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《航天飞机空气动力学分析》总结了航天飞机空气动力学领域所取得的最新科研成果和丰富经验，论述了航天飞机重复使用运载器气动力/气动热的研究方法和计算方法，提供了有关空气动力学发展的新概念、新思想及新趋向。是一部有一定广度和深度的专著，可使读者便于了解该领域的全貌，拓展知识，并可结合从事的课题，独立创新和推广使用。《航天飞机空气动力学分析》共10章，主要内容包括：航天飞机气动设计、航天飞机气动力预测方法、航天飞机气动力特性数值模拟、航天飞机气动加热预测、航天飞机热防护、航天飞机飞行稳定性、航天飞机气动数据库、鲁棒设计技术。

《航天飞机空气动力学分析》可作为从事航空航天飞行器研究、设计与试验的工程师、研究人员与研究生的参考书，也可作为有关院校飞行器设计专业研究生教材。

第1章航天飞机发展概述

1.1概述

1.2航天飞机发展回顾与展望

1.2.1航天先驱者的不懈追求

1.2.2航天飞机的研制历程

1.2.3航天飞机的发展——新一代重复使用运载器

1.3空气动力学——航天飞机研制的重要支撑技术

1.3.1航天飞机轨道器

1.3.2X－33演示验证飞行器

1.3.3X－34演示验证飞行器

1.3.40REX、HYFLEX和HO耶－X演示验证飞行器

第2章航天飞机空气动力学分析概论

符号

2.1概述

2.1.1航天飞机的再入飞行参数

2.1.2研究气动问题的手段

2.2航天飞机的气动问题

2.2.1航天飞机气动问题的主要特点

2.2.2航天飞机气动布局设计

2.2.3航天飞机的气动力问题

2.2.4航天飞机的气动热问题

2.3解决航天飞机气动问题的技术途径

23.1地面樓拟试验

2.3.2理论计算及工程计算

2.3.3飞行模拟试验

2.3.4解决气动问题的技术途径

2.4未来航天飞机的气动问题

第3章航天飞机气动设计

符号

3.1概述

3.2气动设计需要解决的基本问题及方法

3.3气动设计回路及－体化设计系统

3.3.1航天飞机气动设计回路

3.3.2－体化设计系统基本內容

3.4航天飞机气动布局设计

3.4.1载人航天器的气动布局演变

3.4.2关键气动布局参数及性能参数

3.4.3气动布局优化设计方法

3.4.4机翼外形优化设计

第4章航天飞机气动力预测方法

符号

4.1概述

4.2坐标定义及外形几何处理

4.3亚、跨、超、高超声速气动力预测方法

4.3.1气动力基本公式

4.3.2压力系数、导数及其修正量的计算

4.3.3国外几种压力系数计算方法

4.3.4控制面的几何参数和气动力

4.3.5计算实例

4.4横向喷流计算

4.4.1工程计算模型

4.4.2喷流干扰的工程计算方法

4.5稀薄气体气动力预测方法

4.5.1当地化计算方法原理

4.5.2当地外形参数处理

4.5.3气动力系数的计算

4.6小结

第5章航天飞机气动力特性数值模拟

符号

5.1概述

5.2欧拉方程数值模拟

5.2.1简述

5.2.2非定常欧拉方程及边界条件

5.2.3数值模拟方法

5.2.4网格生成方法

5.2.5计算结果

5.3航天飞机气动特性N－S方程数值模拟

5.3.1简述

5.3.2控制方程及边界条件

5.3.3差分格式及边界处理

5.3.4网格生成

5.3.5计算结果

5.4类升力体外形俯仰阻尼特性数值研究

5.4.1简述

5.4.2数值方法

5.4.3计算网格

5.4.4俯仰阻尼导数计算方法

5.4.5计算结果

第6章航天飞机气动加热问题

符号

6.1概述

6.2气动加热工程计算方法

6.2.1流动区域的划分

6.2.2有限三角形面元的建立

6.2.3压力计算

6.2.4边界层外缘参数计算

6.2.5气动加热预测

6.2.6自由分子流区压力、热流预测

6.2.7稀薄气体过渡区压力、热流预测

6.3壁面辐射平衡温度预测

6.4热流预测与试验结果比较

6.5航天飞机气动加热预测实例

6.5.1机身热流、平衡温度预测

6.5.2机翼上热流、平衡温度预测

6.5.3立尾翼上热流、平衡温度计算

6.6小结

第7章航天飞机热防护

符号

7.1概述

7.2航天飞机热防护的特点与要求

7.3航天飞机热防护系统

7.4大面积防热与局部防热

7.5防热材料内部热响应计算模型

7.5.1一维热传导基本方程

7.5.2基本方程的差分离散

7.5.3基本方程的初始条件与边界条件

7.6航天飞机防热材料温度分布计算实例

7.6.1局部防热材料——碳一碳材料温度分布

计算

7.6.2大面积防热——材料一陶瓷防热瓦温度

分布计算

7.7航天飞机防热技术的发展

第8章航天飞机飞行稳定性

……

第9章航天飞机动数据库

第10章鲁棒设计技术

参考文献

张鲁民，1938年7月出生，山东鱼台人，1955年于洛宁一中高中毕业，1960年毕业于西北工业大学，任中国空气动力研究与发展中心研究员、博士生导师，长期从事航天飞行器气动布局与气动特性研究，曾获国家科技进步二等奖，国防科工委科技进步一等奖，二等奖，光华基金二等奖，中华航天基金荣誉奖等，词条辑入《Who's who in the World》，享受国家特殊津贴。

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书籍介绍

《航天飞机空气动力学分析》总结了航天飞机空气动力学领域所取得的最新科研成果和丰富经验，论述了航天飞机重复使用运载器气动力/气动热的研究方法和计算方法，提供了有关空气动力学发展的新概念、新思想及新趋向。是一部有一定广度和深度的专著，可使读者便于了解该领域的全貌，拓展知识，并可结合从事的课题，独立创新和推广使用。《航天飞机空气动力学分析》共10章，主要内容包括：航天飞机气动设计、航天飞机气动力预测方法、航天飞机气动力特性数值模拟、航天飞机气动加热预测、航天飞机热防护、航天飞机飞行稳定性、航天飞机气动数据库、鲁棒设计技术。

《航天飞机空气动力学分析》可作为从事航空航天飞行器研究、设计与试验的工程师、研究人员与研究生的参考书，也可作为有关院校飞行器设计专业研究生教材。