NASA空气动力学入门：从亚音速到超音速飞行

"空气动力学.pdf - 一本由NASA Langley Research Center的Theodore A. Talay编写的关于飞行空气动力学的科学和技术信息报告，出版于1975年。该报告涵盖了从飞行历史、大气环境、流体流动原理到亚音速、跨音速、超音速流动效应，以及高超音速飞行、性能计算和飞机运动等多个方面。" 本书首先介绍了飞行的简短历史，讲述了人类对飞行探索的历程，以及各种飞行器的发展。这部分内容旨在为读者提供一个基本的历史背景，理解飞行技术的发展脉络。 在背景信息部分，作者详细讨论了大气环境，包括大气的组成、层次结构以及对飞行的影响。此外，还介绍了风和湍流的概念，这些因素在飞行中对飞机稳定性和操控性有着至关重要的作用。接着，作者转向了飞机的基本构造，探讨了飞机设计的关键要素。 接下来，书中深入讲解了流体流动的理论，包括理想流体和真实流体的区别。理想流体流动理论为分析无粘性和不可压缩流体奠定了基础，而真实流体流动则考虑了粘性和压缩性等因素，更符合实际飞行条件下的流体行为。 进入亚音速流动效果章节，作者重点讨论了机翼和空气动力学设备的设计，如机翼剖面（空气动力学翼型）以及对飞机总阻力的影响。此外，还涉及了螺旋桨和旋翼的工作原理和效率。 跨音速流动部分，作者揭示了当飞行速度接近或等于音速时，流体动力学的复杂变化，这对超音速飞机设计至关重要。超音速流动章节则进一步探讨了超音速飞行，特别是在提及超音速客机（SST）时，阐述了其设计挑战和声爆问题。 在超越超音速的章节中，作者进入了高超音速飞行领域，介绍了一些创新的飞行概念，如升力体和空间穿梭机的设计，这些概念在当今的太空探索中具有重要意义。 最后，书中详细分析了飞机的性能计算，包括不同类型的飞机运动（如Class 1、Class 2和Class 3运动），涵盖了起飞、爬升、巡航、下降和悬停等各种飞行状态下的力学特性。 总体而言，这份报告为读者提供了一个全面的空气动力学基础，是理解飞行原理和飞机设计的重要参考资料，适合航空工程、飞行器设计和相关领域的学生及专业人士阅读。