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| 內容簡介： |
马格努斯效应是一种非线性的复杂力学现象，深入研究其机理和规律，将对旋转弹丸、导弹的设计，气动性能分析以及制导控制起指导意义。
本书共6章，第1章绪论，第2章典型马格努斯旋转体的气动特性，第3章典型马格努斯效应的运动模型与轨迹分析，第4章马格努斯效应在风力发电领域的应用与展望，第5章马格努斯效应在航海领域的应用与展望，第6章马格努斯效应在航空航天领域的应用与展望。
当前，马格努斯效应在风力、航海、航空航天领域都有一些的很好应用或应用前景。希望本书能够为奋战在一线的工程师、研究人员提供一些参考，对马格努斯效应在工业中的应用起到一定的推动作用。
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| 關於作者： |
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张旭辉，长期从事运载火箭、导弹武器、天地往返飞行器和空天飞行器总体设计及弹道与制导设计的创新研究和工程实践
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| 目錄：
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目录
第1章绪论1
1.1马格努斯效应概念的发展2
1.2生活中常见的马格努斯效应6
1.2.1马格努斯滑翔机科学实验7
1.2.2休闲体育项目抖空竹8
1.2.3球类运动中的马格努斯效应8
1.2.4基于马格努斯效应的航模11
1.3本书的编写特点和内容安排11
参考文献14
第2章典型马格努斯旋转体的气动特性16
2.1旋转圆球的气动特性16
2.1.1旋转圆球在自由分子流域的气动特性17
2.1.2旋转圆球在连续流域的气动特性18
2.1.3旋转圆球在稀薄流中的气动特性20
2.1.4旋转圆球的负马格努斯效应23
2.2旋转圆柱体的气动特性28
2.2.1旋转圆柱体在稀薄气体流动中的气动特性29
2.2.2旋转圆柱体在湍流中的流动特性34
2.2.3旋转波浪形圆柱体非定常流动特性42
2.3旋转旋成体的气动特性48
2.3.1旋转旋成体马格努斯效应实验研究 49
2.3.2旋转旋成体马格努斯效应理论研究50
2.3.3旋转旋成体马格努斯效应数值研究52
2.4小结55
参考文献56
第3章典型马格努斯效应的运动模型
与轨迹分析65
3.1马格努斯滑翔机的运动模型与轨迹分析65
3.1.1马格努斯滑翔机的运动模型65
3.1.2马格努斯滑翔机的轨迹分析67
3.2香蕉球的运动模型与轨迹分析72
3.2.1香蕉球的运动模型72
3.2.2香蕉球的轨迹分析73
3.3乒乓球的运动模型与轨迹分析76
3.3.1乒乓球的运动模型76
3.3.2乒乓球的轨迹分析79
3.4空竹的运动模型与轨迹分析86
3.4.1空竹的运动模型86
3.4.2空竹的轨迹分析88
3.5小结91
参考文献92
第4章马格努斯效应在风力发电领域的应用与展望93
4.1马格努斯效应在风力发电领域的应用研究93
4.1.1应用背景93
4.1.2理论与实验研究95
4.1.3工程实践探索97
4.1.4主要关键技术100
4.2马格努斯效应在风力发电领域的应用案例105
4.2.1空气转子系统（MARSTM）105
4.2.2风力发电系统EShip 1108
4.2.3飓风中的风力发电系统VAWT109
4.2.4涡轮风车发电机112
4.3马格努斯效应在风力发电领域的应用展望113
参考文献118
第5章马格努斯效应在航海领域的应用与展望121
5.1马格努斯效应在航海领域的应用研究121
5.1.1应用背景121
5.1.2理论与实验研究122
5.1.3工程实践探索129
5.2马格努斯效应在航海领域的应用案例145
5.2.1转筒风帆146
5.2.2转柱舵149
5.2.3减摇装置149
5.3马格努斯效应在航海领域的应用展望151
参考文献152
第6章马格努斯效应在航空航天领域的应用与展望155
6.1马格努斯效应在航空航天领域的应用研究155
6.1.1应用背景155
6.1.2理论与实验研究156
6.1.3工程实践探索171
6.2马格努斯效应在航空航天领域的应用案例181
6.2.1低空航空器181
6.2.2飞艇182
6.2.3旋转炮弹184
6.3马格努斯效应在航空航天领域的应用展望186
参考文献190
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| 內容試閱：
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前言
您一定见过足球场上登峰造极的“香蕉球”，或乒乓球台上叹
为观止的弧圈球，抑或令人惊叹不已的空竹表演，甚至还能上场一
显身手。但您知道足球为什么能突然改变运动方向并转弯、乒乓球
为什么能飞出变幻莫测的轨迹、空竹为什么能如同优美的音符一样
灵活旋转和翻滚吗?其实，它们都来源于
一个共同的物理效应——马
格努斯效应。
马格努斯效应是流体中的一种非线性的复杂力学现象，是运动
的旋转圆柱体或圆球体在不可压缩的黏滞流体中受到侧向力的一
种表现。而对于一名航天设计人员，提到马格努斯效应，首先想到
的是弹头旋转对弹道和气动带来的影响。然而这种旋转常常被当作
需要抑制的偏差和干扰，而不是一种可以加以利用的特性。
契机来自一个短视频。在视频中，篮球在一个一百多米高的
水坝顶端以旋转的状态自由下落时，并没有垂直降落在抛球点的正
下方，其运动轨迹而是明显地发生了横向飘移，约几十米远。这个视
频深深地触动了我:能否把马格努斯效应与飞行器加以结合，让它
不再是一种干扰，而成为一种被利用的特性呢?
之后的几年，我开始关注马格努斯效应方面的相关研究。鉴于
业界并没有专门介绍马格努斯效应的书籍，在研究过程中，我渐渐
产生了编写一本该方面专著的想法。于是，我便开始对马格努斯
效应进行较为系统的梳理。首先是调研马格努斯效应发展历程，发现最
早的飞机概念其实并不是目前采用的固定翼，而是采用类似马
格努斯效应的转子翼。随后，我聚焦于产生马格努斯效应的机理，
研究不同形状的物体旋转产生的马格努斯效应及气动特性，对国内
外研究先驱们的成果进行一个较为系统的总结。在完成气动特性整
理后，开展了一些生活中常见旋转体运动的建模和轨迹仿真。最后，
考虑到马格努斯效应在风力发电、航海、航空航天领域都有一些应
用或应用前景，便进一步将其进行了整理，最终形成本书。
在编写本书的过程中，除作者外，李永远、孙光、宋盛菊、刘焱飞等人也参与了本书的资料收集、讨论、文字整理和仿真分析工作。
其中，李永远参与了第1章、第2章、第6章内容的编写，孙光参与了第2章、第3章内容的编写，刘焱飞参与了第4章内容的编写，宋盛菊参与了第5章内容的编写。
马格努斯效应是一个非常重要的物理学和工程学现象，深入研
究其原理对于导弹的设计、气动性能分析以及制导控制都有积极意
义。希望本书能够为奋战在一线的工程师、研究人员和研究生提供一些
参考，对马格努斯效应在各领域的应用和发展起到一定的推动和指导作用
。
由于本人水平有限，书中的缺点和不足之处在所难免，欢迎批
评指正。
请将宝贵意见发送至作者邮箱zhangxh0215@126.com，以
期再版时加以改进，在此提前向大家表示感谢。
张旭辉
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