清华大学出版社

针对“大众创业、万众创新”新时代培养高级人才、创新型人才和复合型人才的需要，本书系统而又全面地介绍了旋翼飞行器动力装置的主要内容和知识体系。全书共3篇9章，第1篇为概述篇，包括1章，内容为旋翼飞行器动力装置概述。第2篇电动机篇，包括3章，介绍相关的电磁基本知识、直流电动机原理与特性、无刷直流电动机与空心杯电动机。第3篇航空发动机篇，包括5章，介绍与航空发动机相关的基本知识、航空活塞式发动机、航空活塞发动机工作系统、航空涡轮轴发动机、航空涡轮轴发动机工作系统。每章最后都给出了该章的小结和习题。 本书取材来源于实践，取材新颖、内容丰富、深入浅出、概念清楚易懂，具有很强的可操作性，既适合作为高等院校相关专业大学生的专业基础课程教材，又适合作为相关专业研究生及从事旋翼飞行器科研、生产和培训机构工作人员以及旋翼飞行器驾驶员、无人机飞手和广大航模爱好者的学习培训教材，对于希望全面了解旋翼飞行器动力装置知识的各类读者，本书也是一本较好的参考读物。

前言 旋翼飞行器（也称为直升机）是航空飞行器大家庭中的一员，其主要结构特点是具有一个或多个由发动机驱动的可旋转机翼（旋翼），用以产生克服机体自重的升力，以及提供推进力和操纵力，这是它在结构外形上和飞行原理上与固定翼飞机之间存在的最大的差别。正是这些差别，使得旋翼飞行器具有大多数固定翼飞机所不具备的飞行特点： 垂直升降、空中悬停、小速度前飞、后飞、侧飞、原地回转和树梢高度飞行等。这些飞行特点使得旋翼飞行器在飞行和使用上要比固定翼飞机灵活得多，弥补了固定翼飞机因飞行速度快而存在的许多不足之处，在很多固定翼飞机无法涉及的领域或地区可以大显身手，大有用武之地。 旋翼飞行器根据其克服反扭矩方式所安装的旋翼数量是不同的，在设计上出现了各种不同结构的旋翼飞行器，主要有单旋翼带尾桨式、共轴双旋翼式、纵列双旋翼式、横列双旋翼式、多旋翼（旋翼数量多达4个或4个以上）式，以及其他特殊形式，如复合式、组合式、倾转旋翼式、涵道式等。近年来，旋翼飞行器，特别是多旋翼无人机在国内外市场上商机无限，世界各国掀起一股研发和应用的热潮。多旋翼无人机生产、制造和应用的“群众运动”就像滚雪球般越滚越大。与此同时，旋翼飞行器家族也随着具有各种各样用途的多旋翼无人机不断地大量涌入，已经变成一个非常庞大的家族，人丁兴旺、朝气蓬勃。放眼世界各地，在人类社会目前和平与战争并存已成常态化的状况下，无论是在和平、安详，人们忙忙碌碌的建设环境中，还是在硝烟滚滚、炮声隆隆、杀声震天的战场上，每天都有成千上万架各种类型的旋翼飞行器腾空而起，肩负着人们赋予的各式各样的任务在蓝天白云中忙碌地工作着。 旋翼飞行器是一种自身重量比重大于空气比重的航空飞行器，其升空飞行的首要条件是需要有动力。发动机是能够把其他形式的能量转化为机械能，进而产生拉力或推力的机器，是旋翼飞行器动力装置的核心，被视为旋翼飞行器的心脏。发动机特性的优劣对旋翼飞行器的各种使用性能都有很大影响，有了适用的发动机，才能实现真正有动力、可控制的飞行。常用的发动机有电动机和燃油发动机两大类。 电动旋翼飞行器以电动机作为动力来源，采用直流电动机作为驱动旋翼旋转的发动机，发动机类型大多为无刷直流电动机，也有部分使用有刷直流电动机的情况，所有电动机运转所需的能量由聚合物锂电池或新能源方式（如燃料电池）提供。油动旋翼飞行器以燃油发动机作为动力来源，包括航空活塞发动机和航空涡轮轴发动机等机型。在旋翼飞行器设计研制过程中，首先会碰到选用哪种发动机能最有效满足其技术要求的问题，要对发动机的性能和特点有深入的了解，以正确选择发动机，并达到与旋翼飞行器飞行性能的最佳匹配。 为了深化高校创新创业教育改革，优化专业结构，提高教育质量，促进学生在创新创业中全面发展，适应和服务经济社会发展和国家战略需求。要把创新创业教育融入人才培养体系，改革教育教学内容方法，改进课程，强化实践。高校应打破学科界限，实现交叉融合，改进科研组织模式，加强应用研究和协同创新，着力培养大众创业、万众创新生力军，提升创业创新人才的综合能力和素质。 本书着眼于切实增强深入推进高校创新创业教育改革的责任感和紧迫感，全面提高人才培养质量，为促进大众创业、万众创新和建设创新型国家提供有力人才支撑，既适合作为高等院校相关专业大学生的专业基础课程教材，也适合作为相关专业研究生及从事旋翼飞行器科研、生产和培训机构工作人员，以及飞行驾驶员、无人机飞手和广大航模爱好者的学习培训教材，对于希望全面了解旋翼飞行器动力装置知识的各类读者，本书也是一本较好的参考读物。 在编著本书的过程中，作者得到了南京航空航天大学高正教授、张呈林教授、陈仁良教授、王华明教授的大力支持和帮助，他们提供了许多技术资料和编写意见，作者借此机会表示衷心感谢。与此同时，本书在编著过程中还得到了有关部门的领导、专家与同仁的大力支持与帮助，参考和引用了部分著作及文献资料，在此表示深深的谢意。 在编著本书的过程中，尽管作者付出了大量的艰苦努力，但由于作者本人学识有限，本书可能在许多方面存在不足，欢迎同行批评指正（Email [email protected]）。作者十分希望能与国内同行携手，大家一起共同努力，将我国旋翼飞行器的发展水平推向一个新的高度。 作者2017年4月

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