马格努斯效应在工业中的应用与展望_张旭辉, 陈海鹏_9787515922973

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。

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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