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适航工程基础 Airworthiness Engineering Basis

适航工程基础 Airworthiness Engineering Basis
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作者: [乌克兰] 主编
出版社: 北京航空航天大学出版社
2020-09
版次: 1
ISBN: 9787512432093
定价: 46.00
装帧: 其他
开本: 16开
纸张: 胶版纸
分类: 教材教辅考试>教材>大学教材>工程技术
7人买过
  • The book is connected with the history of the aviation development, some bases for the aerodynamic, strength analysis, airworthiness and manufacturing of civil aircraft. Also, there is the base information about typical structural materials. And also, obligatorily, there are some topics about designing process, specifics of major structural members and systems of civil airplanes. The emphasis is put on the connection among airworthiness requirements, parameters of environment in which an aircraft operates, and structure of an airplane.
      This book will be useful for students with majors: civil aviation engineers, designing, manufacturing, strength analysis and airworthiness of aircraft. Chapter 1 General Questions of Aviation Operations  1

    1.1 The history of aircraft development  1

    1.1.1 Dreams about human flight  1

    1.1.2 The development of aviation in the 20th century  7

    1.1.3 Modern time of aviation (from 1980 till now)  18

    1.2 The brief of airworthiness development  21

    1.2.1 Problems of aircraft safety  21

    1.2.2 Airworthiness as tool of safety providing 23

    1.2.3 History brief about airworthiness development  24

    1.3 What determines the development of aviation  31

    1.3.1 Base of aviation development  31

    1.3.2 Future directions of aviation development  32

    Questions  34

    Chapter 2 Classification and Requirements of Aircraft  36

    2.1 The principles of lift force creating  36

    2.1.1 The aerostatic principle of a flight  36

    2.1.2 The aerodynamic principle of a flight  37

    2.1.3 The ballistic principle of a flight  40

    2.1.4 The rocket principle of a flight  41

    2.2 Aircraft classification according to the flight principle  44

    2.2.1 Lighter-than-air aircraft  44

    2.2.2 Aircraft with the aerodynamic principle of a flight  48

    2.3 Civil aircraft classification by functions  57

    2.3.1 Commercial aviation aircraft  57

    2.3.2 General aviation aircraft  59

    2.3.3 Special operations aircraft  59

    2.4 Aircraft operation and flight performances  62

    2.4.1 Payload  62

    2.4.2 Cruise and maximum speeds  63

    2.4.3 Cruise altitude  64

    2.4.4 Flight range  64

    2.4.5 Endurance  65

    2.4.6 Take-off distance  65

    2.4.7 Landing distance  66

    2.4.8 Purchase cost  67

    2.5 Aircraft requirements 67

    2.5.1 General requirements  67

    2.5.2 Aviation regulations 69

    Questions  72

    Chapter 3 Basic Concepts of Aerodynamics  73

    3.1 Environment and its characteristics, in which aircraft operates  73

    3.1.1 The atmosphere composition  73

    3.1.2 Main dangerous events of environment  74

    3.1.3 Indicators of atmosphere 77

    3.1.4 International standard atmosphere  83

    3.2 The basic aerodynamic equations  84

    3.2.1 Continuity equation  84

    3.2.2 Bernoulli equation  85

    3.3 Aerodynamic forces and rations 86

    3.3.1 Lift force  87

    3.3.2 Drag force  88

    3.3.3 Lift-to-drag ratio  91

    Questions  92

    Chapter 4 Basics of Strength and Rigidity of Aircraft  94

    4.1 The concept of strength of aircraft  94

    4.1.1 Loads categories  95

    4.1.2 Air loads  96

    4.1.3 Inertial loads 98

    4.1.4 Powerplant loads  99

    4.1.5 Landing-gear loads  99

    4.2 Loading the aircraft units and their deformation under load  100

    4.2.1 Externally loaded airframe  100

    4.2.2 Load path  102

    4.2.3 Bending of beam structures  102

    4.2.4 Loads and load paths in an airframe  104

    4.2.5 Fuselage loads  107

    4.2.6 Dynamic loads 108

    Questions  108

    Chapter 5 Basic Concepts of Manufacturing of Aircraft 110

    5.1 Features of aircraft and aircraft manufacturing  110

    5.1.1 Manufacturing specifics of aircraft  111

    5.1.2 General structure of aviation plant  114

    5.2 Concepts of aircraft technology  116

    5.2.1 Concept layout of airplanes parts 116

    5.2.2 Types of manufacturing operations 119

    5.3 Types of manufacturing  120

    5.3.1 Mass manufacturing  120

    5.3.2 Serial manufacturing  120

    5.3.3 Single manufacturing  121

    5.3.4 Pilot manufacturing  122

    Questions  122

    Chapter 6 Basic of Materials Science  123

    6.1 Materials and design  123

    6.1.1 The selection of materials 123

    6.1.2 The evolution of engineering materials  124

    6.1.3 Design tools and materials data  126

    6.1.4 Functions, materials, shapes and processes  127

    6.2 Modern structural materials  128

    6.2.1 Classes of engineering materials  128

    6.2.2 The definitions of material properties 129

    6.3 Materials for aircraft  130

    6.4 Features of main aircraft structural materials  133

    6.4.1 Requirements to materials  133

    6.4.2 Steel structure and properties  133

    6.4.3 Aluminum alloys 13 5

    6.4.4 Magnesium alloys  138

    6.4.5 Titanium alloys  139

    6.4.6 Types,characteristics, and applying of composite materials  142

    6.5 Modern tendencies of material using in aviation  144

    Questions  145

    Chapter 7 General Structure of Aircraft  146

    7.1 Main structural units of aircraft  146

    7.1.1 Purpose and specifics of wing  147

    7.1.2 Purpose and specifics of fuselage 147

    7.1.3 Purpose and specifics of tail unit  148

    7.1.4 Purpose and specifics of flight control surfaces 149

    7.1.5 Purpose and specifics of landing gear  149

    7.1.6 Powerplant  150

    7.2 Classification of aircraft by the units? arrangement  150

    7.2.1 Wing configurations  150

    7.2.2 Landing gear types 153

    7.2.3 Powerplant types  154

    7.2.4 Airplane speed classification 154

    7.3 Wing structure  155

    7.3.1 The main geometrical parameters of the wing  155

    7.3.2 Different wing shapes in horizontal plane  157

    7.3.3 The main structural members of the wing 158

    7.4 Fuselage structure  167

    7.4.1 The main geometrical parameters of the fuselage  167

    7.4.2 The main shape types of the fuselage 167

    7.4.3 The main structural members of the fuselage  168

    7.5 Tail unit structure  172

    7.5.1 The main geometrical parameters of the tail unit 172

    7.5.2 The main shape types of the tail unit 174

    7.6 Landing gear structure  175

    7.6.1 The main geometrical parameters of the landing gear  175

    7.6.2 The main types of the landing gear 176

    7.7 Powerplant systems  180

    7.7.1 Content of the powerplant systems  180

    7.7.2 Piston engines specifics 183

    7.7.3 Turboprop engines specifics  184

    7.7.4 Bypass turbojets 185

    7.7.5 Other engines specifics  186

    7.8 Systems of airplanes  187

    7.8.1 The list of aircraft systems  187

    7.8.2 Flight control system  187

    7.8.3 Electrical systems  189

    7.8.4 Hydraulic systems  190

    7.8.5 Pneumatic systems 192

    7.8.6 Environmental control systems  194

    7.8.7 Emergency systems  202

    Questions  214

    References  215

     
  • 内容简介:
    The book is connected with the history of the aviation development, some bases for the aerodynamic, strength analysis, airworthiness and manufacturing of civil aircraft. Also, there is the base information about typical structural materials. And also, obligatorily, there are some topics about designing process, specifics of major structural members and systems of civil airplanes. The emphasis is put on the connection among airworthiness requirements, parameters of environment in which an aircraft operates, and structure of an airplane.
      This book will be useful for students with majors: civil aviation engineers, designing, manufacturing, strength analysis and airworthiness of aircraft.
  • 目录:
    Chapter 1 General Questions of Aviation Operations  1

    1.1 The history of aircraft development  1

    1.1.1 Dreams about human flight  1

    1.1.2 The development of aviation in the 20th century  7

    1.1.3 Modern time of aviation (from 1980 till now)  18

    1.2 The brief of airworthiness development  21

    1.2.1 Problems of aircraft safety  21

    1.2.2 Airworthiness as tool of safety providing 23

    1.2.3 History brief about airworthiness development  24

    1.3 What determines the development of aviation  31

    1.3.1 Base of aviation development  31

    1.3.2 Future directions of aviation development  32

    Questions  34

    Chapter 2 Classification and Requirements of Aircraft  36

    2.1 The principles of lift force creating  36

    2.1.1 The aerostatic principle of a flight  36

    2.1.2 The aerodynamic principle of a flight  37

    2.1.3 The ballistic principle of a flight  40

    2.1.4 The rocket principle of a flight  41

    2.2 Aircraft classification according to the flight principle  44

    2.2.1 Lighter-than-air aircraft  44

    2.2.2 Aircraft with the aerodynamic principle of a flight  48

    2.3 Civil aircraft classification by functions  57

    2.3.1 Commercial aviation aircraft  57

    2.3.2 General aviation aircraft  59

    2.3.3 Special operations aircraft  59

    2.4 Aircraft operation and flight performances  62

    2.4.1 Payload  62

    2.4.2 Cruise and maximum speeds  63

    2.4.3 Cruise altitude  64

    2.4.4 Flight range  64

    2.4.5 Endurance  65

    2.4.6 Take-off distance  65

    2.4.7 Landing distance  66

    2.4.8 Purchase cost  67

    2.5 Aircraft requirements 67

    2.5.1 General requirements  67

    2.5.2 Aviation regulations 69

    Questions  72

    Chapter 3 Basic Concepts of Aerodynamics  73

    3.1 Environment and its characteristics, in which aircraft operates  73

    3.1.1 The atmosphere composition  73

    3.1.2 Main dangerous events of environment  74

    3.1.3 Indicators of atmosphere 77

    3.1.4 International standard atmosphere  83

    3.2 The basic aerodynamic equations  84

    3.2.1 Continuity equation  84

    3.2.2 Bernoulli equation  85

    3.3 Aerodynamic forces and rations 86

    3.3.1 Lift force  87

    3.3.2 Drag force  88

    3.3.3 Lift-to-drag ratio  91

    Questions  92

    Chapter 4 Basics of Strength and Rigidity of Aircraft  94

    4.1 The concept of strength of aircraft  94

    4.1.1 Loads categories  95

    4.1.2 Air loads  96

    4.1.3 Inertial loads 98

    4.1.4 Powerplant loads  99

    4.1.5 Landing-gear loads  99

    4.2 Loading the aircraft units and their deformation under load  100

    4.2.1 Externally loaded airframe  100

    4.2.2 Load path  102

    4.2.3 Bending of beam structures  102

    4.2.4 Loads and load paths in an airframe  104

    4.2.5 Fuselage loads  107

    4.2.6 Dynamic loads 108

    Questions  108

    Chapter 5 Basic Concepts of Manufacturing of Aircraft 110

    5.1 Features of aircraft and aircraft manufacturing  110

    5.1.1 Manufacturing specifics of aircraft  111

    5.1.2 General structure of aviation plant  114

    5.2 Concepts of aircraft technology  116

    5.2.1 Concept layout of airplanes parts 116

    5.2.2 Types of manufacturing operations 119

    5.3 Types of manufacturing  120

    5.3.1 Mass manufacturing  120

    5.3.2 Serial manufacturing  120

    5.3.3 Single manufacturing  121

    5.3.4 Pilot manufacturing  122

    Questions  122

    Chapter 6 Basic of Materials Science  123

    6.1 Materials and design  123

    6.1.1 The selection of materials 123

    6.1.2 The evolution of engineering materials  124

    6.1.3 Design tools and materials data  126

    6.1.4 Functions, materials, shapes and processes  127

    6.2 Modern structural materials  128

    6.2.1 Classes of engineering materials  128

    6.2.2 The definitions of material properties 129

    6.3 Materials for aircraft  130

    6.4 Features of main aircraft structural materials  133

    6.4.1 Requirements to materials  133

    6.4.2 Steel structure and properties  133

    6.4.3 Aluminum alloys 13 5

    6.4.4 Magnesium alloys  138

    6.4.5 Titanium alloys  139

    6.4.6 Types,characteristics, and applying of composite materials  142

    6.5 Modern tendencies of material using in aviation  144

    Questions  145

    Chapter 7 General Structure of Aircraft  146

    7.1 Main structural units of aircraft  146

    7.1.1 Purpose and specifics of wing  147

    7.1.2 Purpose and specifics of fuselage 147

    7.1.3 Purpose and specifics of tail unit  148

    7.1.4 Purpose and specifics of flight control surfaces 149

    7.1.5 Purpose and specifics of landing gear  149

    7.1.6 Powerplant  150

    7.2 Classification of aircraft by the units? arrangement  150

    7.2.1 Wing configurations  150

    7.2.2 Landing gear types 153

    7.2.3 Powerplant types  154

    7.2.4 Airplane speed classification 154

    7.3 Wing structure  155

    7.3.1 The main geometrical parameters of the wing  155

    7.3.2 Different wing shapes in horizontal plane  157

    7.3.3 The main structural members of the wing 158

    7.4 Fuselage structure  167

    7.4.1 The main geometrical parameters of the fuselage  167

    7.4.2 The main shape types of the fuselage 167

    7.4.3 The main structural members of the fuselage  168

    7.5 Tail unit structure  172

    7.5.1 The main geometrical parameters of the tail unit 172

    7.5.2 The main shape types of the tail unit 174

    7.6 Landing gear structure  175

    7.6.1 The main geometrical parameters of the landing gear  175

    7.6.2 The main types of the landing gear 176

    7.7 Powerplant systems  180

    7.7.1 Content of the powerplant systems  180

    7.7.2 Piston engines specifics 183

    7.7.3 Turboprop engines specifics  184

    7.7.4 Bypass turbojets 185

    7.7.5 Other engines specifics  186

    7.8 Systems of airplanes  187

    7.8.1 The list of aircraft systems  187

    7.8.2 Flight control system  187

    7.8.3 Electrical systems  189

    7.8.4 Hydraulic systems  190

    7.8.5 Pneumatic systems 192

    7.8.6 Environmental control systems  194

    7.8.7 Emergency systems  202

    Questions  214

    References  215

     
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