直升机和倾转旋翼飞行器飞行仿真引论（双语教学精选版）/普通高等院校航空航天双语教学用书 [Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 马克·E.德雷尔（Mark E.Dreier） 著，孙传伟，孙文胜，刘勇 等 译

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• 直升机
• 倾转旋翼机
• 飞行仿真
• 航空航天
• 双语教学
• 飞行器
• 模拟仿真
• 航空工程
• 飞行控制
• 高等教育

出版社： 航空工业出版社

ISBN：9787516503522

版次：1

商品编码：11420749

包装：平装

丛书名： 普通高等院校航空航天双语教学用书

外文名称：Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation

开本：16开

出版时间：2014-01-01

用纸：胶版纸#

内容简介

　　《直升机和倾转旋翼飞行器飞行仿真引论（双语教学精选版）/普通高等院校航空航天双语教学用书》为普通高等院校航空航天双语教学用书，其原版教材供美国工科院校高年级大学本科生和研究生使用。目的是让学生了解直升机和旋翼飞行器的基本知识，并提供飞行仿真建模方法。《直升机和倾转旋翼飞行器飞行仿真引论（双语教学精选版）/普通高等院校航空航天双语教学用书》主要阐述的内容包括：翼型、机翼和垂尾空气动力学，螺旋桨空气动力学，旋翼空气动力学和动力学建模，气动干扰，发动机，传动系统，操纵，起落架和配平。

目录

第9章 翼型、机翼和垂尾空气动力学
9.1 引言
9.2 基本几何形状——翼型
9.3 翼型单个元素参考坐标系及单个元素当地坐标系的方向
9.4 翼型气动力和气动力矩的产生
9.5 机翼的基本形状
9.6 机翼气动力和气动力矩的产生
9.7 结束语
9.8 结论
参考文献
习题9

第10章 螺旋桨空气动力学
10.1 引言
10.2 动量理论
10.3 扩展到桨盘平面迎角和下降率的动量理论
10.4 螺旋桨分析
10.5 结论
参考文献
习题10

第11章 旋翼空气动力学和动力学建模
11.1 引言
11.2 旋翼建模的基本概念
11.3 旋翼基本几何外形
11.4 基础风速几何知识
11.5 简单的旋翼数学模型
11.6 求解挥舞方程的方法
11.7 桨毂力和力矩
11.8 桨毂约束及其对挥舞的影响
11.9 拉力／诱导速度循环的求解方法
11.10 桨尖损失系数
11.11 准静态闭环形式方法概述
11.12 旋翼叶素气弹模型
11.13 非均匀尾涡和尾涡旋转
11.14 关于旋翼的最终想法
11.15 旋翼建模探索
11.16 结论
参考文献
习题11

第12章 气动干扰
12.1 引言
12.2 自诱导干扰
12.3 相互干扰
12.4 结论
参考文献
习题12

第13章 发动机
13.1 概述
13.2 基本的试验装置构造
13.3 最简单的发动机模型
13.4 时间常数模型
13.5 热力学模型
13.6 结论
参考文献
习题13

第14章 传动系统
14.1 引言
14.2 基本结构
14.3 构件
14.4 构件的模型结构
14.5 用信息流程图建模
14.6 其他完整性检查
14.7 结论
参考文献
习题14

第15章 操纵
15.1 引言
15.2 基本操纵线系
15.3 基本操纵示意图
15.4 增稳增控系统
15.5 结论
参考文献
习题15

第16章 起落架
16.1 引言
16.2 直观的线性模型
16.3 地面模型
16.4 支柱模型
16.5 机轮和轮胎模型
16.6 接触点的总载荷
16.7 飞机质量中心处的总载荷
16.8 特殊问题
16.9 起落緲飞机动力学耦合建模样例程序
16.10 结论
参考文献
习题16

第7章 配平
17.1 引言
17.2 配平要求和选项
17.3 配平问题的求解
17.4 关于配平问题的说明
17.5 配平方法的选择
17.6 两个特殊的配平问题
17.7 周期打靶法样例程序
17.8 结论
参考文献
习题17

前言/序言

直升机和倾转旋翼飞行模拟导论（双语教学精选版） 一、 背景与意义 在现代航空工程领域，飞行模拟技术扮演着至关重要的角色，尤其是在直升机和倾转旋翼飞行器的设计、开发、训练和测试过程中。这些高度复杂的飞行器，由于其独特的空气动力学特性和控制系统，对其飞行性能和安全性的深入理解与掌握，离不开精确而高效的飞行模拟。随着航空技术的飞速发展，对兼具扎实理论基础和实践能力的航空专业人才的需求日益增长。然而，在高等院校的教学过程中，如何有效地将国际前沿的理论知识与国内教学实际相结合，一直是教育工作者面临的挑战。 “直升机和倾转旋翼飞行模拟导论（双语教学精选版）”正是为了应对这一挑战而生。本书的出版，旨在为我国航空航天类高等院校提供一本高质量的双语教材，以期在提升教学质量的同时，培养具备国际视野和创新能力的复合型人才。双语教学模式的应用，不仅能够帮助学生掌握原汁原味的英文专业术语和前沿研究成果，更能显著增强其跨文化交流能力和未来在全球航空领域参与竞争的实力。 直升机和倾转旋翼飞行器以其独特的垂直起降能力、悬停能力以及在复杂地形下的机动性，在军事、民用、搜救、运输等众多领域发挥着不可替代的作用。它们的飞行控制系统极其复杂，对空气动力学模型的精度要求极高。传统的教学方法往往难以全面、直观地展示这些复杂性。飞行模拟技术，通过构建高度逼真的虚拟飞行环境，能够让学生在安全可控的条件下，深入理解这些飞行器的气动特性、动力学行为以及控制律的设计原理。因此，飞行模拟不仅是研究工具，更是重要的教学手段。 本书的“双语教学精选版”定位，凸显了其在教学上的创新性与前瞻性。它不仅是一本介绍飞行模拟技术的书籍，更是一套为适应国际化人才培养需求而精心设计的教学资源。通过中英双语对照，学生可以在理解中文释义的基础上，迅速熟悉英文专业术语，为进一步阅读英文文献、参与国际项目打下坚实基础。 二、 内容概述 本书系统地介绍了直升机和倾转旋翼飞行模拟的核心理论、关键技术和实际应用。内容涵盖了从基础的空气动力学模型建立，到复杂的动力学方程求解，再到高级的视觉与运动模拟系统设计。本书的编写，力求做到理论的严谨性与内容的系统性并重，既有深入的理论剖析，又不乏工程实践的指导意义。 1. 飞行器模型建立与空气动力学： 直升机空气动力学基础： 详细阐述了旋翼空气动力学，包括旋翼叶片的三维流动特性、诱导速度理论、马赫效应、尖涡效应等。重点介绍了几种经典的直升机气动模型，如叶素理论、全盘流入模型等，以及如何将这些理论应用于建立飞行器在不同飞行状态下的气动特性。 倾转旋翼空气动力学： 针对倾转旋翼飞行器在固定翼和直升机模式下的转换，详细分析了其独特的空气动力学挑战。包括旋翼/机翼相互作用、发动机/旋翼耦合效应、不同工作模式下的气动加热与气动弹性等。介绍了适用于倾转旋翼飞行器的气动建模方法，如CFD（计算流体力学）方法、风洞试验数据拟合等。 气动模型集成与非线性特性： 探讨了如何将复杂的空气动力学模型集成到飞行模拟系统中，并重点关注了非线性气动特性的处理。这包括了非定常气动效应、跨音速效应以及低速和悬停时的复杂流动现象。 2. 动力学建模与运动仿真： 刚体动力学基础： 回顾了刚体动力学的基本原理，包括牛顿-欧拉方程、质心运动和角运动的描述。 六自由度（6-DOF）动力学模型： 详细推导了直升机和倾转旋翼飞行器的六自由度动力学方程。重点分析了影响飞行器运动状态的各种力和力矩，如重力、气动力、发动机推力、旋翼升力和阻力等。 动力学方程的求解方法： 介绍了求解非线性常微分方程的数值积分方法，如龙格-库塔法、欧拉法等，并讨论了不同方法的优缺点及其在飞行模拟中的适用性。 环境因素的建模： 涵盖了风、湍流、大气密度和温度变化等环境因素对飞行器运动的影响，以及如何在模拟中准确地引入这些因素。 3. 控制系统设计与仿真： 直升机控制原理： 深入分析了直升机的基本控制方式，包括总距控制、周期变距控制（挥舞和变距）、异向联动控制等。介绍了线性和非线性控制理论在直升机控制系统设计中的应用。 倾转旋翼飞行器控制： 重点阐述了倾转旋翼飞行器在不同飞行模式下的控制策略，包括从直升机模式到固定翼模式的转换控制、旋翼倾转角度控制、以及两模式下的混合控制。 飞行控制律设计： 介绍了常用的飞行控制律设计方法，如PID控制、LQR（线性二次调节器）、滑模控制等，并结合实际案例说明了如何针对直升机和倾转旋翼飞行器的特点进行设计。 仿真中的控制系统实现： 讨论了如何在飞行模拟软件中实现这些控制律，包括参数调整、稳定性分析和性能评估。 4. 飞行模拟器硬件与软件架构： 飞行模拟器构成： 介绍了典型飞行模拟器的组成部分，包括驾驶舱模拟、视景系统、运动系统、计算系统和接口系统。 驾驶舱模拟： 讨论了驾驶舱布局、仪表显示、操纵装置（如周期变距杆、总距踏板、周期变距踏板等）的设计和仿真。 视景系统： 阐述了视景系统的原理，包括图像生成、投影技术、视场角设计等，以及如何模拟真实世界的视觉环境。 运动系统： 介绍了运动平台（如六自由度平台）的工作原理，以及如何通过模拟飞行中的加速度和角速度来增强飞行员的沉浸感。 软件架构： 探讨了飞行模拟软件的设计原则，包括模块化、可扩展性、实时性要求等，以及常用的仿真软件平台（如X-Plane, FlightGear, Professional Flight Simulators等）的架构特点。 5. 仿真应用与测试： 飞行训练： 详细介绍了飞行模拟器在飞行员培训中的应用，包括基础操作训练、仪表飞行训练、应急程序训练等。 飞机设计与验证： 阐述了飞行模拟器在飞机性能评估、气动/动力学模型验证、控制系统设计与优化等方面的作用。 研发与测试： 讨论了飞行模拟器在新型飞行器研发、飞行包线拓展、作战场景模拟等方面的应用。 仿真误差与不确定性分析： 关注了飞行模拟的误差来源，如模型误差、参数不确定性、计算误差等，并介绍了如何进行误差分析和不确定性量化，以确保模拟的可靠性。 三、 双语教学特色 本书最大的特色在于其“双语教学精选版”的定位。全书采用中英文对照形式，旨在提供一个高质量的双语学习平台。 专业术语的准确传达： 许多航空航天领域的专业术语，其英文表达具有其严谨的定义和广泛的共识。通过双语对照，学生能够准确掌握这些术语的英文原貌，避免因翻译差异造成的理解偏差。 国际前沿知识的直接获取： 航空航天领域的最新研究成果和技术进展，通常首先以英文文献的形式发布。掌握英文专业知识，是学生紧跟国际前沿、进行高水平学术研究的基础。 提升跨文化交流能力： 在全球化日益深入的今天，航空工程领域的国际合作与交流日益频繁。具备良好的英文沟通能力，能够显著提升学生在国际项目中的竞争力。 辅助教师进行双语授课： 本书为教师提供了宝贵的教学资源，方便教师在课堂上进行中英文对照讲解，引导学生理解复杂概念，并通过英文原版材料进行深入学习。 四、 目标读者与适用范围 本书主要面向普通高等院校航空航天、飞行器设计与工程、自动化等相关专业的本科生和研究生。同时，也适用于从事飞行器设计、研发、飞行模拟以及飞行训练的相关工程师和研究人员。 本书的适用范围广泛，不仅可以作为相关课程的教材，例如“飞行器仿真”、“飞行力学”、“飞行控制系统”等，还可以作为学生进行自主学习和深入研究的参考书。它为学生提供了一个扎实的理论基础，为他们将来从事更高级别的研究或工程实践奠定坚实的基础。 五、 总结 “直升机和倾转旋翼飞行模拟导论（双语教学精选版）”是一本集理论性、系统性、实践性和国际化于一体的专业教材。它不仅填补了国内在这一特定领域双语教学资源的空白，更重要的是，它为培养具备国际竞争力的下一代航空航天人才提供了强有力的支持。通过本书的学习，读者将能够深刻理解直升机和倾转旋翼飞行模拟的精髓，为推动我国航空航天事业的发展贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

这本《直升机和倾转旋翼飞行仿真引论（双语教学精选版）》真是一本令人拍案叫绝的巨著！我完全被它深入浅出的讲解所折服。一开始，我以为这会是一本枯燥的技术手册，但事实证明我的担忧是多余的。作者以一种近乎艺术家的视角，将复杂的飞行仿真原理娓娓道来。从基础的空气动力学模型，到精密的控制系统设计，再到逼真的环境模拟，每一个环节都处理得恰到好处。尤其令我印象深刻的是，书中对于不同类型飞行器（直升机和倾转旋翼机）的仿真差异进行了详尽的比较和分析。例如，在模拟直升机特有的“曲速效应”时，作者不仅给出了数学模型，还结合实际案例，解释了该效应如何影响飞机的操纵性和稳定性，以及在仿真中如何精确地还原。这一点对于我这种希望深入理解飞行器特性的人来说，简直是福音。此外，双语教学的设计也大大提升了阅读体验。对于我这种英文阅读能力尚可但又希望同时巩固中文专业术语的学习者来说，这种编排方式简直是量身定做。当遇到一些晦涩难懂的英文术语时，立刻就能在中文释义中找到对应，大大减少了查阅字典的时间，让学习过程更加顺畅高效。这本书不愧是“双语教学精选版”，真正做到了学术严谨与教学易懂的完美结合。

评分☆☆☆☆☆

作为一名航空航天专业的学生，能够接触到《直升机和倾转旋翼飞行仿真引论（双语教学精选版）》这样高质量的双语教材，我感到非常幸运。这本书最大的亮点在于其严谨的学术性和丰富的实践案例相结合。在讲解倾转旋翼机飞行仿真时，作者非常注重对各种飞行模式下气动特性的精细建模，特别是当旋翼角度改变时，空气动力学环境的复杂变化，书中都有非常详尽的数学推导和物理解释。例如，对于从直升机模式过渡到固定翼模式的关键阶段，作者详细剖析了旋翼叶片与机翼之间气流的相互作用，以及这种相互作用如何影响飞机的升力、阻力和操纵性。更难能可贵的是，书中还引用了大量的真实飞行数据和仿真结果进行对比验证，这极大地增强了理论的可信度。此外，对于直升机的仿真，书中对尾桨系统、共振现象以及反作用力矩的模拟也做了非常深入的分析，这些细节的处理，充分体现了作者在飞行仿真领域的深厚功底。这本书无疑为我未来的学习和研究打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这是一本值得反复研读的《直升机和倾转旋翼飞行仿真引论（双语教学精选版）》。我一直对飞行器设计和仿真领域有着浓厚的兴趣，而这本书正好满足了我对深入了解飞行仿真过程的需求。令我印象深刻的是，书中对仿真软件的选择和使用进行了详细的介绍，并且提供了大量的实操性指导。例如，在描述如何构建一个真实的直升机仿真模型时，作者一步步地引导读者熟悉了某个主流仿真软件的界面和功能，从数据导入、模型搭建到参数设置，每一个步骤都清晰明了。书中还包含了很多关于仿真精度和效率的权衡分析。作者深入浅出地解释了不同仿真算法的优缺点，以及如何在保证仿真精度的前提下，优化计算资源，提高仿真速度。这一点对于实际项目开发至关重要，因为在资源有限的情况下，如何做出最佳的仿真方案，是每个工程师都必须面对的问题。这本书的实用性极强，它不仅仅是理论的堆砌，更是一本能够指导实践的“工具书”。

评分☆☆☆☆☆

我最近有幸拜读了《直升机和倾转旋翼飞行仿真引论（双语教学精选版）》，这本书给我带来的启发简直是源源不断。它不仅仅是一本教材，更像是一位经验丰富的导师，引领我一步步探索飞行仿真的迷人世界。书中对倾转旋翼飞行器这一独特机型的仿真技术进行了深入的探讨，这部分内容对我来说尤为珍贵。倾转旋翼机兼具固定翼和旋翼机的优点，其飞行模式的多样性给仿真带来了巨大的挑战。作者非常巧妙地解决了这一难题，详细阐述了如何构建能够模拟其从垂直起降到平飞状态平稳过渡的仿真模型。其中关于“旋翼-机翼耦合效应”的论述，更是让我豁然开朗。以往我总觉得倾转旋翼机的仿真就是简单地将直升机和飞机模型叠加，但通过本书的学习，我才意识到这种耦合效应是多么关键。作者通过图文并茂的方式，清晰地展示了旋翼产生的气流如何影响机翼的气动特性，反之亦也，以及如何在仿真中捕捉并精确再现这种动态交互。这种细致入微的分析，让我对倾转旋翼机的飞行原理有了前所未有的深刻理解。而且，书中提供的丰富案例研究，让理论知识变得生动具体，不再是冰冷的公式堆砌。

评分☆☆☆☆☆

拿到《直升机和倾转旋翼飞行仿真引论（双语教学精选版）》这本书，我首先被其精美的装帧设计所吸引，但这只是一个开始。真正让我沉浸其中，废寝忘食的是其极具前瞻性的内容。这本书在飞行仿真领域，尤其是在直升机仿真方面，无疑为我们提供了一个全新的视角。作者并没有仅仅停留在传统的仿真方法上，而是大胆地引入了一些最新的研究成果和技术趋势。例如，在介绍“基于模型预测控制”的直升机飞行控制仿真时，我被其逻辑的严谨性和前瞻性深深震撼。作者不仅解释了MPC的基本原理，还将其应用于模拟直升机在复杂天气条件下的动态响应，以及在高难度机动飞行中的精确控制。书中对“虚拟现实与飞行仿真集成”的探讨也让我耳目一新。作者详细阐述了如何利用VR技术提升飞行员的沉浸感和真实感，以及如何在虚拟环境中进行有效的飞行员培训。这部分内容对于未来飞行仿真技术的发展方向，无疑具有重要的指导意义。这本书的价值在于，它不仅教会了我们“怎么做”，更引导我们思考“为什么这么做”以及“未来可以怎样做”。

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个人觉得一般，拼凑痕迹重。

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