本书主要介绍了高速风洞测力试验数据处理的有关内容，包括：高速可压流动基本概念及关係式、坐标变换理论基本概念及常用的坐标系、气动载荷及气动係数的计算方法和通用数据处理程式设计相关内容。重点介绍了风洞试验常用公式及数据处理流程。本书可供从事高速风洞试验、空气动力学研究、航空航天飞行器研製的工程技术人员使用，也可供高等院校有关专业的师生参考。

第一章概论1

1.1高速风洞概述1

1.2高速风洞试验的地位与作用2

1.3高速风洞测量处理系统4

1.3.1风洞测量处理系统的基本组成与作用4

1.3.2风洞试验的主要测量参数4

1.3.3高速风洞试验的主要测量处理设备5

1.4高速风洞测力试验8

1.4.1全模型测力试验8

1.4.2半模型测力试验9

1.4.3通气模型试验11

1.4.4部件测力试验12

1.4.5外挂物测力试验14

1.4.6铰链力矩试验15

参考文献17

第二章高速可压流动基础18

2.1气体属性18

2.1.1完全气体18

2.1.2气体的弹性19

2.1.3气体的粘性19

2.2热力学基础知识20

2.2.1热力学的物系20

2.2.2热力学第一定律：内能和焓21

2.2.3热力学第二定律：熵22

2.2.4比热比23

2.3声速与马赫数24

2.3.1声速公式24

2.3.2马赫数25

2.3.3速度係数26

2.4高速一维定常流27

2.4.1一维定常绝热流的能量方程27

2.4.2一维定常绝热流的基本关係式29

2.4.3平面激波前后气流参数关係式30

2.4.4皮托管（Pitot Tube）测速33

2.5相似理论33

2.5.1相似的基本概念33

2.5.2主要相似準则34

参考文献36

第三章流场参数计算37

3.1高速风洞流场校测37

3.1.1高速风洞流场品质要求37

3.1.2亚、跨声速速度场校测方法39

3.1.3超声速速度场校测方法40

3.1.4速度场校测的数据处理41

3.2常规高速风洞流场参数计算43

3.3通气模型出口流场参数计算45

3.4考虑热完全气体的流场参数修正47

参考文献48

第四章模型姿态角计算50

4.1刚体的空间角位置描述与坐标变换50

4.1.1方向余弦50

4.1.2欧拉角52

4.1.3基元变换矩阵54

4.2坐标系定义55

4.3天平校準及弹性角58

4.3.1天平校準方法58

4.3.2弹性角60

4.4坐标系之间的角度61

4.4.1风洞轴系与机构轴系之间的角度61

4.4.2机构轴系与天平轴系之间的角度63

4.4.3天平轴系与体轴系之间的角度64

4.4.4风洞轴系与体轴系之间的角度65

4.4.5风洞轴系与风轴之间的角度65

4.4.6风轴系与体轴系之间的角度66

4.4.7航迹系与体轴系之间的角度67

4.4.8常用的飞行器姿态角68

参考文献69

第五章典型状态欧拉角的计算70

5.1模型的空间姿态70

5.1.1双转轴及β块机构70

5.1.25D机构71

5.1.3其他情况72

5.2气流偏角72

5.3模型姿态角之间的关係74

5.3.1迎角与包含角74

5.3.2非滚转体轴系的迎角、侧滑角77

5.4机构角度77

5.5天平姿态角78

5.6机构滚转角与模型/天平滚转角的关係79

5.7模型调平对机构、模型预置角的影响80

5.7.1双转轴及β块机构81

5.7.25D机构84

参考文献86

第六章气动载荷计算87

6.1力和力矩的矢量的形式87

6.1.1天平轴系87

6.1.2体轴系88

6.1.3风轴系89

6.1.4力对点的矩89

6.2气动载荷计算91

6.2.1天平轴系中的载荷计算91

6.2.2天平轴系中的底部轴向载荷计算92

6.2.3体轴系中的自重影响计算92

6.2.4体轴系中的载荷计算93

6.2.5其他轴系中的载荷计算94

6.3气动係数计算95

6.3.1俄式坐标系中的气动係数计算95

6.3.2美式坐标系中的气动係数计算95

6.3.3纵向压心计算96

6.3.4横向压心计算96

6.3.5焦点计算97

6.3.6截距修正97

6.4数据拟合与插值97

6.4.1最小二乘法97

6.4.2拉格朗日(Lagrange)插值101

6.4.3三次样条插值102

6.5模型自重103

6.5.1模型自重参数测量103

6.5.2自重弹性角计算106

6.5.3自重参数测量流程107

参考文献108

第七章高速风洞常规测力试验数据处理流程109

7.1选择码109

7.2流场参数计算110

7.2.1输入参数110

7.2.2输出参数111

7.3天平载荷计算112

7.3.1输入参数112

7.3.2输出参数113

7.4底阻计算114

7.4.1输入参数114

7.4.2输出参数114

7.5通气模型内流参数计算115

7.5.1输入参数115

7.5.2输出参数115

7.5.3多进气道模型内流参数计算117

7.6模型姿态角计算117

7.6.1输入参数117

7.6.2输出参数118

7.6.3外挂模型姿态角计算121

7.7气动载荷计算121

7.7.1输入参数121

7.7.2输出参数122

7.8气动係数计算125

7.8.1输入参数125

7.8.2输出参数126

第八章通用数据处理程式设计133

8.1概述133

8.1.1传统专用型数据处理软体套用流程及存在的问题133

8.1.2通用数据处理软体运行流程及特点134

8.2通用软体架构设计135

8.2.1通用数据处理系统软体架构135

8.2.2系统层136

8.2.3数据层136

8.2.4服务层138

8.2.5服务代理层139

8.2.6表现层139

8.3通用数据处理软体系统基础数据结构设计142

8.3.1数据档案143

8.3.2资料库150

8.4通用数据处理软体系统的部署152

8.5通用数据处理软体的技术支撑体系153

参考文献154

附录A标準大气155

附录B热完全气体流动参数基本关係式159

附录C双转轴机构角度计算181

附录D套用图表188

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