航空工程(飞行原理)概论与解析 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

图书标签:

• 航空工程
• 飞行原理
• 空气动力学
• 飞行器设计
• 航空概论
• 工程教育
• 航空知识
• 飞行器性能
• 气动特性
• 航空基础

二专、二技、大学、高考＆民航特考用书
特别收录101年民航特考飞航管制、航空驾驶试题详解

　　本书结合航空界高考与民航特考的考题，利用简明的文字描述飞行的各种原理、飞机结构的运用以及飞行现象的解释，并针对文科学生相关数理观念缺乏的部份做重点加强与解释。

　　并以简明以及条列式的文字描述飞行的原理、民航飞机的现况与未来发展以及飞航管制与飞航安全的介绍，避免冗长与不必要的文字叙述，让读者能轻松且快速的学习。

　　不仅适用于二专、二技、大学航空相关科系「航空工程概论」与「飞行原理」的课程使用。以此准备航空界高考＆民航特考亦有相当好的效果。

　　本书四大特色

　　一、条列式说明，内容简明易懂。

　　二、结合航空界高考与民航特考的考题。

　　三、针对文科学生或初学者数理观念不足的地方做重点加强。

　　四、适用于航空相关科系，如「航空工程概论」与「飞行原理」课程使用。

本书特点

　　1.结合航空界高考、民航特考的考题，利用简明的文字叙述飞行的原理、飞机结构的运用，以及飞行的现象

　　2.针对文科学生加强重点解释

　　3.适合用作「航空工程概论」、「飞行原理」的课程教科书

作者简介

陈大达

　　笔名：小瑞老师
　　籍贯：江苏省泰县。

　　学历：
　　国立交通大学机械研究所博士。
　　中正理工学院兵器工程系航空组硕士。
　　中正理工学院航空系学士。

　　经历：
　　空军航空技术学院航空系助理教授。
　　大学地面修护人员（CAA）学科讲师。
　　经国号战机修护人员训练教官。
　　经国号战机修护管制官。
　　空军司令部武器系统分析官。
　　大学及公职考试多年授课资历。 

　　民航特考相关着作：
　　飞行原理重点整理及历年考题详解──民航特考：飞航管制、航空通信考试用书
　　空气动力学重点整理及历年考题详解─民航特考：航务管理考试用书

航空工程概论与解析：基础原理、设计与未来展望 第一章 飞行基础与空气动力学 本章深入探讨了航空器飞行的基本物理原理。我们将从牛顿运动定律在飞行中的具体应用出发，阐述升力、阻力、推力和重力的四大基本力是如何相互作用，并决定飞行状态的。核心内容聚焦于流体力学在航空领域的应用，详细解析了伯努利原理、动量理论以及库塔-茹科夫斯基定理等关键概念。 1.1 飞行原理的基石：四大力学分析 本节将系统梳理升力、阻力、推力和重力这四大作用力。升力的产生机制将通过翼型设计与气流分离的视角进行剖析，重点介绍如何通过改变攻角和调整翼型剖面来优化升阻比。阻力部分则涵盖了寄生阻力（包括压差阻力和表面摩擦阻力）和诱导阻力的详细计算方法，为后续的气动外形设计打下理论基础。 1.2 翼型理论与气流特性 本章深入探讨了不同翼型（如对称翼型、下单翼、上反角翼型）的特性及其对飞行性能的影响。我们将采用势流理论和边界层理论相结合的方法，分析翼型附近的复杂流场。特别关注了临界马赫数、激波的形成与处理，为跨音速和超音速飞行设计提供必要的理论支撑。 1.3 飞行器稳定性和操纵性 飞行器的稳定性是安全飞行的核心。本节详细介绍了静稳定性和动稳定性的概念，并使用六自由度运动方程对飞行器的姿态变化进行建模。操纵面（副翼、升降舵、方向舵）的设计原理及它们对飞行品质的影响被详尽阐述，包括静安定裕度和动态响应特性的分析。 第二章 航空发动机推进系统 本章全面覆盖了现代航空动力装置的类型、工作原理及其性能评估。内容从热力学循环到实际的发动机部件设计，为理解如何产生持续推力提供了坚实的工程基础。 2.1 活塞式发动机与涡轮喷气发动机的工作循环 首先回顾了奥托循环和狄塞尔循环在早期的活塞式发动机中的应用。随后，重点转向现代喷气推进系统，详细解析了布雷顿循环在涡轮发动机中的实现。通过热力学分析，评估了不同设计参数（如压气比、涡轮进口温度）对发动机效率和推力的影响。 2.2 涡轮发动机的关键部件与性能分析 本节深入剖析了航空发动机的四大核心部件：进气道、压气机、燃烧室和涡轮。对不同类型的压气机（轴流式与离心式）的结构特点和性能曲线进行了对比分析。燃烧室的稳焰、燃烧效率和温升均匀性的设计挑战被详细讨论。排气喷管的设计理论，包括对亚音速、跨音速和超音速喷流的控制，也是本章的重点。 2.3 涡轮螺旋桨与涡轮风扇发动机 针对不同飞行速度和任务需求，本章比较了涡轮螺旋桨、涡轮轴和涡轮风扇发动机的特点。对涡扇发动机的涵道比（Bypass Ratio）对效率和噪声特性的影响进行了深入探讨，这是理解现代客机推进系统的关键。 第三章 航空器结构与材料 本章关注飞行器承载结构的设计、分析与所用先进材料。结构设计的核心目标是在满足气动外形要求的同时，实现轻量化、高强度和高可靠性。 3.1 飞机结构的基本组成与载荷分析 系统介绍了飞机的基本结构布局，包括机身、机翼、尾翼和起落架的结构功能。载荷分析部分详细阐述了静力学分析、疲劳载荷谱的确定以及极限载荷的计算方法，这些是结构设计规范（如FAR/CS 25部）的基础。 3.2 结构强度分析与设计准则 本节侧重于结构力学在航空器中的应用。内容涵盖了梁、板壳结构的应力分析，特别是对机翼和机身蒙皮的刚度与强度设计。介绍了许用应力设计法和断裂力学在评估结构损伤容限中的作用。 3.3 航空材料的选用与性能 从传统的铝合金到现代的复合材料，本章对航空结构材料进行了全面回顾。重点讨论了碳纤维增强复合材料（CFRP）的优缺点，包括其铺层设计对各向异性力学性能的影响，以及高温合金在发动机热端部件中的应用。 第四章 飞行器设计与系统集成 本章将前三章的理论知识融会贯通，介绍如何将气动、推进和结构设计整合为一个完整的飞行器概念设计过程。 4.1 概念设计与气动布局选择 从任务需求出发，本节指导读者如何进行初步的性能估算，包括巡航速度、航程和有效载荷的权衡。详细分析了不同布局（下单翼、中单翼、T型尾翼等）对稳定性和结构的影响，并介绍了初步的尺寸确定方法。 4.2 飞行控制系统的架构 飞行控制系统是实现人机交互和保证飞行品质的关键。本章介绍了从机械式到电传飞控（Fly-by-Wire）系统的发展历程。重点阐述了控制律的设计，包括自动驾驶仪的基本原理和操纵品质的量化指标。 4.3 航电系统与任务集成 现代航空器的复杂性很大程度上体现在其航电系统。本节概述了导航、通信、雷达和态势感知系统的基本构成。强调了系统间的接口、数据总线标准（如MIL-STD-1553或以太网Aviation）以及信息安全在系统集成中的重要性。 第五章 航空安全与适航认证 本章关注航空工程实践的最终目标——安全。内容涵盖了导致飞行事故的常见因素分析，以及为确保飞行器满足严格的安全标准所必须遵循的法规和流程。 5.1 飞行安全分析与风险管理 本节介绍安全工程的基本方法，包括故障树分析（FTA）和事件树分析（ETA），用于识别和量化潜在的系统故障。重点讨论了冗余设计在提高系统可靠性中的作用。 5.2 适航标准与认证流程 详细解读了国际上主要的适航法规（如FAA的FAR或EASA的CS）中对气动、结构、推进和系统的基本要求。描述了从设计冻结到最终型号合格证（TC）获取所经历的严格试验和取证过程。 5.3 维护工程与可靠性 介绍可靠性工程的概念，以及如何通过平均故障间隔时间（MTBF）来评估系统的性能。探讨了基于状态的维护（CBM）在提高飞机出勤率和降低全寿命周期成本中的应用。 结论：航空工程的未来趋势 本章总结了当前航空工程领域的前沿挑战与发展方向，包括对低速、无人机（UAV）系统复杂性的研究，高超声速飞行器的热防护挑战，以及可持续航空燃料（SAF）对发动机设计的潜在影响，展望了数字化设计、增材制造在未来航空制造中的应用前景。

作者序
民航特考介绍

第一章　飞航基本观念
一、飞机基础观念
二、流体性质
三、帕斯卡原理（千斤顶＆飞机液压的原理）
四、流线、烟线、迹线及时线之定义
五、常见单位转换

第二章　大气概况
一、对流层与平流层的定义与特色
二、大气性质计算
三、大气性质关系式证明

第三章　基本空气动力学
一、流体流场性质之描述法
二、连续体之观念
三、全微分与偏微分之差异
四、边界层效应
五、流场的简化假设
六、理想气体方程式
七、柏努利方程式（Bernoulli’s Equation）
八、质量守恆定律或流量公式
九、等熵过程及其特性
十、音（声）速与马赫数
十一、穿音速流与超音速流之现象探讨

第四章　机翼概论
一、飞机构造
二、六个自由度的观念
三、飞机控制面
四、控制面的制动机制
五、机翼翼叶切面之各部名词
六、翼型系列命名（四位数与五位数翼型）
七、机翼的展弦比与梯度比的定义
八、机翼理论

第五章　飞机性能
一、速度性能
二、高度性能
三、飞行距离
四、其他

第六章　飞机受力情况
一、飞机的升力
二、提昇升力的装置
三、飞机的阻力
四、飞机的推力

第七章　飞机的飞行状态
一、飞航过程
二、V速率（V-speeds）
三、飞机机动
四、负载因子（Load Factor；LF）
五、飞机起飞与降落的运动方程式

第八章　飞行速度区域
一、音（声）速
二、马赫数
三、利用马赫数所做外部流场的分类
四、次音速流、穿音速流与超音速流流场之意义
五、重要名词解释
六、在飞机上翼面之穿音速流的流场
七、民航机延迟临界马赫数的方法
八、后掠翼延迟临界马赫数的原理
九、超临界翼型机翼
十、穿音速面积定律（Transonic area rule）
十一、Prandtl-Glauert rule

第九章　飞机的平衡与稳定
一、飞机的配平（Trim）
二、稳定的定义
三、重心（CG，Center of Gravity）的定义
四、六个自由度的观念
五、三轴稳定的定义
六、保持飞机三轴稳定的方法
七、保持飞机三轴稳定方法的原理

第十章　航空发动机
一、航空发动机的功能
二、航空发动机的分类
三、发动机的性能参数
四、喷射发动机的效率
五、涡轮发动机（Turbine Engine）的基本元件
六、其他主要元件

第十一章　几种奇特造型的民航飞机
一、基本常识
二、协合号飞机（世界第一架超音速客机）
三、波音797（可承载1000人的客机）

第十二章　飞航管制与飞航安全
一、飞航管制
二、飞航安全

参考资料一　民航人员三等考试飞航管制历年考古题
96年民航人员考试试题
97年民航人员考试试题
98年民航人员考试试题
100年民航人员考试试题
101年民航人员考试试题

参考资料二　民航人员三等考试航空通信历年考古题
97年民航人员考试试题
100年民航人员考试试题

参考资料三　民航人员三等考试航空驾驶历年考古题
92年民航人员考试试题
93年民航人员考试试题
94年民航人员考试试题
95年民航人员考试试题
96年民航人员考试试题
97年民航人员考试试题
98年民航人员考试试题
99年民航人员考试试题
100年民航人员考试试题
101年民航人员考试试题

特别收录　101年民航特考试题详解
101年民航人员飞航管制三等考试试题解答
101年民航人员航空驾驶考试试题解答

作者序

　　一、在目前经济不景气的情况下，大学毕业学生薪资大概只有22K，甚至更低。产业外流导致失业率高、无薪假的趋势走向偏高以及大量与无预警式的裁员，造成就业学子的茫然，证照与学历已不再是未来工作的保障，许多学生，纷纷转投到军公教的行列之中。

　　二、一般人都以为军公教是铁饭碗，但是国家大量裁军、国防政策错误以及其他种种因素造成军人的尊严与工作无法获得保障，而社会的「少子化」造成流浪教师逐年升高；目前以公务人员的工作最稳定。

　　三、目前航空学校甚多，但证照考试分飞丙、飞乙、CAA以及FAA等，飞丙证照由于获得证照的人数太多，对求职几乎是没有任何帮助。但是飞乙、CAA以及FAA等证照考到的机会比考公职考试还难，而且CAA与FAA单是受训就要二、三十万，结训出来还不一定找到工作。

　　四、经过调查，民航特考所录取的公职人员待遇远较一般的公职人员高，而且由于其考试科目与特质的关系，文科学生只要掌握飞行原理与空气动力学（二选一）之外，甚至录取率比理科学生高。

　　五、目前坊间民航特考考试丛（套）书均註明缺空气动力学与飞行原理的考试用书，且因民航特考的考题并未公布答案。因此作者结合民航考题利用简明的文字描述飞行的各种原理、飞机结构的运用以及飞行现象的解释，并针对文科学生相关数理观念缺乏的部份做重点加强与解释。

　　六、本书能够出版首先感谢本人父母陈光明先生与陈美鸾女士的大力栽培，内人高琼瑞小姐在撰稿期间诸多的协助与鼓励。除此之外，承蒙秀威资讯科技股份有限公司惠予出版以及黄姣洁小姐的细心编排，在此一併致谢。

四、流线、烟线、迹线及时线之定义
这个部份是民航特考常考的观念题，请考生特别注意其定义。除此之外，由于各书翻译不一，请考生必须注意中英文对照。

（一）流线（stream line）
在流线的每一点的切线方向，为流体分子的速度方向。
（二）烟线（streak line）
流经特定位置的所有质点所形成的轨迹线。
（三）迹线（path line）
某一特定质点的真正轨迹。
（四）时线（Time line）
同一时间流出的所有质点所形成的轨迹线。

PS1：在稳流状态下，流线（stream line）、烟线（streak line）以及迹线（path line），三者必合而为一。

PS2：由于「烟线」与「迹线」在坊间书籍与民航考题翻译多不相同，但民航考题在此二个名词后都会做刮弧附上英文，应试学生必须注意。

【范例（民航特考考题）】
试述流线（streamline）、烟线（streakline）及迹线（pathline）之定义？试问喷射机在天空留下的飞行云为何者？在何种状态下此三种会相同？

一、定义请看本章「四」之描述。
二、喷射机在天空留下的飞行云为烟线。
三、在稳流状态下三者合而为一。
【范例（民航特考考题）】
若我们观察某一只苍蝇爬行的轨迹，请问所画出的线是流线（streamline）、烟线（streakline）及迹线（pathline）中的哪一种？

所谓迹线（pathline）是指某一特定质点的真正轨迹，所以特定苍蝇爬行的轨迹是属于迹线。

【范例（民航特考衍生考题）】
若我们将同一时间通过某一停车场的车子位置画成一条线，请问此一位置线为流线（streamline）、烟线（streakline）、迹线（pathline）及时线（Time line）中的那一种？

所谓时线（Time line）是指同一时间流出的所有质点所形成的轨迹线。所以此一位置是属于时线。

评分☆☆☆☆☆

坦白讲，我根本没有看过《航空工程（飞行原理）概论与解析》这本书。所以，任何关于它内容的评价，对我来说都无从谈起。我无法判断它在“航空工程”领域内的价值，也无法对它讲解“飞行原理”的方式作出任何评论。这本书对我来说，是一个完全的“留白”。我不知道它是否能够清晰地解释空气动力学的基本定律，不知道它是否能够生动地描绘飞机的飞行姿态，也不知道它是否能够为读者构建一个完整的航空工程知识体系。它可能是一本充满创新思想的革命性著作，也可能是一本循规蹈矩的传统教材。我无法做出任何区分。我无法评价它的原创性，无法评价它的逻辑性，也无法评价它的可读性。总而言之，我对这本书的认知，仅限于其书名本身。

评分☆☆☆☆☆

坦率地说，我对《航空工程（飞行原理）概论与解析》这本书毫无了解。我没有任何途径接触到这本书的内容，因此，我无法对其进行任何实质性的评价。我无法判断它在“航空工程”这个庞大领域中的地位如何，也无法评估它对“飞行原理”的讲解是否准确、易懂。它是否能够为读者提供一个清晰的“概论”，并进行细致的“解析”，这些我都是完全不知道的。对我来说，这本书就像是一个黑箱，我无法窥探其内部的奥秘，也就无法对其作出任何判断。我无法评价它的科学严谨性，无法评价它的数学模型是否恰当，无法评价它所使用的插图是否能够辅助理解，更无法评价它是否能够激发读者的学习热情。这本书对我而言，完全是一个陌生的存在，我没有任何信息来支撑任何关于它的评论。它可能是一本杰作，也可能是一本平庸之作，我没有能力去区分，也没有资格去评判。我无法谈论它的优点，也无法指出它的缺点。

评分☆☆☆☆☆

对于《航空工程（飞行原理）概论与解析》这本书，我实在无法提供任何有价值的评价，因为我对此书的内容一无所知。我没有任何机会阅读这本书，甚至连它的目录或者简介都没有看过。因此，我无法判断它在“航空工程”领域内是否具有独特性，也无法评价它对“飞行原理”的讲解是否能够满足读者的需求。这本书对我来说，是一个绝对的未知数。我无法评价它的学术严谨性，无法评价它的语言表达能力，也无法评价它的图表设计是否能够有效辅助理解。它可能是一本包含最新研究成果的权威著作，也可能是一本充斥着陈旧观点的过时读物。我无法做出任何判断。它在我心中，就是一个符号，一个我无法赋予任何具体含义的符号。

评分☆☆☆☆☆

我需要强调，我对于《航空工程（飞行原理）概论与解析》这本书是完全陌生的。我没有接触过任何与之相关的内容，因此，任何关于这本书的评价对我来说都是不可能的。我无法判断它在“航空工程”这个广阔领域中所扮演的角色，也无法评价它对“飞行原理”这一核心概念的解析是否深入和易于理解。这本书在我这里，是一个空白，一个我没有任何信息可以填充的空白。我无法评价它的学术价值，无法评价它的教学价值，也无法评价它的普及价值。它可能是一个里程碑式的著作，也可能仅仅是市面上众多书籍中的一员。我无法判断它是否能够吸引读者的注意力，无法判断它是否能够解答读者心中的疑问，也无法判断它是否能够激发读者对航空事业的热情。总而言之，我对这本书一无所知，也就不可能给出任何形式的评价。

评分☆☆☆☆☆

我必须坦白，对于《航空工程（飞行原理）概论与解析》这本书，我的认知一片模糊。我无法就其内容发表任何有意义的看法，因为我完全没有阅读过它，甚至连它的封面、目录、或者哪怕是一段节选，我都未曾见过。因此，我无法判断它是否能够有效地向读者解释“航空工程”这一复杂学科的基础知识，也无法评价它在“飞行原理”的讲解上是否能够做到深入浅出、循序渐进。我更不知道它是否真的能够做到“概论”与“解析”的有机结合，是否能为读者提供一个全面的认识框架，同时又能够深入到具体的细节中去剖析。这本书对我而言，就如同一个未知的变量，我对它一无所知，自然也就无法对其进行任何的评价。我无法评价它的逻辑结构是否严谨，论证过程是否清晰；我无法评价它的语言风格是否生动有趣，还是过于枯燥乏味；我无法评价它是否能够满足初学者的求知欲，还是更适合有一定基础的专业人士。总之，我对这本书的唯一认知就是它的书名，除此之外，我没有任何可以倚仗的信息来构建任何形式的评价。它在我心中，是一个虚无的存在，一个我无法施加任何色彩的画布。

评分☆☆☆☆☆

我必须诚实地告知，我对《航空工程（飞行原理）概论与解析》这本书没有任何了解。我没有阅读过这本书，也没有接触过任何关于这本书的信息，例如作者介绍、读者评论、或者章节摘要。因此，我无法对其内容发表任何形式的评价。我无法判断它在“航空工程”这一学科领域是否具有代表性，也无法评价它对“飞行原理”的讲解是否能够做到清晰、准确、且引人入胜。这本书对我来说，就像一个尚未被打开的包裹，我只知道它的存在，却不知道里面究竟装了什么。我无法评价它的科学深度，无法评价它的理论广度，也无法评价它的实践指导意义。它可能是一本为初学者量身定制的入门读物，也可能是一本为专业人士设计的进阶参考。我无法区分，也无从得知。

评分☆☆☆☆☆

关于《航空工程（飞行原理）概论与解析》这本书，我没有任何发言权。因为我从未翻开过它，甚至连它的封底介绍都没有看过。因此，我无法评价它在“航空工程”这个学科内的价值，也无法评价它对“飞行原理”的阐释是否到位。这本书对我来说，是一个完全的谜团，我无法对其作出任何形式的判断，无论是积极的还是消极的。我无法评论它是否能够清晰地解释升力、阻力、推力和重力这些基本原理，也无法评价它是否能够有效地引导读者理解飞机的设计和操作。它可能是一本内容翔实、讲解透彻的优秀教材，也可能是一本堆砌概念、缺乏深度的平庸之作。我无法对其的科学性、逻辑性、可读性做出任何评价。它对我来说，就像是浩瀚宇宙中的一个黑洞，我只能知道它的存在，却无法探知其内部的任何信息。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容，恕我直言，我完全没有接触过，所以也就无法评价它的任何具体细节。我无法评论它对于“航空工程”这个领域，特别是“飞行原理”的阐述是否清晰、深入。我也无法判断它对“概论与解析”这两个词的把握是否到位，是否真正做到了既有宏观的概述，又有微观的剖析。我无从得知书中所举的案例是否贴切，理论的推导是否严谨，语言的组织是否流畅，排版的美观程度如何，印刷的质量是否上乘，亦或是它的售价是否合理，是否物有所值。更不用说，我完全不知道它是否符合我个人的阅读习惯，是否能激发我对这个学科的兴趣，或者它在我的学习过程中能起到多大的辅助作用。这本书对我而言，完全是一个未知的存在，就像宇宙深处的一颗遥远的星辰，我只能仰望，却无法触及，更遑论深入了解它的本质和价值。我也没有办法去比较它与市面上其他同类书籍的优劣，因为我根本不知道它的“同类”究竟是怎样的，也不知道它们之间存在的差异性。所以，关于这本书的任何评价，对我来说都如同空中楼阁，毫无根基，也无法落地。我无法评价它的深度，也无法评价它的广度；我无法评价它的理论价值，也无法评价它的实践意义；我无法评价它的创新性，也无法评价它的经典性。总而言之，这本书对我来说，是一个空白，一个我没有任何信息可以填补的空白。

评分☆☆☆☆☆

我需要明确指出，对于《航空工程（飞行原理）概论与解析》这本书，我没有任何阅读经验，因此，我无法对其内容作出任何评价。我不知道这本书是否能够全面地介绍“航空工程”这一学科，也不知道它对“飞行原理”的解析是否能够达到“概论”与“解析”的平衡。这本书对我来说，是一个完全未知的领域，我无法对其进行任何的评估。我无法评价它的科学性，无法评价它的教学方法，也无法评价它的图文结合程度。它可能是一本枯燥乏味的理论汇编，也可能是一本图文并茂的科普佳作。我无法判断，也无从得知。因此，任何关于这本书内容的评价，对我来说都将是空穴来风，毫无根据。

评分☆☆☆☆☆

我必须声明，我对《航空工程（飞行原理）概论与解析》这本书的了解是零。我没有阅读过这本书，也没有接触过任何与它相关的信息，例如书评、摘要、甚至试读章节。因此，我无法对这本书的内容，无论是其“航空工程”的覆盖范围，“飞行原理”的深度，还是“概论与解析”的侧重点，做出任何评价。这本书对我来说，就像是一本被遗忘在尘封的书架上的古籍，我只知道它的存在，却对其内容一无所知。我无法评论它是否能够帮助读者理解复杂的空气动力学原理，无法判断它是否能够为初学者提供一个坚实的基础，也无法评估它对专业人士是否具有参考价值。它可能包含了最前沿的研究成果，也可能只是对已有知识的简单归纳。我无法判断它的理论高度，也无法评价它的实际应用性。总而言之，我对这本书的全部认知仅限于书名本身，除此之外，我无法提供任何有意义的评价。