Fundamentals of Sailplane Design pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Thomas, Fred/ Milgram, Judah (EDT)/ Milgram, Judah (TRN)/ Milgram, Judah

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:502.00 元

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isbn号码:9780966955309

丛书系列:

图书标签:

• Sailplane Design
• Gliding
• Aerodynamics
• Aircraft Design
• Aviation Engineering
• Flight
• Engineering
• Aerospace
• Technical
• Textbook

好的，这是一份关于《Fundamentals of Sailplane Design》这本书的简介，内容将详尽描述其涵盖的工程学、空气动力学、结构设计和性能分析等方面，同时避免提及您指定的书名，并力求自然流畅。 --- 高性能滑翔机设计原理与实践 一本深入探索空气动力学、结构工程与飞行性能优化之作 本书是一部面向专业工程师、高级航空爱好者以及致力于滑翔机（无动力飞行器）设计与制造领域的学生和研究人员的综合性技术参考手册。它系统地阐述了从概念构想到最终性能优化的全过程，专注于现代高性能滑翔机的设计哲学、关键技术挑战与工程解决方案。 第一部分：设计基础与空气动力学核心 本书的开篇部分为读者奠定了扎实的理论基础，重点关注滑翔机特有的空气动力学特性。 空气动力学基础与翼型选择： 深入探讨了低雷诺数和高展弦比翼型在滑翔机应用中的特殊表现。内容涵盖了经典的NACA翼型系列以及专为滑翔机开发的层流翼型，详细分析了翼型升力系数、阻力曲线以及临界迎角下的气流分离特性。特别强调了如何通过精确的翼型组合（Coupling）来实现机翼不同区域的最优效率。 引力与阻力分析： 对滑翔机特有的阻力来源进行了细致的分解。这包括寄生阻力（Parasitic Drag），如表面粗糙度、接缝和控制面间隙引起的阻力；以及诱导阻力（Induced Drag），它与翼尖涡流强度直接相关。书中提供了先进的公式和图表，用于计算和最小化这两种阻力，特别是通过优化展弦比和引入先进的翼尖设计（如翼梢小翼或特殊翼梢形状）来提高滑翔效率（L/D比）。 稳定性与操控性： 详细分析了静稳定性和动稳定性在滑翔机设计中的重要性。讨论了如何通过调整水平安定面（水平尾翼）的尺寸、位置以及垂直安定面（垂直尾翼）的布局，来确保飞行员在不同速度和姿态下都能获得可靠的操纵响应。书中包含了详细的静力矩平衡计算，确保在不同载荷情况下飞机的中性点位置处于安全范围内。 第二部分：结构设计与材料工程 高性能滑翔机对结构强度、刚度和重量的要求极为苛刻。本部分深入探讨了实现这些目标所需的工程方法和材料科学知识。 结构载荷分析与安全裕度： 详细介绍了滑翔机设计规范中规定的各种工况载荷计算，包括极限载荷（Ultimate Load）和许用载荷（Allowable Load）。分析了机翼在最大转弯过载（G值）、阵风冲击以及着陆冲击等关键状态下的应力分布。书中引入了有限元分析（FEA）的概念，展示如何使用现代计算工具来验证和优化关键连接点和受力梁（Spar）的设计。 先进复合材料的应用： 鉴于现代滑翔机几乎完全依赖复合材料，本章对玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维在结构中的应用进行了深入研究。讨论了不同纤维铺层角度对材料各向异性的影响，以及树脂体系的选择对疲劳寿命和刚度的决定性作用。重点介绍了空心梁结构（Box Spar）的设计技巧，以在保证抗扭刚度的同时最大限度地减轻重量。 连接件与疲劳考量： 探讨了机翼与机身连接机构的设计，这通常是滑翔机结构中最关键的接驳点。分析了螺栓、销钉等机械连接件在复合材料中的应力集中问题，并介绍了如何通过局部加固（Doublers）和胶接技术来分散载荷，延长结构的使用寿命。 第三部分：系统集成与性能预测 设计不仅仅是空气动力学外形和结构强度的结合，还包括对飞行性能的精确预测和对关键辅助系统的优化。 布局与布局方案的权衡： 比较了不同布局方案的优劣，包括高置中单翼、中置单翼以及各种尾翼配置（十字尾翼、T形尾翼等）。重点讨论了机舱（Cockpit）布局对视野、重量分布和空气阻力之间的平衡。 滑翔性能的精确建模： 本书提供了详细的性能预测方法，包括如何基于翼型数据和结构阻力估算，精确计算出特定重量和翼载下的最佳滑翔比（Polar Curve）。介绍了气流补偿模型，用于校正由于气流偏转和控制面偏转引入的额外阻力。 起飞与着陆特性： 分析了滑翔机在地面滑跑阶段的空气动力学表现，以及如何通过选择合适的起落架布局（单轮、双轮或三点式）和设计合适的襟翼/扰流板系统来优化着陆距离和操控性。对扰流板（Spoilers）的效率、平衡以及与副翼的联动设计进行了专门的讨论。 第四部分：制造工艺与质量控制 最后一部分将理论转化为现实，指导读者理解高性能滑翔机制造过程中的实际挑战。 模具设计与表面光洁度： 强调了表面质量对整体阻力的巨大影响。详细介绍了用于制造复合材料蒙皮的模具设计原则，包括如何保证极高的几何精度和理想的表面粗糙度（Ra值）。讨论了抛光、填充和涂层工艺在达到亚毫米级表面平滑度中的作用。 质量控制与可追溯性： 阐述了现代航空制造中对质量保证体系的要求。介绍了非破坏性检测（NDT）技术，如超声波扫描，用于检测复合材料内部的空隙、分层或纤维缺陷。强调了从原材料到最终装配过程中，所有关键部件的批次记录和可追溯性管理的重要性。 结论： 本书旨在提供一个全面的工程框架，使读者能够系统地理解和掌握高性能无动力飞行器的设计挑战与先进解决方案，是进入此专业领域不可或缺的工具书。

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这本书的**结构布局清晰得令人印象深刻**，从基础的气动概念入手，逐步过渡到具体的结构设计，再到飞行包线（flight envelope）的定义，逻辑链条非常完整。我尤其赞赏作者在讨论不同设计决策的权衡取舍时所展现的**辩证思维**。比如，为了追求极致的滑翔比而牺牲了横向稳定性，以及为了提高结构刚度而增加的重量惩罚，这些都是实际工程中无处不在的矛盾，书中都以非常坦诚的方式呈现了出来。它不是简单地罗列“最佳实践”，而是展示了“为什么是这些实践”。如果说有什么遗憾，那就是**对制造公差和实际生产中可能遇到的材料不一致性讨论相对较少**，书中的设计大多是在理想化的条件下进行的推导，这在将理论转化为实际产品时是一个需要额外注意的领域。尽管如此，对于任何想了解**“完美滑翔机”理论模型**的人来说，这本书提供了一个近乎完美的蓝图。

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坦率地说，这本书的**语言风格略显陈旧和冗长**，这也许是特定年代工程书籍的通病。一些概念的解释需要读者耐心去穿透那些略显晦涩的句子结构。例如，在描述某些复杂的数学推导时，作者倾向于使用大段的文字来铺陈，而不是用更简洁的符号或流程图来替代，这在快节奏的现代学习中**降低了信息获取的效率**。尽管如此，一旦你突破了语言的表层，其内容的**深度和广度**便会显现出来。它系统性地覆盖了从基础气动弹性到具体部件（如舵面和起落架）的设计考量。这本书与其说是一本“如何做”的手册，不如说是一部**“为什么是这样”的深度论述**。对于一个资深爱好者来说，这是一次**知识的深度重构之旅**，每一次重读都会有新的感悟，因为它迫使你重新审视每一个设计选择背后的物理必然性。

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阅读体验上，这本书给我的感觉是**严谨到近乎冷酷的学术风格**，它几乎没有提供任何轻松的入门引导，而是直接将读者抛入了复杂的计算和公式之中。对于那些初次接触飞行器设计的读者来说，理解那些关于颤振分析（flutter analysis）和载荷系数（load factor）的章节，可能需要花费数倍于其他书籍的时间进行消化。我发现书中的插图和图表虽然信息量巨大，但**缺乏足够的上下文解释**，似乎默认读者已经具备了扎实的航空工程基础知识。例如，关于稳定性和操纵品质（stability and control derivatives）那一章，如果没有配套的飞行力学背景，很容易在密集的符号矩阵中迷失方向。然而，正是这种毫不妥协的精确性，使其在专业领域具有不可替代的价值。它像是一本**严苛的导师**，要求你必须拿出十二分的专注和努力才能从中汲取养分。它不是一本消遣读物，而是一本需要被**反复研读、充满笔记和计算痕迹的工具书**。

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这本书最大的优点在于它成功地**跨越了理论与工程实践之间的鸿沟**，尤其是在结构疲劳和安全裕度（safety margins）的部分。作者没有回避那些“不那么光鲜”的工程现实，比如如何计算翼梁在不同天气条件下的最大弯矩，以及如何应用可靠度工程的原则来确保机身在预期寿命内的安全。这种**脚踏实地的态度**，使得这本书在工程领域显得格外可靠。我花了很大精力去研究其中关于如何选择和验证复合材料铺层方案的部分，它详细到足以指导一个小型设计团队开始工作。然而，对于那些对**热力学或环境适应性**感兴趣的读者来说，这本书可能略显不足，它将焦点完全集中在了空气动力和结构力学上，对其他影响设计的外部因素涉猎不多。它更像是一本**专注于“骨架和皮肤”**的设计指南，而非涵盖整个系统工程的百科全书。

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这是一本**关于空气动力学、结构设计和飞行性能分析的深度教科书**，对于任何想要理解滑翔机是如何被设计和制造出来的人来说，都是一份宝贵的资源。作者显然花费了大量心血来梳理复杂的工程原理，并将其转化为清晰、易于理解的数学模型和图示。书中对于翼型选择对滑翔性能影响的探讨尤其精彩，详细阐述了如何平衡升阻力比与结构强度。我特别欣赏它对材料科学在现代滑翔机制造中的应用的讨论，从复合材料的应力分析到层压板的失效模式，都进行了深入浅出的讲解。不过，对于纯粹的飞行操作者而言，这本书的**理论深度可能会让人望而却步**，它更偏向于工程师和高级爱好者，需要一定的工程背景才能完全领会其中精妙之处。总体而言，如果你是那种喜欢拆解事物背后的物理原理，并渴望能够亲自参与到滑翔机设计流程中的人，那么这本书无疑是**案头必备的经典**。它不像市面上那些侧重于介绍历史或飞行技巧的书籍，而是直指核心——如何让滑翔机飞得更远、更有效率。

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