名师讲科技前沿系列--图解航空技术

飞机作为旅客及货物的大型运载工具，已不可或缺。当读者看到乃至亲身乘坐各类飞机时，可曾想到，飞机飞行的原理是什么？飞机如何起飞、加速、拐弯、降落？飞机发动机的原理是什么？

飞机诞生至今，不过百年，在这一百多年中，无数航空工业者献出了毕生的精力，甚至宝贵的生命。飞机与其他交通工具相比，其安全性。在这背后，是无数飞机制造者及航运管理者的心血和努力。无论是追求极致性能的各种军用飞机还是追求安全高效的民用飞机，都是人类智慧的结晶。飞机制造水平也成为一个国家制造业水平的标志之一。

大家公认现代飞机诞生于1903 年，莱特兄弟制成的世界上架有动力、可操纵、重于空气的载人飞行器试飞成功。短短的12s，开创了人类飞天的新纪元，书写了历史的新篇章。航空技术是人类在20 世纪取得的伟大的科学技术成就之一。20 世纪是航空工业发展的黄金时期，实践的成功，鼓舞了无数学者和技师投入到航空工业之中，航空的原理不断完善，新的技术不断涌现，飞机飞得更快、更高、更远，不断挑战极限，超越极限。同时，安全、长寿、节能、环保、舒适等要求使得航空技术以及相关技术飞速发展，渐渐形成一个庞大的知识体系。如今，航空技术日新月异，令世界变小了，也变大了。可以说，航空技术是人类科技进步的引领者之一。

本书系统介绍了航空工业的基础知识和尖端技术，涵盖材料、力学、机械、仪表、控制等领域。材料是航空器的基础，发动机是航空器的心脏，各种燃料是航空器的动力之源，仪表和控制系统是航空器的价值之本。本书采用图文并茂的形式，通过大量简洁明确的示意图，配合精练文字，将这些要素展现在读者面前，先进性与可读性并重。

本书可供航空工业以及相关的材料、机械、电子、自动控制等专业人士参考，也可供广大的航空爱好者学习。

本书得到清华大学本科教材立项资助并受到清华大学材料学院的全力支持，再次表示感谢。

由于笔者水平和知识面有限，不足之处恳请读者批评指正。

《图解航空技术》内容包括航空技术入门，航空力学基础、飞机机体构造, 发动机——推力和升力之源，航运安全系统高强轻质的飞机材料，显示飞机状态的航空仪表，直升机的原理与结构，我国的航空产业——自强不息、后来居上等9 章，涉及飞机与航空技术的各个方面。

针对航空技术的入门者、应用者、研究开发者等多方面的需求，本书参考了相关的资料，采用图文并茂的形式，简明扼要地介绍了飞机的工作原理、相关材料、制作工艺、新进展、新应用及发展前景等。

本书可供航空航天领域相关的材料、机械、通信、精密仪器等领域专业人士参考。

田民波，清华大学教授，博士生导师，长期从事材料学的教学预可研工作，在电子材料、封装技术、磁性材料、粉体材料等领域取得了原创性成就。已经和现承担的课题有：

(1)国 家级科学基金重大项目“高密度封装的应用基础研究”，

(2)国际合作项目“零收缩率LTCC研究”，

(3)“十五”军工预研项目“新型叠层LCCC-3D MCM封装技术研究”，

(4)“863”项目“银掺合型聚合物导体材料的研究和开发等。

第1章  航空技术入门

1.1  航空器是如何分类的                                                              2

1.2  如何实现空中飞行                                                                  4

1.3  飞机的诞生                                                                              6

1.4  飞机的构成                                                                              8

1.5  牛顿三大运动定律                                                                  10

1.6  空气的质量、密度和压力                                                      12

1.7  流动空气的动压和静压                                                          14

1.8  作为飞机飞行性能比较基准的“标准大气”                      16

1.9  英寸（in）和磅（lb）                                            18

书角茶桌  莱特兄弟的思维突破                                          20

 

第2章  航空力学基础

2.1  作用于飞机机体上的四个力                                      22

2.2  阻碍前进的力——阻力                                                24

2.3  机翼与升力                                                          26

2.4  升力的操作与失速                                                  28

2.5  飞机的轴和运动                                                    30

2.6  保持平衡飞行的“稳定性”                                      32

2.7  依使用目的不同而异的“操纵性”和“运动性”                34

2.8  与发动机推力相关的“上升”                                    36

2.9  使飞机的行进方向左右变化的旋回                            38

2.10  左右飞行经济性的巡航                                          40

2.11  阻力发生小同时升力增加的起飞                                    42

2.12  升力与阻力限度增加的着陆                                44

2.13  高速飞行——超越声速和冲击波问题                            46

2.14  重量和重心                                                        48

书角茶桌  应急弹射装置和降落伞                                      50

第3章  飞机机体构造

3.1  机体上所受到的力                                                  52

3.2  载荷倍数                  &n