统一认知。

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