导语

  

内容提要

  

    查尔斯·P·伯吉斯编著的《飞艇设计技术》比较全面详细地介绍了依靠静浮力作为主升力源的飞艇在设计过程中所涉及的主要分系统的设计分析方法和技术。
    本书的内容包括常见飞艇类型及其各自特点，飞艇提及与其性能关系，飞艇几何参数（体积、表面积、长度、直径）的确定，飞艇上作用的主要载荷及其产生的剪力和弯曲力矩，飞艇的空气动力特性（侧重于与结构相关的气动载荷分布），软式、硬式飞艇的强度分析方法，硬式飞艇的桁架设计，在给定需求下飞艇的设计步骤，以及针对飞艇这类飞行器常见的一些谬误。
    另外，叙述了与飞艇飞行性能相关的近似为刚体的飞艇动力学模型，考虑柔性变形的飞艇动力学模型，常用的系留飞艇的动力学模型，飞艇静动态稳定性的分析方法及判定准则，飞艇附加质量的估算及数值计算方法，以及可用于飞艇螺旋桨初步设计的涡格升力线方法。
    接着，基于目前成熟的计算流体动力学（CFD）和结构动力学（CSD），叙述了可用于飞艇设计的新的气动特性及结构特性分析技术，具体包括常规气动特性，整艇稳定导数的数值计算，阀门流量系统计算，飞艇热特性数值计算，飞艇囊体晃动分析，有限元结构分析技术（惯性释放）和流固耦合分析技术。最后叙述了可用于飞行性能分析的典型布局飞艇的气动特性估算方法。
    为便于查阅，附录中给出了一些典型飞艇的风洞试验数据，完全气体（理想气体）状态方程，实际气体状态方程，湿空气密度，氦气纯度与密度，氦气的渗透及泄漏特性，常用的标准大气环境模型和单位换算表及量纲为1的数。
    本书可作为飞艇设计方面的参考书。

1  飞艇类型
  1.1  概述
  1.2  软式飞艇
  1.3  半硬式飞艇
  1.4  无压差硬式飞艇
  1.5  金属蒙皮飞艇
  1.6  各类型飞艇的特点
  1.7  飞艇类型的选择
2  飞艇体积与性能
  2.1  给定性能下飞艇尺寸和功率的初步估算
    2.1.1  飞行速度变化的影响
    2.1.2  减少固定结构质量的影响
    2.1.3  飞行高度的影响
    2.1.4  给定体积下携带有效载荷的能力
  2.2  采用Normand公式估算飞艇体积和质量
    2.2.1  各部分质量随线性尺度的变化
    2.2.2  Normand近似公式的算例
  2.3  效率公式
    2.3.1  静态效率系数与总效率系数
    2.3.2  注意事项
    2.3.3  浮升气体浮力对飞艇性能的影响
    2.3.4  高度对飞艇性能的影响
  2.4  浮升气体填充量和可达飞行高度的关系
    2.4.1  飞艇的静升限
    2.4.2  软式飞艇的副气囊能力
3  飞艇体积、表面积和线尺寸
  3.1  飞艇排开空气量或体积
  3.2  横截面积
  3.3  横截面面积曲线
  3.4  计算曲线所包围的面积
    3.4.1  梯形公式
    3.4.2  Simpson公式
    3.4.3  Simpson第2公式
    3.4.4  Tchibyscheff公式
  3.5  体积中心或浮心
    3.5.1  纵向浮心位
    3.5.2  垂向浮心位置
  3.6  线性尺寸和体积的关系
  3.7  表面积系数
  3.8  表面积系数的理论界限
  3.9  尾翼面积系数
  3.10  Thos.L.Blackmore尾翼和舵面估算方法
  3.11  飞艇舵面偏转增稳
4  载荷、剪切力和弯曲力矩
  4.1  飞艇配平需要的力矩
  4.2  自由浮升气体表面变化对飞艇静态稳定性的影响
  4.3  载荷、剪切力和力矩
  4.4  重力、浮力和载荷曲线
  4.5  剪切力和弯曲力矩曲线
  4.6  浮力和重量假设为集中载荷下的剪切力和弯矩的计算
  4.7  作用在尾翼上的载荷引起的剪切力和弯矩计算
5  飞艇空气动力
  5.1  飞艇的阻力
    5.1.1  阻力系数
    5.1.2  摩擦阻力系数
    5.1.3  长细比和等截面中体对阻力的影响
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