包邮固定翼无人机技术

模块一 固定翼无人机基础知识 第1章 固定翼无人机概述 1 1.1 固定翼无人机的定义 1 1.1.1 概念辨析 1 1.1.2 特点与分类 3 1.2 固定翼无人机的飞行环境 5 1.2.1 大气飞行环境 5 1.2.2 空气的性质与标准大气 7 1.2.3 飞行中的各种高度 13 习题 13 第2章 固定翼无人机平台 15 2.1 机身结构 15 2.1.1 机身结构受力构件 15 2.1.2 机身结构的基本构造形式 16 2.2 机翼 18 2.2.1 机翼的组成与功能 18 2.2.2 机翼构造 19 2.3 尾翼 25 2.3.1 尾翼的组成与功能 25 2.3.2 尾翼的构造 26 2.4 动力装置 28 2.5 起落架 30 2.5.1 起落架概述 30 2.5.2 起落架布置形式 31 2.5.3 起落架的结构类型 34 习题 35 模块二 固定翼无人机的空气动力特性 第3章 翼型的空气动力特性 36 3.1 翼型的发展与几何参数定义 36 3.2 翼型的低速升阻特性 40 3.2.1 翼型的空气动力学系数 40 3.2.2 任意翼型低速气动特性 41 3.2.3 雷诺数对翼型气动性能的影响 49 3.3 翼型的选择 50 3.3.1 翼型外形与参数的选择 50 3.3.2 翼型选择的其他考虑因素 51 习题 51 第4章 机翼空气动力特性 52 4.1 机翼的几何参数与空气动力系数 52 4.1.1 机翼的平面形状与几何参数 52 4.1.2 机翼的空气动力系数 54 4.2 直机翼低速气动特性 54 4.2.1 直机翼低速绕流流态及特点 54 4.2.2 直机翼气动特性 57 4.3 后掠翼与三角翼的低速气动特性 59 4.3.1 后掠翼低速气动特性 59 4.3.2 三角翼低速气动特性 64 4.4 机翼高速气动特性 68 4.4.1 翼型的亚声速气动特性 68 4.4.2 翼型的跨声速气动特性 71 4.4.3 翼型的超声速气动特性 75 4.4.4 后掠翼和三角翼的高速气动特性 79 4.5 飞机的增升与减阻装置 83 4.5.1 襟翼及其增升原理 83 4.5.2 翼梢小翼及其减阻原理 90 习题 91 第5章 全机空气动力特性 92 5.1 机身的空气动力特性 92 5.1.1 机身几何参数 92 5.1.2 机身空气动力特性 93 5.2 飞机各部件的空气动力干扰 93 5.2.1 机翼与机身的相互干扰 93 5.2.2 机翼、机身对尾翼的干扰 96 5.3 全机的空气动力特性 96 5.3.1 全机升力特性 98 5.3.2 全机阻力特性 98 5.3.3 飞机极曲线 100 5.4 地面效应 101 5.4.1 地面效应对空气动力特性的影响 101 5.4.2 地效飞机 103 5.5 气动布局简介 103 5.5.1 变后掠翼布局 104 5.5.2 鸭式布局 104 5.5.3 三翼面布局 107 5.5.4 无尾布局 109 5.5.5 飞翼布局 110 5.5.6 前掠翼布局 111 习题 113 第6章 螺旋桨 114 6.1 航空螺旋桨结构 114 6.2 螺旋桨的运动特性 115 6.3 螺旋桨的拉力和效率 116 6.4 变距螺旋桨 118 6.5 螺旋桨的效率与陀螺力矩 119 6.5.1 螺旋桨的效率 119 6.5.2 螺旋桨的陀螺力矩和反作用力矩 120 习题 121 模块三 固定翼无人机的飞行性能 第7章 飞机基本飞行性能 122 7.1 用简单推力法确定飞机的基本性能 122 7.1.1 平飞所需推力 122 7.1.2 可用推力 125 7.1.3 平飞性能的确定 126 7.1.4 *大上升率和升限的确定 129 7.1.5 螺旋桨飞机的功率 131 7.1.6 基本飞行性能的影响因素 132 7.2 平飞包线与飞行限制 133 7.2.1 动压限制 134 7.2.2 温度限制 134 7.2.3 稳定性和操纵性限制 135 7.3 飞机性能的影响因素 135 7.3.1 维护质量对飞机性能的影响 135 7.3.2 飞行重量对飞机性能的影响 135 7.3.3 气温的影响 136 习题 137 第8章 机动飞行性能 138 8.1 飞机的机动性和过载 138 8.2 飞机在水平面内的机动飞行性能 139 8.3 飞机在铅垂平面内的机动飞行性能 140 8.3.1 平飞加速和减速性能 140 8.3.2 垂直平面内其他机动飞行简介 141 习题 142 第9章 飞机续航性能 143 9.1 航程航时计算基本知识 143 9.2 巡航段的航时航程计算 144 9.3 飞机巡航性能分析 145 9.4 上升和下滑段航程航时计算 147 9.4.1 上升段航程航时计算 147 9.4.2 下滑段航程航时计算 148 习题 149 第10章 飞机起飞着陆性能 150 10.1 飞机的起飞性能 150 10.1.1 起飞距离计算 151 10.1.2 影响起飞性能的因素 152 10.2 飞机的着陆性能 153 10.2.1 着陆距离的计算 154 10.2.2 使用条件对着陆性能的影响 154 10.3 固定翼无人机的发射与回收 155 10.3.1 无人机发射技术 155 10.3.2 无人机回收技术 156 习题 157 模块四 固定翼无人机的平衡、稳定性和操纵性 第11章 飞机的平衡 158 11.1 飞机的坐标系与重心 158 11.1.1 飞机的坐标系 158 11.1.2 飞机的重心 159 11.2 飞机的纵向平衡 160 11.2.1 飞机的纵向平衡与纵向力矩 160 11.2.2 影响纵向平衡的主要因素 164 11.3 飞机的方向平衡 165 11.4 飞机的横向平衡与滚转力矩 166 习题 167 第12章 飞机的稳定性和操纵性 168 12.1 稳定性的基本概念 168 12.2 飞机纵向静稳定性 169 12.3 飞机横航向静稳定性 170 12.3.1 飞机方向静稳定性 170 12.3.2 飞机横向静稳定性 172 12.4 飞机的操纵性 172 12.4.1 飞机的操纵 172 12.4.2 其他类型的操纵舵面 174 习题 176 模块五 固定翼无人机的动力装置 第13章 航空活塞动力装置 177 13.1 航空活塞发动机分类 177 13.2 基本原理 182 13.2.1 基本术语 183 13.2.2 四行程发动机工作循环 183 13.2.3 混合气的不正常燃烧 186 13.3 航空活塞发动机构造 191 13.3.1 构造和机件 191 13.3.2 增压式发动机 195 13.4 航空活塞发动机性能 198 13.4.1 航空活塞发动机的主要性能指标 198 13.4.2 航空活塞发动机的特性 202 13.5 航空活塞发动机工作系统 206 13.5.1 燃油系统 206 13.5.2 点火和启动系统 208 13.5.3 润滑系统 209 13.5.4 冷却系统 211 习题 214 第14章 航空燃气涡轮动力装置 215 14.1 燃气涡轮发动机基本原理 215 14.1.1 概述 215 14.1.2 推力产生原理 216 14.1.3 工作过程 216 14.2 涡轮喷气发动机的构造 218 14.2.1 部件原理与结构 218 14.2.2 涡喷发动机的整体结构 230 14.3 典型燃气涡轮发动机 232 14.3.1 涡轮风扇发动机 232 14.3.2 涡轮螺旋桨发动机 235 14.3.3 涡轴发动机 237 14.4 性能指标与特性 240 14.4.1 喷气式发动机的推力计算 240 14.4.2 航空燃气涡轮发动机的经济性指标 242 14.4.3 发动机性能影响因素分析 244 14.4.4 航空燃气涡轮发动机的稳态特性 244 14.5 燃气涡轮发动机的工作系统 248 14.5.1 空气系统 248 14.5.2 燃油系统 250 14.5.3 启动点火系统 251 14.5.4 润滑系统 255 14.5.5 辅助动力装置(APU) 255 习题 257 第15章 航空电动机动力系统 258 15.1 航空电动机动力系统组成 258 15.1.1 无刷电动机动力系统组成 258 15.1.2 空心杯有刷电动机动力系统组成 259 15.2 有刷电动机 259 15.2.1 结构组成 259 15.2.2 工作原理 261 15.3 无刷电动机 263 15.3.1 无刷电机工作原理 263 15.3.2 有刷与无刷电动机特点对比 265 15.4 空心杯电动机 266 15.4.1 结构特点 266 15.4.2 直流空心杯有刷与无刷电动机的区别 267 15.4.3 特性与应用 267 习题 268 模块六 固定翼无人机的飞行准备和飞行操纵 第16章 固定翼无人机飞行前必要的检查 269 16.1 稳定性检查 269 16.1.1 重心位置和稳定性间的关系 269 16.1.2 重心位置测量方法 270 16.1.3 支撑法测量重心位置的原理 271 16.2 机体对称性检验 272 16.2.1 机体对称性对飞行性能和飞行品质的影响 272 16.2.2 机体对称性包含的内容 273 16.2.3 机体对称性检查的主要方法 273 16.3 无人机响应特性检查 274 16.3.1 各通道响应特性对飞行性能和飞行品质的影响 274 16.3.2 舵面响应速度和极性检查 275 16.3.3 动力装置怠速油门、响应速度 276 16.3.4 滑跑稳定性和机动能力检查 277 16.4 配平情况检查 278 16.4.1 无人机配平对飞行性能和品质的影响 278 16.4.2 纵向配平调整 279 16.4.3 横向配平调整 279 16.4.4 方向配平调整 279 习题 280 第17章 固定翼无人机的飞行操纵 281 17.1 起飞和降落 281 17.2 手动飞行操控 282 17.3 自主航路飞行 286 习题 287 参考文献 288