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飛機力學超入門:讓飛機飛上天的航空基礎工程學【圖解版】

飛機力學超入門:讓飛機飛上天的航空基礎工程學【圖解版】

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9789864431847
中村寬治
魏俊崎
晨星
2017年5月01日
97.00  元
HK$ 82.45
省下 $14.55
 
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ISBN:9789864431847
  • 叢書系列:知的
  • 規格:平裝 / 232頁 / 16.5 x 22.5 cm / 普通級
    知的


  • 自然科普 > 應用科學 > 其他

















    讓飛機飛上天的航空基礎工程學





    作者序



    第一章認識航空力學

    1-01 航空力學是什麼?

    1-02 空氣

    1-03 飛行之力

    1-04 飛機的形狀

    1-05 飛機的引擎

    1-06 飛機的三種運動方向

    專欄-01 標準大氣的計算公式



    第二章空氣力學

    2-01 大氣的組成

    2-02 大氣的標準值

    2-03 大氣溫度

    2-04 大氣密度

    2-05 大氣壓力

    2-06 動壓是什麼?

    2-07 白努利的公式

    2-08 如何利用動壓

    2-09 空速計的刻度

    2-10 什麼是空氣的速度

    2-11 其他對空速度

    2-12 什麼是馬赫

    2-13 馬赫的測量方式

    2-14 什麼是氣壓高度

    2-15 大氣資料

    專欄-02 速度的計算公式



    第三章升力與阻力

    3-01 什麼是升力

    3-02 飛行需要翅膀

    3-03 機翼與流線型

    3-04 空氣流速與氣壓梯度

    3-05 升力公式

    3-06 攻角與升力係數

    3-07 計算升力係數

    3-08 機翼的種類

    3-09 機翼的形狀

    3-10 機翼面積與展弦比

    3-11 升力分布

    3-12 什麼是阻力

    3-13 什麼是誘導阻力

    3-14 誘導阻力係數

    3-15 翼尖渦流與誘導阻力

    3-16 什麼是邊界層

    3-17 形狀阻力與摩擦阻力

    3-18 長短比與阻力

    3-19 造波阻力

    3-20 後掠角與臨界馬赫

    3-21 總阻力

    專欄-03 升力公式



    第四章飛行力學

    4-01 靜穩定

    4-02 上反角

    4-03 後掠角的上反角效果

    4-04 尾翼的後掠角

    4-05 副翼(Aileron)

    4-06 內側與外側的副翼

    4-07 方向舵

    4-08 升降舵

    4-09 升降舵的配平

    4-10 方向舵配平與副翼配平

    4-11 調整片

    4-12 什麼是高升力裝置

    4-13 襟翼的種類

    4-14 三角翼與高升力裝置

    專欄-04 加速係數



    第五章飛機與引擎

    5-01 飛機與引擎的關係

    5-02 活塞式引擎

    5-03 活塞式引擎的控制方式

    5-04 軸輸出

    5-05 軸輸出與高度

    5-06 渦輪螺旋槳

    5-07 渦輪螺旋槳的軸輸出

    5-08 渦輪噴射

    5-09 渦輪扇

    5-10 噴射引擎的控制方式

    5-11 引擎的額定功率

    5-12 推力的公式

    5-13 推力與速度

    5-14 推進效率

    5-15 引擎與推進效率

    5-16 螺旋槳動量理論

    5-17 槳葉剖面理論

    5-18 扭力的反作用力與陀螺進動

    5-19 螺旋槳滑流的影響

    5-20 P因子

    專欄-05 壓力高度表的刻度



    第六章飛行所需的性能

    6-01 飛機的適航類別

    6-02 單引擎飛機的起飛

    6-03 運輸機的起飛

    6-04 臨界發動機

    6-05 起飛速度與起飛距離

    6-06 起飛滑行中作用力之間的關係

    6-07 起飛過程

    6-08 爬升傾斜角與爬升角度、爬升率

    6-09 上升時作用力變化

    6-10 加速係數

    6-11 上升速度的變化

    6-12 最佳爬升傾斜角速度

    6-13 最佳爬升率速度Vγ

    6-14 巡航中作用力變化

    6-15 續航率

    6-16 續航率與速度

    6-17 巡航方式

    6-18 最佳高度

    6-19 轉彎半徑

    6-20 負載因數

    6-21 下降

    6-22 滑翔

    6-23 下降率與飛行重量

    6-24 準備著陸

    6-25 平飄

    6-26 著陸距離



    參考文獻

    索引





    作者序



      「本機現在在足摺岬上33,000英呎高空,大約是10,000公尺,以0.83馬赫,相當於音速的0.83倍的速度飛行中。」



      坐飛機旅行時,我們常常會聽到這樣子的機內廣播。聽到廣播後,一邊找尋窗戶外面的足摺岬時,你是否也會思考著「0.83馬赫實際上到底是多快?」「要飛到0.83馬赫需要多少作用力?」「為什麼要比較飛行速度和聲音的速度?」「空氣中的阻力是多少?」「為什麼可以飛?」等等問題呢?



      為了解答這種單純的疑問,並且讓讀者可以更直接的理解答案,筆者在撰寫本書時,將主軸放在以下兩個重點:



      • 只有看圖,也能理解

      • 將實際的數值套入公式計算



      例如,重量為W的飛機往上爬升時,需將機首角度提高至γ度,該公式為:

      (飛機重量的分力)=W sin γ

      假設W=300噸,γ=5°時

      (飛機重量的分力)=300×sin5°≒26噸



      可以得知,與水平飛行比起來,飛機爬升時需要額外龐大的26噸作用力。為了實際計算,本書準備了可用電子試算表軟體運算的公式,像是大氣狀態變化、速度換算等,放在各章專欄之中。



      第一章是航空力學概論。航空工程是一門研究如何生產飛機的學問,其中應用了飛行相關基礎科學知識。而航空力學則是研究航空工程中最基礎事務的學問。本章有更詳細的說明。



      第二章的主角是空氣。飛機是利用空氣中潛在的作用力飛行。本章會解釋飛機飛往天空時空氣的作用力如何變化,並說明飛行速度及馬赫又是怎麼測量的。



      第三章的主題是升力和阻力。升力和阻力都是飛機在空氣中飛行時所承受的作用力。升力是與飛行方向垂直的作用力,而只要是與飛行方向相反的作用力都統稱之為阻力。因此,只要改變飛機的飛行姿態和方向,升力和阻力作用的方向和大小都會改變。在本章會解說升力和阻力之間的關係以及變化方向。



      第四章則會解釋主翼、尾翼、舵等等飛機部位的作用。例如主翼的功能不僅止於產生升力,也會一併說明別名安定板的水平尾翼和垂直尾翼,以及高升力裝置。



      第五章主題為航空用引擎。從萊特兄弟的活塞式引擎開始,一直說明到噴射引擎,同時點出各式引擎的特徵。另外也會簡單說明螺旋槳是如何作用,如何產生作用力,它的特徵又是什麼。



      第六章會解說飛機的性能。從起飛到降落的過程中,飛機需要什麼樣子的性能,這邊將以實例做具體解說。



      本書雖稱作航空力學入門,但不過是將讀者帶到門前,抬頭仰望那道厚重的大門而已。筆者希望讀者在讀過本書之後,能夠對航空力學產生興趣。



      最後,特別感謝非常照顧筆者的科學書籍編輯部石井?一先生,謝謝。

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    中村寬治




    其 他 著 作
    1. 飛機為什麼會飛
    2. 噴射機引擎的科學
    3. 跟著飛行員一起開飛機[圖解版]
    4. 飛機的構造與飛行原理(圖解版)