水上飞机水动力设计

第1章 概述

1.1 水上飞机的特点

1.1.1 水上飞机及其分类

1.1.2 水上飞机的主要设计特点

1.1.3 水上飞机的使用环境和使用要求

1.2 水上飞机的发展历史

1.2.1 早期的水上飞机

1.2.2 第二次世界大战时期的水上飞机

1.2.3 现代水上飞机

1.3 水上飞机的主要优点和用途

1.3.1 水上飞机的主要优点

1.3.2 水上飞机的用途

第2章 水动力设计基础

2.1 水上飞机流体静力学

2.1.1 浮性

2.1.2 稳性

2.1.3 抗沉性

2.2 水上飞机流体动力学

2.2.1 滑行理论

2.2.2 水翼理论

2.3 气象水文条件及适海性

2.3.1 海水

2.3.2 风与浪

2.3.3 浪级与海况

2.3.4 船舶耐波性评估标准

2.3.5 航行舒适性限制

第3章 水动力性能

3.1 阻力特性

3.1.1 水上飞机阻力类型

3.1.2 起飞和降落过程中阻力的变化

3.1.3 船体主要参数对阻力的影响

3.1.4 模型水阻力的实机换算

3.1.5 水上飞机阻力性能评判方法

3.2 纵向运动稳定性

3.2.1 水上飞机起降纵向运动稳定性设计要求

3.2.2 水上飞机起降纵向运动稳定性评判方法

3.2.3 水上飞机模型试验纵向运动稳定性判定准则

3.2.4 船体参数对起降纵向运动稳定性的影响

3.3 操纵性

3.3.1 操纵性概述

3.3.2 航向操纵性

3.3.3 操纵性衡准

3.4 喷溅特性

3.4.1 喷溅产生的机理

3.4.2 喷溅发展及其危害

3.4.3 影响喷溅的因素

3.4.4 抑制喷溅措施

3.4.5 喷溅性能的评判方法

3.5 耐波性

3.5.1 波浪概述

3.5.2 水上飞机在波浪上的运动

3.5.3 波浪上的运动统计分析

3.5.4 水上飞机在波浪上运动特性预报

3.5.5 船体参数对飞机在波浪上运动的影响

3.6 水载荷

3.6.1 水载荷的类型及其对飞机结构强度的影响

3.6.2 水载荷理论分析

3.6.3 船体参数对水载荷的影响

3.6.4 水载荷谱的编制方法

3.6.5 降低水载荷的方法

第4章 水动布局及外形设计

4.1 概述

4.2 水动布局型式与设计

4.2.1 水动布局型式

4.2.2 水动布局型式的选择

4.3 船体设计

4.3.1 船体设计程序概述

4.3.2 水上飞机船体概述

4.3.3 船体参数选择

4.4 浮筒设计

4.4.1 浮筒体积的确定方法

4.4.2 浮筒参数的选择

4.5 其他水动力设计

4.5.1 水舵设计

4.5.2 锚泊装置设计

第5章 模型水动力试验

5.1 概述

5.2 高速水动力实验室试验设备简介

5.2.1 高速拖曳水池

5.2.2 高速拖车

5.2.3 造波设备

5.2.4 消波设备

5.2.5 测量仪器

5.3 模型试验相似准则

5.3.1 相似概念

5.3.2 相似准则

5.4 试验模型设计与制作要求

5.4.1 单船身模型

5.4.2 全机动力模型

5.4.3 水载荷模型

5.4.4 自由飞模型

5.5 水动力性能试验

5.5.1 阻力试验

5.5.2 喷溅性能试验

5.5.3 稳定性试验

5.5.4 水载荷试验

5.5.5 耐波性试验

5.5.6 力矩试验

5.5.7 其他试验

第6章 水动性能飞行试验

6.1 综述

6.2 飞行试验一般程序

6.2.1 试飞任务单的确定

6.2.2 飞行前地面和水面准备

6.2.3 飞行前地面检查

6.2.4 试飞员进场

6.2.5 飞行前水面检查

6.2.6 浮态测量

6.2.7 水上试飞

6.2.8 试飞员讲评

6.2.9 试飞数据处理并确定下次飞行任务

6.3 飞行试验科目

6.3.1 水上试飞科目

6.3.2 水上试飞状态和内容选择

6.3.3 测试参数

6.3.4 试飞要求及评价准则

6.4 飞行试验准备

6.4.1 制定试飞大纲和试飞计划

6.4.2 测试方案与测试改装

6.4.3 试飞前地面准备

6.4.4 地面／水面特种设施及配套规划

6.4.5 空、地勤人员的选择和培训

6.4.6 水密试验

6.5 试飞风险评估和试飞顺序安排

6.6 试飞数据处理分析

6.7 应急情况处理

6.7.1 应急情况工作要求

6.7.2 水上试飞应急情况处理

第7章 水动力设计新技术

7.1 数字水池试验模拟技术

7.1.1 基本原理

7.1.2 研究热点及技术优势

7.1.3 应用设想

7.2 CFD在水动力设计中的应用

7.2.1 基本原理

7.2.2 研究热点及技术优势

7.2.3 应用设想

7.3 船体线型参数化设计

7.3.1 基本原理

7.3.2 研究热点及技术优势

7.3.3 应用设想

第8章 未来水上飞机的发展

8.1 高性能水上飞机

8.2 地效飞机

8.3 三栖飞机

参考文献

《中航工业首席专家技术丛书：水上飞机水动力设计》详细阐述了水上飞机的基本概念和特点，分析了水上飞机水动力设计理论；重点论述了水上飞机水动力性能和水动布局及外形设计；全面探讨了水上飞机水动力性能试验分析方法；最后，对水动力设计新技术和水上飞机未来发展进行了展望。