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第1章 地面效应下的机翼1

1.1引言1

1.2海上运输和地效翼船的发展2

1.3可选技术3

1.3.1水翼艇3

1.3.2侧壁式气垫船4

1.3.3气垫船5

1.4追求更高营运速度的地面效应5

1.5地效翼船的一些技术术语7

1.5.1地面效应7

1.5.2动力气垫8

1.5.3静力气垫8

1.6地面效应的基本原理8

1.7地效翼船的类型13

1.8传统地效翼船14

1.9动力增升地效翼船15

1.9.1动力增升地效翼船的特性19

1.9.2动力增升地效翼船的局限性19

1.9.3军事应用20

1.9.4民用21

1.10动力气垫船21

1.10.1动力气垫船的特性23

1.10.2动力气垫船的应用23

1.11动力气垫地效翼船23

1.11.1动力气垫地效翼船的特性26

1.11.2动力气垫地效翼船的应用28

第2章 地效翼船的发展29

2.1引言29

2.2俄罗斯地效飞机的发展29

2.2.1 KM或“里海怪物”号36

2.2.2 UT-139

2.2.3“雏鹰”号与“雌鹞”号39

2.2.4“雏鹰”号的意外事故42

2.2.5“雌鹞”号的开发44

2.2.6第二代地效翼船47

2.2.7俄罗斯大型民用地效飞机的设计与研究50

2.2.8“伏尔加”-2号51

2.3近期小型地效翼船的设计52

2.3.1“伊伏尔加”号52

2.3.2“两栖星”号55

2.4俄罗斯地效翼船技术参数汇总55

2.5地效翼船在中国的发展58

2.5.1中国船舶科学研究中心的动力增升地效翼船58

2.5.2中国科技开发院的动力增升地效翼船60

2.5.3中国船舶及海洋工程设计研究院开发的动力气垫地效翼船60

2.6地效翼船在德国的发展67

2.6.1串翼特种船67

2.6.2“莱比锡”号69

2.6.3“翱翔翼”号71

2.7地效翼船在美国74

2.8澳大利亚的地效翼船77

2.8.1“海之翼”号77

2.8.2“拉达”号78

2.8.3“飞船”公司79

2.9结论与评语82

第3章 纵向力平衡和纵倾84

3.1引言84

3.2运行模式84

3.3航行纵倾86

3.4作用中心及其估算90

3.5作用在地效翼船上力的纵向中心90

3.5.1浮心90

3.5.2作用在船体和侧浮体上的水动力中心90

3.5.3气垫静压力中心91

3.5.4地效区外单个机翼的气动力中心91

3.5.5带首推进器的地效翼船主翼在地效区内的升力中心92

3.5.6运行于地效区内时地效翼船的升力中心93

3.6控制装置对船气动力中心的影响93

3.7纵向力平衡96

3.7.1不同运行模式的正常运行条件96

3.7.2内部力平衡方法98

3.7.3控制平衡方法98

3.8地效翼船起飞过程的操控100

第4章 垫升和低速性能101

4.1引言101

4.2垫升性能要求102

4.2.1操纵和降落102

4.2.2低速运行102

4.2.3阻力峰速度的过渡和起飞进入地效区102

4.2.4耐波性103

4.3 20世纪70年代以来的动力增升地效翼船理论103

4.4动力气垫地效翼船和动力气垫船的静垫升性能107

4.4.1引言107

4.4.2动力气垫船或动力气垫地效翼船的气动布局108

4.4.3动力气垫船和动力气垫地效翼船的静垫升性能109

4.5提高低速性能的方法117

4.5.1可胀式气囊120

4.5.2围裙120

4.5.3船体和侧浮体底部上的层流涂层122

4.5.4硬质着陆垫122

第5章 稳定飞行气动力学123

5.1引言123

5.2机翼的基本原理124

5.3机翼气动力性能试验研究128

5.3.1符号和术语128

5.3.2基本模型129

5.3.3模型试验131

5.4讨论142

5.4.1升力142

5.4.2阻力143

5.4.3升阻比143

5.4.4纵倾力矩144

5.4.5结论144

5.5地效翼船气动力性能144

5.6影响地效翼船气动力性能的因素149

5.6.1带导流叶片或喷嘴的首推进器149

5.6.2特殊的主翼翼型149

5.6.3展弦比149

5.6.4其他措施150

第6章 纵向与横向稳定性152

6.1引 言152

6.2力和力矩152

6.2.1纵摇中心153

6.2.2纵摇稳定性的设计衡准153

6.2.3飞高稳定性的设计衡准153

6.2.4主翼机翼和形状154

6.2.5襟翼的影响155

6.2.6尾翼和水平舵155

6.2.7重心155

6.2.8地效对平衡的影响155

6.2.9带喷嘴或导流叶片的首推进器影响156

6.2.10自动控制系统156

6.3稳定性分析157

6.4地效区内、外的纵向静稳定性159

6.4.1飞机和地效翼船在地效区外运行的纵向静稳定性159

6.4.2基本平衡方程160

6.4.3机翼纵摇中心161

6.4.4仰角纵摇中心162

6.4.5飞高纵摇中心163

6.4.6平衡中心的估算165

6.5纵向静稳定性衡准166

6.6稳定飞行中动力气垫地效翼船的横向静稳定性169

6.6.1运行于弱地效区的地效翼船170

6.6.2横向稳定性衡准172

6.6.3低速横向稳定性172

6.6.4回转时的横向稳定性173

6.6.5动力增升地效翼船的横向稳定性173

6.7静水上的纵向动稳定性173

6.7.1基本假设174

6.7.2基本运动方程174

6.8过渡阶段的瞬态稳定性178

第7章 静水阻力和功率179

7.1引 言179

7.2地效翼船阻力成分182

7.3地效翼船起飞前的阻力183

7.3.1阻力峰及其最小化183

7.3.2起飞前船的阻力估算185

7.4地效翼船起飞后的阻力188

7.5地效翼船的功率估算192

7.5.1基于首推进器运转模型的风洞试验结果的性能预报193

7.5.2地效翼船总阻力的估算194

7.5.3与水动力模型试验结果相关的 阻力预报194

7.6静水阻力和动力配置的影响196

7.6.1排水航行状态196

7.6.2越主阻力峰速度（Fn = 2～4）197

7.6.3起飞中（Fn=4.0～8.0）197

7.6.4飞行状态198

第8章 耐波性与操纵性201

8.1引言201

8.2地效翼船波浪中运动的微分方程202

8.2.1坐标系统202

8.2.2动力气垫地效翼船在波浪中运动的基本纵向微分方程202

8.3耐波性模型试验204

8.4操纵性和可控性211

8.5地效翼船飞行控制211

8.5.1阵风对稳态飞行的地效翼船飞行纵倾角的影响213

8.5.2船运动的非线性分析213

8.5.3船运动的特殊情况216

8.5.4排水模式下的操纵217

8.6波浪中起飞操纵217

8.7回转性能218

8.8强地效应区地效翼船的操纵221

第9章 模型试验与气动——水动力模拟223

9.1引言223

9.2试验方法223

9.2.1刚性地面上的静垫升试验224

9.2.2拖曳水池中的模型试验224

9.2.3风洞中的模型试验224

9.2.4敞水无线遥控模型试验以及地面上的弹射模型225

9.3地效翼船模型的缩尺规则225

9.4地效翼船的缩尺参数226

9.4.1雷诺数226

9.4.2欧拉数Hq及与气垫压力比的关系231

9.4.3风洞试验231

9.4.4动力气垫船或动力气垫地效翼船首推进器或垫升风扇的无因次特性234

9.4.5傅汝德数Fn235

9.4.6韦伯数We235

9.4.7拖曳水池模型试验的其他缩尺项目235

9.4.8结构模拟236

9.5缩尺衡准237

9.6模型试验程序238

第10章 结构设计和材料240

10.1引言240

10.2设计载荷242

10.2.1排水状态载荷和起飞前载荷242

10.2.2起飞和着陆载荷243

10.2.3地面操纵载荷245

10.2.4飞行载荷245

10.2.5砰击载荷和货物装卸载荷246

10.2.6设计方法247

10.3金属材料248

10.4复合材料251

10.5疲劳、破坏极限和故障安全装置253

10.6地效翼船结构设计概念和要点254

10.6.1基本设计要点254

10.6.2项目设计原则255

10.6.3总体设计255

10.6.4主翼的设计255

10.6.5基本型主翼结构256

10.6.6增升装置和操纵面258

10.6.7主船体和上层建筑（机身）259

10.6.8驾驶座舱和挡风玻璃259

10.6.9鸭型翼和尾部表面260

10.6.10桨塔和主机基座260

10.6.11着陆设备和气垫系统263

10.6.12超大型地效翼船组合型船体结构263

第11章 动力装置与传动装置265

11.1引言265

11.2地效翼船动力装置选型266

11.3内燃机267

11.4涡扇／涡轴／涡桨发动机268

11.5地效翼船应用的特殊要求271

11.5.1船用化271

11.5.2运行高度272

11.6动力装置安装设计273

11.7发动机和系统的冷却274

11.7.1内部系统设备安装274

11.7.2水雾275

11.7.3发动机和系统的冷却275

11.7.4防冰保护277

11.8传动系统277

11.8.1传动轴系277

11.8.2传动277

第12章 垫升系统和推进系统279

12.1引言279

12.2动力增升系统279

12.3独立的垫升系统283

12.4推进系统284

12.5涡轮风扇系统289

12.6综合垫升／推进系统292

12.7推进器的选型和设计293

第13章 概念设计294

13.1引言294

13.2地效翼船应用的一般观点298

13.2.1技术因素298

13.2.2营运因素299

13.3地效翼船分支及其应用301

13.4地效翼船初步设计302

13.5设计程序303

13.6地效翼船的功能指标304

13.7设计要求307

13.8地效翼船安全规则310

13.8.1基本概念310

13.8.2动力地效翼船的补充安全衡准312

13.9建立初始构型312

13.10总体初步设计程序326

13.11确定地效翼船的气动力特性和水动力特性327

13.12地效翼船的详细设计328

词汇和符号表329

参考文献及资源339

参考文献339

其他的资料345

其他参考材料345

后记347