微小飞机设计与制作渐进教程

 沈海军，博士，同济大学航空与力学学院教授，同济大学飞行器工程研究所所长，博士生导师，教育部航空航天教学指导委员会委员，《SF Journal of Aviation and Aeronautical Science》《The Open Mechanical Engineering Journal》编委。主要研究方向有飞机设计、疲劳断裂、纳米力学等。承担或参加过国家863、国家自然基金、航空基金、上海市自然基金等多个项目。已发表论文250余篇。出版有《纳米艺术概论》《近空间飞行器》等8部著作。曾获江苏省教学成果二等奖、上海市高校优秀教材奖、同济大学教学成果特等奖等。

 孙延波，高级工程师，中国工艺美术协会理事，深圳市工艺美术协会副监事长，深圳市国防教育促进会理事，深圳市博尔创意文化发展有限公司董事长。从事飞机设计15年，曾参与多种型号飞机的设计、研制工作。国内非常早开发仿真飞机模型，专攻高端展览、展示模型，所设计的模型先后参加珠海航展、巴黎航展等知名展会，入驻军博航空馆、空军馆等，并被中央电视台等媒体报道。开创了国内一家民营国防科普教育基地。发表专业论文6篇，拥有发明专利3项、外观专利19项，荣立国家三等功1次。

 李汉东，高级工程师，深圳博尔国防科普基地主任，博尔（深圳）航空航天教育有限公司总经理。曾从事飞机的技术经济设计等方面研究工作。先后参与随机网络仿真系统的开发及某型军机的应用等科研项目，建立了博尔航空教育研究院。参与飞机设计手册《飞机的技术经济设计》分册的编写，先后在《飞机设计》等刊物发表论文13篇，获航空科技进步二等奖1次。

绪

初级篇：微小飞机的设计与制作

第1章3D打印微小飞机

1.1简介

1.23D打印微小飞机的原型机与设计方案

1.33D打印微小飞机的制作过程

1.43D打印技术在微小飞机设计与制作上的优势与不足

第2章微小飞机动力测定

2.17mm空心杯减速组/GWS4540桨动力系统

2.2发动机静拉力(或静推力)的确定方法

2.3发动机动拉力的测试

第3章升力与阻力的确定

3.1飞机升阻特性的几个基本概念

3.2 NASA的Tunnel 简易气动软件

3.3某微小飞机的初步构型

3.4微小飞机升力和阻力的确定

第4章微小飞机性能分析

4.1飞机巡航迎角、最大平飞速度与质量的控制

4.2尾容量与机翼上反角

4.3 飞机的航时-

第5章 微小飞机的设计与制作技巧

5.1常规布局飞机中各部件几何尺寸的大致比例

微小飞机发动机的选择

5.3微小飞机的选材

5.4常用胶水的使用

5.5发动机的下拉与右拉

5.6机翼上反角

5.7前拉、腰推、后推发动机安装要点

5.8重心位置与确定方法

5.9飞机的试飞与调试

第6章电磁舵机的选购与制作

6.1电磁舵机原理与通电线圈的电磁场

6.2自制电磁舵机线圈与磁铁的选取

6.3 电磁舵机的选取与制作

第7章超级电容自由飞飞机的动力系统

7.1超级电容自由飞动力系统简介

7.2超级电容与空心杯电机额定电压的匹配

7.3超级电容充电性能测试

7.4电机-螺旋桨性能测试

7.5超级电容放电与动力系统性能

7.6超级电容的有效存储电量

第8章超级电容自由飞飞机外形尺寸的确定

8.1飞机设计动力基准的确定

8.2飞机主要部件尺寸比例的确定

8.3飞机元件及原材料的质量特性

8.4 飞机总质量Wg与主机翼翼展La展之间的近似关系

8.5飞机主要尺寸的确定

8.6飞机修形与优化

第9章 超级电容自由飞飞机的制作

9.1制作材料的准备

9.2发动机的安装位置与拉力线

9.3飞机的制作过程

9.4-试飞与调试

第10章 卡通生肖电动平板机的设计与制作（上）

10.1卡通羊飞机CAD建模

10.2建模过程

10.3卡通羊飞机动力测试.

10.4卡通羊飞机升力和阻力的确定

第11章 卡通生肖电动平板机的设计与制作（下）

11.1卡通羊飞机的性能分析

11.2卡通羊飞机的制作

11.3卡通羊飞机的试飞与调试

高级篇：“同舟”号无人机研制

第12章研究背景与设计性能指标

12.1研究背景

12.2设计性能指标

第13章构型设计

13.1气动布局

13.2机翼

13.3尾翼

13.4发动机位置

13.5起落架形式

13.6构型设计的确定

第14章主要参数的估算

14.1起飞质量

14.2翼载荷与功重比

14.3主要参数的确定

第15章动力系统设计与分析

15.1发动机简介和工作原理

……

25.5主起落架的强度校核

25.6机翼与机身连接件的强度校核

第26章“同舟”号无人机的制作和试飞

26.1飞机的制作

26.2“同舟”号无人机的试飞

参考文献

 《微小飞机设计与制作渐进教程》由易到难、由简到繁、循序渐进，从专业的角度为读者展示微小飞机的设计、制作方法。

 《微小飞机设计与制作渐进教程》分为初级篇和高级篇两部分，其中，初级篇为微小飞机的设计与制作，内容包括3D打印微小飞机、微小飞机动力测定、升力与阻力的确定、微小飞机性能分析、微小飞机的设计与制作技巧、电磁舵机的选购与制作、超级电容自由飞飞机及卡通生肖电动平板机的设计与制作等；高级篇以某小型无人机为例，介绍了固定翼无人机的设计、制作与试飞等研发全过程。

 《微小飞机设计与制作渐进教程》既可作为高校航空专业学生设计微小飞机、无人机，开展微小飞机实践课程的教学用书，也可作为航模发烧友设计与制作航模的教材，还可作为相关无人机企业研发固定翼无人机的参考书。