微小飞机设计与制作渐进教程

作者: 沈海军著 , 孙延波著 , 李汉东著

出版社: 北京航空航天大学出版社

出版时间: 2019-01

ISBN: 9787512428423

定价: 39.00

装帧: 平装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

分类: 工程技术

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本书由易到难、由简到繁、循序渐进，从专业的角度为读者展示微小飞机的设计、制作方法。本书分为初级篇和高级篇两部分，其中，初级篇为微小飞机的设计与制作，内容包括 3D打印微小飞机、微小飞机动力测定、升力与阻力的确定、微小飞机性能分析、微小飞机的设计与制作技巧、电磁舵机的选购与制作、超级电容自由飞飞机及卡通生肖电动平板机的设计与制作等；高级篇以某小型无人机为例，介绍了固定翼无人机的设计、制作与试飞等研发全过程。本书既可作为高校航空专业学生设计微小飞机、无人机，开展微小飞机实践课程的教学用书，也可作为航模发烧友设计与制作航模的教材，还可作为相关无人机企业研发固定翼无人机的参考书。
沈海军  博士，同济大学航空与力学学院教授，同济大学飞行器工程研究所所长，博士生导师，教育部航空航天教学指导委员会委员，《SF Journal of Aviation and Aeronautical Science》《The Open Mechanical Engineering Journal》编委。主要研究方向有飞机设计、疲劳断裂、纳米力学等。承担或参加过国家863、国家自然基金、航空基金、上海市自然基金等多个项目。已发表论文250余篇。出版有《纳米艺术概论》《近空间飞行器》等8部著作。曾获江苏省教学成果二等奖、上海市高校优秀教材奖、同济大学教学成果特等奖等。
孙延波  高级工程师，中国工艺美术协会理事，深圳市工艺美术协会副监事长，深圳市国防教育促进会理事，深圳市博尔创意文化发展有限公司董事长。从事飞机设计15年，曾参与多种型号飞机的设计、研制工作。国内zui早开发仿真飞机模型，专攻高端展览、展示模型，所设计的模型先后参加珠海航展、巴黎航展等知名展会，入驻军博航空馆、空军馆等，并被《中央电视台》等媒体报道。开创了国内shou家民营国防科普教育基地。发表专业论文6篇，拥有发明专利3项，外观专利19项，荣立国家三等功1项。
李汉东  高级工程师。深圳博尔国防科普基地主任，博尔（深圳）航空航天教育有限公司总经理。曾从事飞机的技术经济设计等方面研究工作。先后参与随机网络仿真系统的开发及某型军机的应用等科研项目。曾任任职华为电气、艾默生网络能源等公司总监，建立了博尔航空教育研究院。参与飞机设计手册《飞机的技术经济设计》分册的编写；先后在《飞机设计》等刊物发表论文13篇；获航空科技进步二等奖一次。

绪论1 初级篇：微小飞机的设计与制作第1章3D打印微小飞机8 1.1简介8 1.23D打印微小飞机的原型机与设计方案8 1.33D打印微小飞机的制作过程10 1.43D打印技术在微小飞机设计与制作上的优势与不足13 第2章微小飞机动力测定15 2.17 mm空心杯减速组/GWS4540桨动力系统15 2.2发动机静拉力（或静推力）的确定方法16 2.3发动机动拉力的测试18 第3章升力与阻力的确定20 3.1飞机升阻特性的几个基本概念20 3.2NASA的Tunnel简易气动软件21 3.3某微小飞机的初步构型26 3.4微小飞机升力和阻力的确定26 第4章微小飞机性能分析30 4.1飞机巡航迎角、最大平飞速度与质量的控制30 4.2尾容量与机翼上反角31 4.3飞机的航时32 第5章微小飞机的设计与制作技巧33 5.1常规布局飞机中各部件几何尺寸的大致比例33 5.2微小飞机发动机的选择33 5.3微小飞机的选材36 5.4常用胶水的使用36 5.5发动机的下拉与右拉37 5.6机翼上反角37 5.7前拉、腰推、后推发动机安装要点38 5.8重心位置与确定方法38 5.9飞机的试飞与调试39 第6章电磁舵机的选购与制作40 6.1电磁舵机原理与通电线圈的电磁场40 6.2自制电磁舵机线圈与磁铁的选取42 6.3电磁舵机的选取与制作44 第7章超级电容自由飞飞机的动力系统48 7.1超级电容自由飞动力系统简介48 7.2超级电容与空心杯电机额定电压的匹配49 7.3超级电容充电性能测试50 7.4电机螺旋桨性能测试52 7.5超级电容放电与动力系统性能53 7.6超级电容的有效存储电量55 目录微小飞机设计与制作渐进教程第8章超级电容自由飞飞机外形尺寸的确定56 8.1飞机设计动力基准的确定56 8.2飞机主要部件尺寸比例的确定57 8.3飞机元件及原材料的质量特性58 8.4飞机总质量W总与主机翼翼展L翼展之间的近似关系60 8.5飞机主要尺寸的确定61 8.6飞机修形与优化61 第9章超级电容自由飞飞机的制作63 9.1制作材料的准备63 9.2发动机的安装位置与拉力线64 9.3飞机的制作过程65 9.4试飞与调试67 第10章卡通生肖电动平板机的设计与制作(上）69 10.1卡通羊飞机CAD建模71 10.2建模过程71 10.3卡通羊飞机动力测试72 10.4卡通羊飞机升力和阻力的确定74 第11章卡通生肖电动平板机的设计与制作（下）76 11.1卡通羊飞机的性能分析76 11.2卡通羊飞机的制作79 11.3卡通羊飞机的试飞与调试82 高级篇：“同舟”号无人机研制第12章研究背景与设计性能指标84 12.1研究背景84 12.2设计性能指标84 第13章构型设计85 13.1气动布局85 13.2机翼85 13.3尾翼86 13.4发动机位置87 13.5起落架形式87
内容简介:
本书由易到难、由简到繁、循序渐进，从专业的角度为读者展示微小飞机的设计、制作方法。本书分为初级篇和高级篇两部分，其中，初级篇为微小飞机的设计与制作，内容包括 3D打印微小飞机、微小飞机动力测定、升力与阻力的确定、微小飞机性能分析、微小飞机的设计与制作技巧、电磁舵机的选购与制作、超级电容自由飞飞机及卡通生肖电动平板机的设计与制作等；高级篇以某小型无人机为例，介绍了固定翼无人机的设计、制作与试飞等研发全过程。本书既可作为高校航空专业学生设计微小飞机、无人机，开展微小飞机实践课程的教学用书，也可作为航模发烧友设计与制作航模的教材，还可作为相关无人机企业研发固定翼无人机的参考书。
作者简介:
沈海军  博士，同济大学航空与力学学院教授，同济大学飞行器工程研究所所长，博士生导师，教育部航空航天教学指导委员会委员，《SF Journal of Aviation and Aeronautical Science》《The Open Mechanical Engineering Journal》编委。主要研究方向有飞机设计、疲劳断裂、纳米力学等。承担或参加过国家863、国家自然基金、航空基金、上海市自然基金等多个项目。已发表论文250余篇。出版有《纳米艺术概论》《近空间飞行器》等8部著作。曾获江苏省教学成果二等奖、上海市高校优秀教材奖、同济大学教学成果特等奖等。
孙延波  高级工程师，中国工艺美术协会理事，深圳市工艺美术协会副监事长，深圳市国防教育促进会理事，深圳市博尔创意文化发展有限公司董事长。从事飞机设计15年，曾参与多种型号飞机的设计、研制工作。国内zui早开发仿真飞机模型，专攻高端展览、展示模型，所设计的模型先后参加珠海航展、巴黎航展等知名展会，入驻军博航空馆、空军馆等，并被《中央电视台》等媒体报道。开创了国内shou家民营国防科普教育基地。发表专业论文6篇，拥有发明专利3项，外观专利19项，荣立国家三等功1项。
李汉东  高级工程师。深圳博尔国防科普基地主任，博尔（深圳）航空航天教育有限公司总经理。曾从事飞机的技术经济设计等方面研究工作。先后参与随机网络仿真系统的开发及某型军机的应用等科研项目。曾任任职华为电气、艾默生网络能源等公司总监，建立了博尔航空教育研究院。参与飞机设计手册《飞机的技术经济设计》分册的编写；先后在《飞机设计》等刊物发表论文13篇；获航空科技进步二等奖一次。
目录:
绪论1 初级篇：微小飞机的设计与制作第1章3D打印微小飞机8 1.1简介8 1.23D打印微小飞机的原型机与设计方案8 1.33D打印微小飞机的制作过程10 1.43D打印技术在微小飞机设计与制作上的优势与不足13 第2章微小飞机动力测定15 2.17 mm空心杯减速组/GWS4540桨动力系统15 2.2发动机静拉力（或静推力）的确定方法16 2.3发动机动拉力的测试18 第3章升力与阻力的确定20 3.1飞机升阻特性的几个基本概念20 3.2NASA的Tunnel简易气动软件21 3.3某微小飞机的初步构型26 3.4微小飞机升力和阻力的确定26 第4章微小飞机性能分析30 4.1飞机巡航迎角、最大平飞速度与质量的控制30 4.2尾容量与机翼上反角31 4.3飞机的航时32 第5章微小飞机的设计与制作技巧33 5.1常规布局飞机中各部件几何尺寸的大致比例33 5.2微小飞机发动机的选择33 5.3微小飞机的选材36 5.4常用胶水的使用36 5.5发动机的下拉与右拉37 5.6机翼上反角37 5.7前拉、腰推、后推发动机安装要点38 5.8重心位置与确定方法38 5.9飞机的试飞与调试39 第6章电磁舵机的选购与制作40 6.1电磁舵机原理与通电线圈的电磁场40 6.2自制电磁舵机线圈与磁铁的选取42 6.3电磁舵机的选取与制作44 第7章超级电容自由飞飞机的动力系统48 7.1超级电容自由飞动力系统简介48 7.2超级电容与空心杯电机额定电压的匹配49 7.3超级电容充电性能测试50 7.4电机螺旋桨性能测试52 7.5超级电容放电与动力系统性能53 7.6超级电容的有效存储电量55 目录微小飞机设计与制作渐进教程第8章超级电容自由飞飞机外形尺寸的确定56 8.1飞机设计动力基准的确定56 8.2飞机主要部件尺寸比例的确定57 8.3飞机元件及原材料的质量特性58 8.4飞机总质量W总与主机翼翼展L翼展之间的近似关系60 8.5飞机主要尺寸的确定61 8.6飞机修形与优化61 第9章超级电容自由飞飞机的制作63 9.1制作材料的准备63 9.2发动机的安装位置与拉力线64 9.3飞机的制作过程65 9.4试飞与调试67 第10章卡通生肖电动平板机的设计与制作(上）69 10.1卡通羊飞机CAD建模71 10.2建模过程71 10.3卡通羊飞机动力测试72 10.4卡通羊飞机升力和阻力的确定74 第11章卡通生肖电动平板机的设计与制作（下）76 11.1卡通羊飞机的性能分析76 11.2卡通羊飞机的制作79 11.3卡通羊飞机的试飞与调试82 高级篇：“同舟”号无人机研制第12章研究背景与设计性能指标84 12.1研究背景84 12.2设计性能指标84 第13章构型设计85 13.1气动布局85 13.2机翼85 13.3尾翼86 13.4发动机位置87 13.5起落架形式87