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目 录1

弹丸空气动力学常用符号1

绪论……………………………………………………………………………………………？第一篇流体力学基础第一章气体的物理属性和热力学基础知识7

第一节 连续介质模型和气体的基本物理属性7

一连续介质模型7

二气体的基本物理参数及相互关系8

三气体的基本物理属性10

第二节 热力学基础知识15

一热力学第一定律15

二比热、内能16

三热焓17

四熵、热力学第二定律17

第三节 流体静力学的基本方程、国际标准大气21

一 作用在流体微团上的力21

二 流体静力学的基本方程——推导压强在静止流体里的分布规律22

三国际标准大气24

第四节 单位制27

二定常流与非定常流29

一流体运动的加速度29

第一节 定常流与非定常流29

第二章流场、理想流体的基本方程29

三流体运动的转换31

第二节 迹线和流线31

一迹线32

二流线32

三 流管34

第三节 旋涡运动35

一 流体微团的旋转角速度35

二涡线、涡管36

三诱导速度39

第四节 连续方程40

一控制体40

二直角坐标系中的连续方程41

三一维流动的连续方程42

四柱、球坐标系中的连续方程42

第五节运动方程42

一直角坐标系中的欧拉（Euler）运动方程42

三一维定常流动的运动方程44

二理想流体基本方程组的封闭性44

四柱、球坐标系中的运动方程45

第六节 柏努利（Bernoulli）方程45

一不可压流的柏努利方程式45

二可压流的柏努利方程式46

第七节 能量方程46

第八节 动量方程48

第九节 克罗柯（Crocco）定理50

一速度位及其物理意义和性质54

第一节 速度位和流函数54

第三章理想流体绕物体的流动54

二理想定常可压缩流的位流方程56

三流函数及其物理意义和性质58

第二节 几种简单的不可压位流60

一均匀直线流动60

二点源和点汇61

三点涡63

第三节 不可压位流的叠加64

一等强度偶极流64

二直匀流里的点源66

三直匀流加偶极流67

四直匀流绕圆柱体的流动加点涡68

第四节 库塔－儒可夫斯基（Kutta-Joukowsky）定理69

第五节 利用复变函数解不可压平面位流问题71

一复位函数71

二物体绕流的保角变换方法74

第一节 扰动传播速度和音速77

一扰动传播速度77

第四章一维定常流77

第二篇 空气动力学基本概念77

二音速78

三马赫数79

第二节 状态参数关系式79

一几个特殊状态80

二状态参数关系式83

第三节 气体动力学函数85

一气体状态参数函数85

二和流量有关的函数86

三冲力函数87

一变截面管流基本关系式93

第四节 拉瓦尔（Laval）喷管93

二横截面积比公式94

三拉瓦尔喷管中的等熵流动95

四推力公式95

第五节摩擦管流96

一基本微分方程96

二气流速度沿管长的变化规律98

三气流密度、静温、静压和总压沿管长变化的计算公式99

四摩擦壅塞100

第六节 换热管流101

一基本微分方程101

二换热管流中气流参数的变化102

三加热壅塞104

第五章膨胀波105

第一节微扰动的传播105

第二节膨胀波的形成及其特点108

一膨胀波的形成108

二超音速气流绕外凸壁流动的特点109

一超音速气流的小角向外折转110

第三节 膨胀波的计算公式和数值表的应用110

二超音速气流的大角向外折转112

第四节微弱压缩波118

第五节 波的反射和相交120

一膨胀波的相交121

二膨胀波在直固壁上的反射122

三膨胀波在自由边界上的反射122

四膨胀波和压缩波相交123

第一节激波的形成和特性126

一激波的形成126

第六章激波126

二激波的特性127

三激波的分类127

第二节 激波前后气流参数的相互关系127

一基本方程128

二激波前后气流参数关系128

三坐标转换133

第三节 激波倾角β与气流折转角δ的关系135

一激波倾角与气流折转角之间的关系135

二激波图线135

一突跃压缩与等熵压缩137

第四节 气流通过激波时熵值的变化137

二气流经过激波熵值增加138

三计算熵的增量139

第五节激波极曲线139

第六节 喷管及管道中的激波141

一喷管中气流流动分析141

二超音速摩擦壅塞142

三超音速加热壅塞144

一圆锥激波的特点145

二圆锥激波图线145

第七节 圆锥激波145

第七章粘性流基础和附面层147

第一节 粘性流基础147

一粘性流体的两种流动状态147

二粘性流体运动微分方程148

第二节 圆管中的层流流动149

一速度分布和流量149

二沿程损失的计算151

第三节 圆管中的紊流流动152

一紊流流动的特点及研究方法152

二紊流中的切向应力153

三速度分布154

第四节 附面层概念155

一附面层特性155

二附面层厚度156

第五节 附面层方程157

一附面层微分方程157

二附面层动量积分方程160

第六节 平板附面层近似计算163

一平板的层流附面层近似计算163

二平板的紊流附面层近似计算165

三平板的混合附面层近似计算167

第七节 曲面附面层特性169

第三篇 相似理论和空气动力学实验171

第八章相似理论171

第一节 相似流动的概念171

一几何相似171

二运动相似171

三动力相似172

四热力相似172

第二节 相似流动的性质174

第三节相似判据175

一动力相似判据176

二考虑周期性运动的相似判据179

三考虑热传导的相似判据180

第四节 流场完全相似的充分条件183

第五节 流场的实际相似问题186

一粘性起主要作用的部分相似186

二压缩性和粘性同时起主要作用的部分相似186

一低速风洞188

第一节风洞简介188

第九章空气动力学实验188

二亚音速风洞190

三跨音速风洞191

四超音速风洞191

第二节 测量技术195

一观察流谱的方法195

二气流参数的测量197

三静态气动力的测定201

一旋成体的几何参数及外形204

第一节旋成体基本概念和绕流图画204

第四篇旋成体空气动力和特征线理论204

第十章旋成体空气动力特性204

二流动图画207

三坐标轴系和空气动力、力矩208

第二节 空气动力系数的一般表达式211

一轴向阻力系数Cx1211

二法向力系数Cy1213

三俯仰力矩系数mz1214

一圆锥的对称绕流215

第三节 超音速流中的圆锥215

四压力中心系数？1p215

二局部锥法225

第四节 细长旋成体的空气动力特性227

一线化位流方程227

二边界条件230

三压强系数231

四细长旋成体的轴对称绕流233

五细长旋成体在小迎角下的绕流243

第五节 杆式（Spike）头部弹稳定机理探讨249

二绕流杆式头部弹的流动特性250

一杆式头部破甲弹的结构特点250

三杆式头部弹空气动力特性及其影响因索251

第十一章特征线法254

第一节 特征线法的一般理论254

一特征线法的物理实质254

二特征线法的数学理论依据255

三特征线方程及其关系式257

四利用特征线关系式作数值解258

一特征线方程及其关系式259

第二节 平面定常无旋流的特征线法259

二速度平面上的特征线网图262

三四个边值问题267

四特征线法的应用270

第三节 轴对称流的特征线法275

一特征线方程275

二数值解法的基本步骤277

三实例278

一摩擦阻力284

笫一节 摩擦阻力和极抑制力矩284

第十二章弹体空气动力特性计算284

二弹体极抑制力矩287

第二节 底部阻力288

弹体底部形成负压的物理原因288

二弹体底部阻力的工程计算291

笫三节 迎角为零时弹体空气动力特性计算293

一超音速绕流情况下弹体阻力的组成293

二亚音速绕流情况下弹体阻力的组成299

三弹形系数和阻力定律300

一法向力系数计算301

第四节 有迎角时弹体空气动力特性计算301

二阻力系数和升力系数计算305

三压力中心位置计算306

四俯仰力矩系数计算307

五弹体赤道抑制力矩系数计算308

第五篇尾翼空气动力309

第十三章薄翼型空气动力特性309

第一节 引言309

一翼型的几何参数309

二尾翼平面形状的几何参数310

第二节低速翼型理论311

一翼型的低速绕流图画311

二具有弯度翼型的气动模型312

三确定旋涡密度γ(x)的积分方程312

四翼型的升力、力矩和压力中心316

第三节压缩性影响320

一 空气压缩性对压强系数的影响320

二压缩性对空气动力特性的影响320

一绕翼型的跨音速流动321

第四节跨音速流中翼型的空气动力特性321

二翼型的跨音速空气动力特性324

第五节超音速流中薄翼型的空气动力特性326

一翼型的超音速绕流及升、阻力的产生326

二平板翼型的超音速空气动力特性327

三尖前、后缘薄翼型的超音速空气动力特性328

第十四章尾翼空气动力特性和计算336

第一节 尾翼的旋涡系统336

一低速气流绕有限翼展翼的流动图画336

二有限翼展翼的气动模型336

三诱导阻力与下洗速度337

一斜置对空气动力的影响339

第二节 后掠翼的空气动力特性339

二绕后掠翼的流动图画（低、亚音速）342

三后掠翼的翼根效应和翼尖效应342

第三节 有关超音速尾翼的基本概念343

一前后马赫锥343

二超音速尾翼的超（亚）音速缘343

三超音速尾翼的二维区和三维区346

四平均空气动力弦346

六锥型流场的概念347

五有限翼展薄翼的超音速绕流图画347

第四节 矩形尾翼空气动力特性348

一亚音速矩形平板翼348

二超音速矩形平板翼349

第五节 三角形尾翼空气动力特性353

一超音速前缘M∞cosx＞1353

二 亚音速前缘M∞cosx＜1353

第六节 尾翼空气动力特性计算355

一单独尾翼的零升阻力系数计算355

二单独尾翼的升力系数计算360

三单独尾翼的阻力系数计算363

四单独尾翼的压力中心系数计算364

第六篇尾翼弹空气动力367

第十五章尾翼弹空气动力特性367

第一节 翼片之间的干扰367

第二节 弹体和弹翼之间的干扰368

一翼体干扰的知识368

二细长体理论简述370

一干扰因子的实验修正377

第三节 尾翼弹空气动力特性计算377

二尾翼弹升力系数计算378

三尾翼弹阻力系数计算379

四尾翼弹压力中心系数计算380

五尾翼弹俯仰力矩系数计算382

六尾翼弹赤道抑制力矩系数计算382

七尾翼弹极抑制力矩系数计算383

八导转力矩和平衡转速384

第四节 计算实例385

一工程计算步骤小结385

二实例391

第十六章马格努斯（Magnus）效应393

第一节 引言393

第二节 旋转弹体的马格努斯效应394

一附面层畸变——附面层位移厚度沿周向发生畸变394

二离心力因素395

第三节 小展弦比尾翼弹的马格努斯效应398

第四节 十字斜置尾翼弹的马格努斯力矩计算400

一 由斜置翼引起的马格努斯效应400

二 由尾翼钝后缘底部压强变化而引起的马格努斯效应402

参考文献403

附录Ⅰ 复习思考题与练习题404

一复习思考题404

二练习题408

附录Ⅱ 函数表417

附表一标准大气简表417

附表二完全气体的等熵流（k=1.4）函数表418

附表三正激波气流参数表（K=1.4）426

附表四斜激波气流参数表（K=1.4）430

附表五摩擦管流及热力管流的数值表441