超轻型和轻型运动飞机设计与制造入门

第1章 通用航空与超轻型飞机 1

第2章 超轻型飞机的设计制造 6

2.1 飞机的设计制造过程 6

2.1.1 概念设计 6

2.1.2 初步设计 6

2.1.3 详细设计 7

2.1.4 生产定型阶段 7

2.2 确保安全和质量 7

2.2.1 设计图纸阶段 7

2.2.2 制造阶段 7

2.2.3 飞行保养阶段 8

第3章 空气动力学的基础知识 9

3.1 升力 9

3.2 阻力 13

3.2.1 摩擦阻力 13

3.2.2 压差阻力 14

3.2.3 诱导阻力 15

3.2.4 干扰阻力 16

3.3 低阻翼型和低功率层流飞机设计 17

3.4 飞机平衡与控制 25

3.4.1 飞行的平衡与稳定性 25

3.4.2 平均气动弦（MAC）与中性点 28

3.5 超轻型和轻型运动飞机性能计算 33

3.5.1 性能计算的基本要求 33

3.5.2 性能计算的步骤 33

3.5.3 飞机零升阻力的估算 34

3.5.4 飞机诱导阻力的计算 37

3.5.5 飞机的可用功率 37

3.6 设计按美国FAR 103部要求的超轻型飞机 40

第4章 超轻型飞机的设计 42

4.1 外形设计 42

4.1.1 机翼 42

4.1.2 尾翼 46

4.1.3 机身 49

4.1.4 起落架 51

4.2 结构设计 53

4.2.1 木结构 53

4.2.2 木材、泡沫塑料的混合结构 58

4.2.3 金属构架式 60

4.2.4 复合材料结构 65

4.2.5 结构的应力集中和开口区加强 76

4.2.6 结构的受压强度 77

第5章 超轻型飞机的起落架 80

第6章 超轻型飞机的强度 87

6.1 飞机的外载荷 87

6.2 使用载荷、设计载荷和安全系数 88

6.3 飞机各部件的受力分析 89

6.3.1 耳片连接 89

6.3.2 悬臂梁 90

6.3.3 机翼和尾翼的受力情况 91

6.3.4 机身受力情况 93

6.3.5 机翼和机身载荷的传递 93

6.4 超轻型飞机的强度计算 94

6.5 复合材料起落架的强度设计计算 104

第7章 超轻型飞机的螺旋桨 106

7.1 螺旋桨的工作原理 106

7.2 螺旋桨设计 107

7.2.1 定螺距螺旋桨 107

7.2.2 变螺距螺旋桨 109

7.3 飞行中可变距的螺旋桨 110

7.4 螺旋桨的外形、直径和桨叶数 111

7.5 超轻型飞机螺旋桨的选用和制造 112

第8章 超轻型飞机的重量和重心位置的计算 115

8.1 飞机的重量控制与飞机性能的关系 115

8.2 飞机各部件重量配置与重心位置计算 115

8.3 飞机称重和重心位置计算 117

第9章 超轻型飞机的静力试验 120

9.1 静力强度试验的加载载荷 120

9.2 静力强度试验的加载方法 120

第10章 超轻型飞机的操纵系统 126

10.1 超轻型飞机操纵系统的基本要求 126

10.2 超轻型飞机操纵系统的设计参数 127

10.3 超轻型飞机操纵系统的结构 127

10.3.1 软轴操纵系统 130

10.3.2 硬轴操纵系统 132

10.3.3 V形尾翼的操纵系统 137

10.4 操纵系统的差动操纵 138

10.5 操纵系统的铰链力矩 140

第11章 电能动力超轻型飞机 142

第12章 超轻型飞机其他有关参考资料 147

12.1 超轻型飞机上螺栓选用和安装 147

12.2 板材的最小弯曲半径 147

12.3 金属管材弯曲方法 148

12.4 超轻型飞机座舱风挡 148

12.5 超轻型飞机的检查口盖 151

12.6 超轻型飞机的液压手操纵系统 153

12.7 超轻型飞机的仪表板和空速管 154

12.8 超轻型飞机的油箱 156

12.9 超轻型飞机的应急回收伞 159

12.10 几种起落架减振支柱的结构 161

第13章 水上轻型飞机设计 163

13.1 水上飞机用术语 164

13.2 水上飞机的船体设计 166

13.3 机翼设计 173

13.4 尾翼设计 174

13.5 起落架设计 174

13.6 动力装置设计 176

13.7 水上飞机的横向稳定性要求 177

附录 179

附录1 标准大气表 179

附录2 超轻型飞机常用材料性能 180

附录3 超轻型飞机常用紧固件的标准和性能 184

附录4 常用力学计算公式 195

附录5 超轻型飞机用复合材料的有关参数资料 200

附录6 轻型运动飞机性能和设计规范 203

附录7 超轻型和轻型运动飞机适航证的申请和颁发 243

参考文献 250