谁有航空空气动力学的基础资料?

最好是可以从基础谈起的,不要一开始就是高深理论,最好是循序渐进的学习那种...我想大家都明白我的意思了..

空气动力学是力学的一个分支,它主要研究物体在同气体作相对运动情况下的受力特性、气体流动规律和伴随发生的物理化学变化。它是在流体力学的基础上,随着航空工业和喷气推进技术的发展而成长起来的一个学科。
空气动力学的发展简史

最早对空气动力学的研究,可以追溯到人类对鸟或弹丸在飞行时的受力和力的作用方式的种种猜测。17世纪后期,荷兰物理学家惠更斯首先估算出物体在空气中运动的阻力;1726年,牛顿应用力学原理和演绎方法得出:在空气中运动的物体所受的力,正比于物体运动速度的平方和物体的特征面积以及空气的密度。这一工作可以看作是空气动力学经典理论的开始。

1755年,数学家欧拉得出了描述无粘性流体运动的微分方程,即欧拉方程。这些微分形式的动力学方程在特定条件下可以积分,得出很有实用价值的结果。19世纪上半叶,法国的纳维和英国的斯托克斯提出了描述粘性不可压缩流体动量守恒的运动方程,后称为纳维-斯托克斯方程。

到19世纪末,经典流体力学的基础已经形成。20世纪以来,随着航空事业的迅速发展,空气动力学便从流体力学中发展出来并形成力学的一个新的分支。

航空要解决的首要问题是如何获得飞行器所需要的举力、减小飞行器的阻力和提高它的飞行速度。这就要从理论和实践上研究飞行器与空气相对运动时作用力的产生及其规律。1894年,英国的兰彻斯特首先提出无限翼展机翼或翼型产生举力的环量理论,和有限翼展机翼产生举力的涡旋理论等。但兰彻斯特的想法在当时并未得到广泛重视。

约在1901~1910年间,库塔和儒科夫斯基分别独立地提出了翼型的环量和举力理论,并给出举力理论的数学形式,建立了二维机翼理论。1904年,德国的普朗特发表了著名的低速流动的边界层理论。该理论指出在不同的流动区域中控制方程可有不同的简化形式。

边界层理论极大地推进了空气动力学的发展。普朗特还把有限翼展的三维机翼理论系统化,给出它的数学结果,从而创立了有限翼展机翼的举力线理论。但它不能适用于失速、后掠和小展弦比的情况。1946年美国的琼期提出了小展弦比机翼理论,利用这一理论和边界层理论,可以足够精确地求出机冀上的压力分布和表面摩擦阻力。

近代航空和喷气技术的迅速发展使飞行速度迅猛提高。在高速运动的情况下,必须把流体力学和热力学这两门学科结合起来,才能正确认识和解决高速空气动力学中的问题。1887~1896年间,奥地利科学家马赫在研究弹丸运动扰动的传播时指出:在小于或大于声速的不同流动中,弹丸引起的扰动传播特征是根本不同的。

在高速流动中,流动速度与当地声速之比是一个重要的无量纲参数。1929年,德国空气动力学家阿克莱特首先把这个无量纲参数与马赫的名字联系起来,十年后,马赫数这个特征参数在气体动力学中广泛引用。

小扰动在超声速流中传播会叠加起来形成有限量的突跃——激波。在许多实际超声速流动中也存在着激波。气流通过激波流场,参量发生突跃,熵增加而总能量保持不变。

英国科学家兰金在1870年、法国科学家许贡纽在1887年分别独立地建立了气流通过激波所应满足的关系式,为超声速流场的数学处理提供了正确的边界条件。对于薄冀小扰动问题,阿克莱特在1925年提出了二维线化机冀理论,以后又相应地出现了三维机翼的线化理论。这些超声速流的线化理论圆满地解决了流动中小扰动的影响问题。

在飞行速度或流动速度接近声速时,飞行器的气动性能发生急剧变化,阻力突增,升力骤降。飞行器的操纵性和稳定性极度恶化,这就是航空史上著名的声障。大推力发动机的出现冲过了声障,但并没有很好地解决复杂的跨声速流动问题。直至20世纪60年代以后,由于跨声速巡航飞行、机动飞行,以及发展高效率喷气发动机的要求,跨声速流动的研究更加受到重视,并有很大的发展。

远程导弹和人造卫星的研制推动了高超声速空气动力学的发展。在50年代到60年代初,确立了高超声速无粘流理论和气动力的工程计算方法。60年代初,高超声速流动数值计算也有了迅速的发展。通过研究这些现象和规律,发展了高温气体动力学、高速边界层理论和非平衡流动理论等。

由于在高温条件下全引起飞行器表面材料的烧蚀和质量的引射,需要研究高温气体的多相流。空气动力学的发展出现了与多种学科相结合的特点。

空气动力学发展的另一个重要方面是实验研究,包括风洞等各种实验设备的发展和实验理论、实验方法、测试技术的发展。世界上第一个风洞是英国的韦纳姆在1871年建成的。到今天适用于各种模拟条件、目的、用途和各种测量方式的风洞已有数十种之多,风洞实验的内容极为广泛。

20世纪70年代以来,激光技术、电子技术和电子计算机的迅速发展,极大地提高了空气动力学的实验水平和计算水平,促进了对高度非线性问题和复杂结构的流动的研究。

除了上述由航空航天事业的发展推进空气动力学的发展之外,60年代以来,由于交通、运输、建筑、气象、环境保护和能源利用等多方面的发展,出现了工业空气动力学等分支学科。

空气动力学的研究内容

通常所说的空气动力学研究内容是飞机,导弹等飞行器在名种飞行条件下流场中气体的速度、压力和密度等参量的变化规律,飞行器所受的举力和阻力等空气动力及其变化规律,气体介质或气体与飞行器之间所发生的物理化学变化以及传热传质规律等。从这个意义上讲,空气动力学可有两种分类法:

首先,根据流体运动的速度范围或飞行器的飞行速度,空气动力学可分为低速空气动力学和高速空气动力学。通常大致以400千米/小时这一速度作为划分的界线。在低速空气动力学中,气体介质可视为不可压缩的,对应的流动称为不可压缩流动。大于这个速度的流动,须考虑气体的压缩性影响和气体热力学特性的变化。这种对应于高速空气动力学的流动称为可压缩流动。

其次,根据流动中是否必须考虑气体介质的粘性,空气动力学又可分为理想空气动力学(或理想气体动力学)和粘性空气动力学。

除了上述分类以外,空气动力学中还有一些边缘性的分支学科。例如稀薄气体动力学、高温气体动力学等。

在低速空气动力学中,介质密度变化很小,可视为常数,使用的基本理论是无粘二维和三维的位势流、翼型理论、举力线理论、举力面理论和低速边界层理论等;对于亚声速流动,无粘位势流动服从非线性椭圆型偏微分方程,研究这类流动的主要理论和近似方法有小扰动线化方法,普朗特-格劳厄脱法则、卡门-钱学森公式和速度图法,在粘性流动方面有可压缩边界层理论;对于超声速流动,无粘流动所服从的方程是非线性双曲型偏微分方程。

在超声速流动中,基本的研究内容是压缩波、膨胀波、激波、普朗特-迈耶尔流动、锥型流,等等。主要的理论处理方法有超声速小扰动理论、特征线法和高速边界层理论等。跨声速无粘流动可分外流和内流两大部分,流动变化复杂,流动的控制方程为非线性混合型偏微分方程,从理论上求解困难较大。

高超声速流动的主要特点是高马赫数和大能量,在高超声速流动中,真实气体效应和激波与边界层相互干扰问题变得比较重要。高超声速流动分无粘流动和高超声速粘性流两大方面。

工业空气动力学主要研究在大气边界层中,风同各种结构物和人类活动间的相互作用,以及大气边界层内风的特性、风对建筑物的作用、风引起的质量迁移、风对运输车辆的作用和风能利用,以及低层大气的流动特性和各种颗粒物在大气中的扩散规律,特别是端流扩散的规律,等等。

空气动力学的研究方法

空气动力学的研究,分理论和实验两个方面。理论和实验研究两者彼此密切结合,相辅相成。理论研究所依据的一般原理有:运动学方面,遵循质量守恒定律;动力学方面,遵循牛顿第二定律;能量转换和传递方面,遵循能量守恒定律;热力学方面,遵循热力学第一和第二定律;介质属性方面,遵循相应的气体状态方程和粘性、导热性的变化规律,等等。

实验研究则是借助实验设备或装置,观察和记录各种流动现象,测量气流同物体的相互作用,发现新的物理特点并从中找出规律性的结果。由于近代高速电子计算机的迅速发展,数值计算在研究复杂流动和受力计算方面起着重要作用,高速电子计算机在实验研究中的作用也日益增大。因此,理论研究、实验研究、数值计算三方面的紧密结合是近代空气动力学研究的主要特征。

空气动力学研究的过程一般是:通过实验和观察,对流动现象和机理进行分析,提出合理的力学模型,根据上述几个方面的物理定律,提出描述流动的基本方程和定解条件;然后根据实验结果,再进一步检验理论分析或数值结果的正确性和适用范围,并提出进一步深入进行实验或理论研究的问题。如此不断反复、广泛而深入地揭示空气动力学问题的本质。

20世纪70年代以来,空气动力学发展较为活跃的领域是湍流、边界层过渡、激波与边界层相互干扰、跨声速流动、涡旋和分离流动、多相流、数值计算和实验测试技术等等。此外,工业空气动力学、环境空气动力学,以及考虑有物理化学变化的气体动力学也有很大的发展。
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第1个回答  2007-08-13
第一学期

AES1110 飞机机身、引擎和系统I

该入门课程将为学生了解主要的飞机部件打下坚实的基础。学习内容包括:内燃机、飞机构架结构、电及燃料系统以及与各种各样的控制系统相关的课题例如:电系统、机械和水压系统。主要的时间将集中在飞机仪表和它们的操作方面。该课程是学习PRN1210课程的前提及必修课。

ATF1110 空气动力学和飞行理论I

该基础课程将向学生们介绍飞行原理。课题包括:升力、空气阻力、飞行控制表面和其它作用于飞机的力量的作用、飞机的设计以及空气动力学的影响、负荷因素和稳定性。该课程是学习PRN1210课程的前提及必修课。

CAR1110 加拿大航空规则I

和其它行业一样,法律(这里指的是航空法)和程序占据了飞行培训的一大部分。该入门课程着眼于加拿大航空规则的体系、它们在飞行的各个方面的重要性和应用,包括空域分级、各种各样的执照和许可证、操作和飞行规则、设备要求以及更重要的飞行员的职责。该课程还包括10小时的针对空中交通控制规则和程序的辅导。在该课程的学习过程中,学生必须通过加拿大运输局关于加拿大航空规则的PSTAR考试。通过该门课程的学习,学生们将获得理解和应用这些规则及标准的知识和技能,学生们需要掌握这些知识和技能以通过加拿大运输局私人飞行员的笔试和飞行测试。该课程是学习PRN1210课程的前提及必修课。

FOP1110 飞行操作

该地面学习课程涵盖了一个飞行员每天将要做的事情-飞行操作的80%。它涵盖的课题多种多样,从常规的飞行术到飞机性能等等,还包括性能曲线图的使用、重量和平衡的计算及尾流的作用等;一些实践的内容比如飞行操作手册的应用等也会在该课程中教授。该课程意义重大的部分是关于人身因素-生理学和心理学,它们在每天的飞行操作中所扮演的角色。

MFC1151 商业飞行员的数学 (NBCC 校园)

该课程是微积分的入门课程。重点放在行列式和矩阵、复数、三角法共识和恒等式、平面几何和解析几何。

MET1110 气象学 I

该课程是航空气象学的入门课程。作为一名飞行员,你将要在各种各样的气候条件下飞行,因此了解气象学(理论上和实际上)是必需的。该课程所涵盖的内容范围从地球大气的综合方面如成分和温度到复杂的课题例如密度高度、相对湿度和温度垂直梯度。学生很大的一部分时间将用在气象代码、术语、缩写词、METARS和TAFS上。学生们将熟练地理解天气符号、曲线图及预报。强调的重点将集中在气象状态及它对飞行安全的影响。该课程是学习PRN1210课程的前提及必修课。

MFC1181 飞行物理 (NBCC 校园)

该课程将介绍和应用飞行物理的概念。学习内容包括:动力学(牛顿的三条运动定律)、物质的属性、平衡、圆周运动、旋转运动、简单机械、流动性、热度、热量扩张、磁学和用于飞行的力(升力、空气阻力、推动力、重力、空气动力、地心引力)。该课程还将介绍光的属性(产生、传播、反射、折射、临界角和纤维光学)。

NAV1110 导航和无线电辅助设备I

该课程是空中导航的入门课程。重点强调定义、地图/曲线图、时间、经度和无线电理论。特殊的导航设备如VOR、ADF、LORAN C远距离无线电导航系统,GNSS/ GPS全球定位系统将在课程中一一介绍。学生们将熟练地应用导航电脑、地图/曲线图及能够完成预飞的准备工作。该课程是学习NAV1220课程的前提及必修课。

第二学期

CSC1011 电脑入门 (NBCC 校园)

重点是使用电脑作为学习的辅助工具并执行复杂的作业任务。内容包括基本的电脑概念、Windows 98的基本原理、文字处理、电子制表软件以及如何应用互联网发送电子邮件及进行资料查找。

ENG1111 作文入门 (NBCC 校园)

该课程教授学生必要的知识和技巧,使他们在工作中能够自信地面对和完成真正的写作任务。重点强调基础写作、段落的逻辑和结构、基本作文的结构。语法、拼写、标点符号的运用能力将通过书面作业的批改和评估得以提高。通过学习,学生们将认识到交流在与领导层和工作伙伴建立健康可靠的关系中所扮演的角色,学生们将会提高交流能力并从有效的交流中受益。

IWS1210 野外生存

该课程为飞行员提供基本的野外生存技巧,以便为他们在无人居住的地区或偏远地区迫降或预防性的降落时做好准备。学习内容包括:生存心理学、地理学、发信号、建立掩蔽所、食物和水源的寻找及地面导航。在第三学期中,根据课程的内容,将24小时开放一个旷野实验室。

NAV1220 导航和无线电辅助设备II

该课程将延续NAV1110所学的内容,它侧重于夜间导航程序,将对VOR、 ADF 和 GPS导航辅助设备进行更多的介绍。

PRN1210 复习和夜间等级

该课程将使学生们做好充分准备以迎接加拿大运输局的笔试和获得私人飞行员执照的飞行测试。夜间等级将使拥有私人执照的飞行员获得夜间飞行的许可。复习范围包括加拿大航空规则(强调夜间规则)、飞行原理、气象学(强调夜间飞行)、机身、引擎和系统。重点将强调(10小时)人身因素(特别是跟夜间飞行有关的)和空中交通服务(10小时)。还有额外的10小时将用来进行考试准备和个别辅导。

第三学期

AES1320 飞机机身,引擎和系统II

该课程延续AES1110所学的内容。进一步研究飞机的系统及更高级的商业运营商普遍使用的飞机,学习增压、除冰/防止结冰和环境系统等内容;学习飞机的仪表部件,以及如何将仪表的功能与仪器导航飞行合为一体。

ATF1320 高级空气动力学

该课程学习飞行理论及与大型/高速飞机有关的空气动力学。在课程的后期将有一个针对第一第二学期所学内容的全面的复习,以便使学生们做好充分准备以迎接加拿大运输局的商业飞行员笔试和飞行测试。学习内容包括:稳定性和控制、高速飞行、马赫、冲击波以及目前和将来的设计理念。

CAR1320 加拿大航空规则II

该课程是CAR1110的延伸,将着重介绍与商业空中服务、空中的士运营商、各种各样商业运营的飞机要求和程序相关的规则。该课程大约一半的时间将用来介绍空中交通服务和程序。通过该课程的学习,学生们将获得理解和应用这些规则及标准的知识和技能,学生们需要掌握这些知识和技能以通过加拿大运输局商业飞行员的笔试和飞行测试。

FOP1320 飞行操作II

着眼于商业运营,进一步分析飞行操作。大部分的时间将用来介绍人身因素,特别是飞行员的决策。该课程还将介绍人与人之间的关系,飞行员装备/物质材料关系及更多的与操作环境相关的生理学内容。

MET1320 气象学 II

该课程是MET1110的继续。对在商业飞行环境中气象学的重要性进行进一步深入学习。内容包括:高度测量法的气象学示象、气象锋面、气象图和预测曲线图。学生们将能够通过有效的气象服务熟练地对气象信息进行发送和接收。该课程还包括大约2小时的实验室/练习时间。

MFC1311 基础电子学(NBCC 校园)

该课程是电学和电子学概念的基础,它将为学生们了解飞机电气系统打下必要的知识基础。内容包括:电线和配线练习、电控制设备、数字电子学和飞机蓄电池。

MFC1021 飞机机械精通

成功地学完该门课程,学生们能够在飞机地面滑行其间进行飞机系统的性能检查。内容包括:涡轮引擎(理论、部件、启动和操作)、燃料系统维修和消防(污染、危险源、保护)、活塞发动机油料系统(油的稀释、卸压);活塞发动机的操作(地面操作、爆发、提前点火)、加压空气(往复式/涡轮发动机、控制器)、机舱空气控制系统(缺氧、氧气、部件和系统)、冰和雨控制(防冰、除冰和雨控制)、伸缩起落架(水利系统、空气系统)和恒速螺旋桨及混合螺旋桨(平衡力、层状原料)。

NAV1330 导航 II

该课程是NAV1220的继续。内容包括:导航的电脑和无线电磁性指示器(RMI)。

学生们将熟练地掌握高级的导航辅助设备和程序。

第四学期

ASM2410 航空安全管理和系统

加拿大航空规则规定,加拿大所有的航空公司必须有安全管理计划。ASM2410课程为如何有效地制定和管理符合加拿大航空规则的安全计划提供基础培训。内容包括:系统安全综合知识、风险管理、事件分析和调查,另外也介绍机组人员资源管理。

MFC2411 商业飞行员的航空电子学 I (NBCC校园)

该课程使学生们能够熟悉了解不同飞机上使用的电子设备和电子系统。学生们将把从MFC1321所学的基础理论应用到真实的飞机的电子、通讯、导航和指示系统。内容包括:发电和分配系统、飞机照明系统、无线电理论、通讯和导航系统。学生们也将着眼于学习COM和NAV系统的普通故障和测试技术。

MFC2471 商业入门 (NBCC 校园)

该课程将全面概括地向学生们介绍在当今工作环境中主管和经理进行有效管理的基本原理和目前趋势, 侧重点将集中在航空领域。该课程将对管理原理和它们在真实的工作环境中的应用进行介绍和讨论。

MUL2410 多引擎地面学习

通过该课程的学习,学生们将为获得可添加到他们目前的飞行证书上的多引擎种类等级做好准备。学习内容都与多引擎飞机直接相关,包括:系统、处理控制/性能问题和局限性。

第五学期

CRM2510 机组人员资源管理

机组资源管理课程将培训学生们有效地运用所有的资源,包括:飞机和它的系统、印刷品、电脑程序和人等以达到最高程度的安全性。侧重点将着眼于态度、人际关系技巧、工作量管理、通讯和处理紧急情况的的技能。主要目标是培养学生们对正确的飞行决定的决策能力。

IFR2510 仪器仪表程序

该课程将为学生们获得可添加在他们目前的飞行执照中的仪表飞行等级做好准备。严格的课程将培训学生们如何从视觉飞行进入到仪表导航飞行。在仪表导航飞行中,精确度是必需的。该课程的侧重点将集中在对仪器仪表和程序的精通和熟练程度上。学习内容包括:仪表飞行规则曲线图、空速管和回转仪系统、如何持续飞行和降落、仪表导航和操作/电子设备的适用性检查。

MFC2511 商业飞行员的航空电子学II (NBCC 校园)

该课程继续介绍不同型号飞机使用的电子/电系统。通过该课程学习,学生们能够将在MFC1311 、MFC1321和MFC2411课程中所学的基本原理应用到真实的飞机电子、通讯、导航和指示系统。它将提高飞行员的操作舒适度,促进专业飞行员和维修人员之间关于操作问题的沟通。

MFC2561 非正式报告 (NBCC 校园)

该课程将为飞行员提供成功地完成最常见的书面交流任务所需的知识和技巧,这些书面文件包括:技术信件、信件、摘要报告、演讲稿等。其它一些特殊的技巧包括:写指令,写调查,便函回复等。代表性的报告包括飞行报告和事故报告等。

第六学期

AFA2610 航空急救培训

该实用课程将为学生提供急救培训以应付各种各样的紧急情况,特别是对身体伤害的急救。

ATR2610 空中运输等级 (IATRA) 准备

该课程为学生们做好准备以参加加拿大运输局飞机型号等级考试,这也是参加加拿大运输局空中运输飞行员执照考试的中间步骤。课程内容包括:CARS、空中交通服务和程序、飞机机身/引擎和系统、飞行操作、导航、气象学、导航辅助、飞行计划编制和人性因素。

DGA2610 危险品常识培训

危险品立法现如今适用于全世界所有形式的运输。它通过确保在运输过程中对所有的危险品进行充分的鉴别来保护人民生命、财产和环境的安全。该课程将对一些有可能被携带的或禁止携带的危险品的种类进行全面的介绍。学习内容包括:运输标准、危险品的商标识别、危险品的种类及携带它们将引发的风险、文件证据和驾驶员的职责。

KAS2610 King Air 地面学习

所有的完成文凭专业学习的学生必须成功地完成B200的地面学习及飞行培训模拟器的学习。学生们将会获得正确的机组资源管理的概念,在多引擎涡轮螺旋桨飞机中体验两机组人员的合作及获得高级飞机操作的技术知识。学生们将会熟练掌握

涡轮螺旋桨飞机的操作、电子设备和自动飞行控制系统。机组资源管理能力的开发和提高是该课程的重点。该课程分为35小时的地面学习和34小时的模拟器学习。

MFC2661正式报告 (NBCC 校园)

该课程的目的是使学生们能够完成针对主要的技术项目的正式的技术报告,通常是针对最高技术水平的的电子设备的开发。充分的技能和交流质量能够符合外界的机构例如新布伦瑞克工程技术员和技术专家协会及加拿大技术员和技术专家委员会的要求。

MFC2671 找工作技巧 (NBCC 校园)

找工作技巧是一门实用的课程,通过学习,学生们将熟悉找工作的程序的基本概念并通过与用人公司的接触建立信心。
第2个回答  2007-08-12
航空空气动力学发展的目的是不断地开发新的飞机设计概念,成功地实现先进飞机的设计,研究使设计师在经济可承受性范围内精确预测气动力、力矩和载荷的可靠工具.目前正在大力发展的计算流体力学将以突破对黏流流场物理现象的模拟能力为重点,尤其是精确预测流动分离点和转捩过程以及湍流流动.本回答被提问者采纳
第3个回答  2007-08-27
航空空气动力学发展的目的是不断地开发新的飞机设计概念,成功地实现先进飞机的设计,研究使设计师在经济可承受性范围内精确预测气动力、力矩和载荷的可靠工具.目前正在大力发展的计算流体力学将以突破对黏流流场物理现象的模拟能力为重点,尤其是精确预测流动分离点和转捩过程以及湍流流动.
入门课程将为学生了解主要的飞机部件打下坚实的基础。学习内容包括:内燃机、飞机构架结构、电及燃料系统以及与各种各样的控制系统相关的课题例如:电系统、机械和水压系统。主要的时间将集中在飞机仪表和它们的操作方面。该课程是学习PRN1210课程的前提及必修课。

ATF1110 空气动力学和飞行理论I