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| 內容簡介： |
本书为无人机总体气动设计专业教材，主要介绍了无人机气动设计的相关知识以及气动设计原则。本书的特点是叙述简单、概念清晰、图文并茂、便于实践。书中主要通过配图、举例等方式进行阐述，语言生动有趣，知识内容浅显易懂。同时，书中所涉及的原理以及公式推导都不难，还有章节后的习题以及实验操作，便于读者快速理解和掌握。
本书适合航空相关专业的本科生学习或具有一定基础的无人机相关行业读者参考。
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| 目錄：
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第1章 无人机概述与发展
1.1 无人机概念
1.1.1 无人机的定义
1.1.2 无人机的特点
1.1.3 无人机的分类
1.2 无人机的发展历程和趋势
1.3 无人机的应用现状
1.3.1 军用无人机
1.3.2 民用无人机
1.4 无人机的任务载荷
习 题
第2章 气象条件
2.1 大气与标准大气
2.1.1 大 气
2.1.2 标准大气
2.2 风、雨、雪、雷电天气
2.2.1 风
2.2.2 雨
2.2.3 雪
2.2.4 雷 电
2.3 大气湍流与风切变
2.3.1 大气湍流
2.3.2 风切变
2.4 无人机飞行大气环境
习 题
第3章 空气动力学原理
3.1 空气的物理属性
3.2 伯努利方程
3.3 低速翼型绕流
3.4 低速机翼绕流
3.5 气动中心与压力中心
3.5.1 气动中心
3.5.2 压力中心
3.5.3 气动中心与压力中心的关系
习 题
第4章 典型翼型及其空气动力
4.1 翼型特征
4.1.1 翼型几何参数
4.1.2 翼型的发展
4.2 常规翼型
4.3 超临界翼型
4.4 超声速翼型
4.5 低速薄翼型
4.6 翼型选择原则与常用翼型
4.6.1 翼型选择原则
4.6.2 常用翼型几何参数
4.7 雷诺数对低速翼型绕流气动力的影响
习 题
第5章 机翼及其气动力
5.1 机翼的平面形状特征
5.2 不同飞机的机翼平面形状
5.2.1 美国隐身无人机X-47B
5.2.2 美国捕食者无人机MQ-1
5.2.3 美国全球鹰无人机
5.2.4 协和号
5.2.5 歼10
5.2.6 美国F-22
5.3 机翼的几何参数
5.4 机翼的空气动力
5.4.1 机翼的空气动力系数
5.4.2 升力线理论
5.4.3 机翼的阻力特性
5.5 机翼的力矩特性
5.6 机翼的极曲线
5.7 低速翼型及机翼失速特性
5.7.1 低速翼型失速特性
5.7.2 大展弦比直机翼失速特性
5.8 翼梢小翼
5.9 高升力装置
习 题
第6章 机身与起落架
6.1 细长体机身
6.2 细长旋成体理论与应用
6.2.1 旋成体定义
6.2.2 细长旋成体的线化理论
6.3 飞机起落架
6.4 翼身组合体气动特性工程估算方法
习 题
第7章 推进系统
7.1 飞机发动机
7.2 螺旋桨推进系统
7.3 螺旋桨几何参数
7.3.1 螺旋桨直径和半径
7.3.2 桨叶数目NB
7.3.3 桨叶的叶素
7.3.4 桨叶宽度b与桨叶平面形状
7.3.5 桨叶厚度C分布
7.3.6 螺距与安装角桨距
7.3.7 高速螺旋桨叶素与激波失速形成
7.4 螺旋桨的运动特性
7.4.1 螺旋桨的转速
7.4.2 桨叶叶素速度多边形
7.5 螺旋桨的空气动力特性
7.5.1 桨叶叶素力多边形
7.5.2 螺旋桨的效率
7.6 螺旋桨气动设计
习 题
第8章 固定翼无人机气动设计
8.1 微型和轻小型无人机气动设计
8.1.1 微型无人机气动设计特点
8.1.2 轻小型无人机气动设计特点
8.2 大型无人机气动设计
8.2.1 大型无人机气动设计特点
8.2.2 固定翼无人机气动设计特点
实践练习
第9章 旋翼无人机气动设计
9.1 无人直升机气动设计特点
9.2 多旋翼无人机气动设计特点
9.3 单旋翼直升机气动设计特点
9.3.1 旋翼的布置
9.3.2 尾桨的布局以及参数
实践练习
第10章 特殊混合布局无人机气动设计
10.1 鸭式旋翼机翼无人机气动设计特点
10.2 倾转旋翼无人机气动设计特点
实践练习
参考文献
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| 內容試閱：
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无人机是无人驾驶飞行器的简称，英文缩写为UAVUnmanned Aerial Vehicle，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的无人飞行器。无人机按照总体气动布局可分为无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机等。无人机系统由飞机平台、信息采集、地面控制等子系统组成，具有用途广泛、成本低廉、效费比高、无人员伤亡风险、生存能力强、机动性能好、使用方便等优点。无人机不仅在现代战争中占有极其重要的地位，而且在民用领域有更广阔的应用前景。军用无人机主要用于完成战场侦察和监视、定位校射、毁伤评估、电子战等;民用无人机可用于边境巡逻、核辐射探测、航空摄影、航空探矿、灾情监视、交通巡逻、治安监控等。无人机可实现高分辨率影像的采集，既可弥补卫星遥感常因云层遮挡获取不到影像的缺点，又可解决传统卫星遥感重访周期过长、应急不及时等问题。
编写本书的目的在于帮助初期学习无人机气动设计的同学掌握飞机气动设计的相关知识，了解模型飞机、无人机等小型飞机的气动设计原则。
本书的特点是叙述简单、概念清晰、图文并茂、便于实践。书中主要通过配图、举例等方式进行阐述，语言生动有趣，内容浅显易懂。同时，书中所涉及的原理以及公式推导都不难，并配有章节后的习题以及实验操作，便于读者快速理解和掌握。
现代无人机总体气动设计不仅要设计无人机的气动外形，还涉及无人机的结构布置与设计、动力系统、任务载荷、可靠性等多个专业方向的耦合，需要协调、优化以实现整个无人机系统的优化布置和气动设计方案。本书作为一门技术性基础教材，从空气动力学原理出发，分10章介绍相关知识：
第1章是无人机概述与发展，介绍无人机的概念、应用范围以及发展历程。
第2章是气象条件。由于飞机的气动设计与气象条件息息相关，因此本章简单介绍气象条件的相关知识。
第3章是空气动力学原理。这是空气动力学的基础知识，包括飞机气动设计的基础原则。
第4章是典型翼型及其空气动力。翼型是机翼的剖面，本章主要介绍翼型的几何参数的选取以及不同翼型的气动特性。
第5章是机翼及其气动力。机翼是飞机产生升力的重要部件，本章主要介绍不同外形的机翼的气动特性。
第6章是机身与起落架，主要介绍机身以及起落架的设计原则。
第7章是推进系统。飞机发动机是为飞机提供动力的装置，而螺旋桨是发动机最重要的部件。本章主要介绍螺旋桨的设计原则。
第8~10章分别介绍固定翼无人机、旋翼无人机以及特殊混合布局无人机的气动设计原则，并提供相应的实践练习，帮助初学者掌握无人机气动设计原则。
由于篇幅和学时所限，本书取材相对简单，主要介绍概念和工程应用。因作者才疏学浅，精力有限，疏漏之处恳请专家同仁批评指正，万分感激。
作 者
于北京航空航天大学
2020年4月
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