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1、第二章 飞机的飞行原理,2.1飞行器的飞行环境,2.1.1 大气层,若以气温变化为基准，则可将大气分为对流层、平流层、中间层、电离层、和散逸层等五层。,1、对流层（变温层）011KM,特点： 空气水蒸气多，P、T、a随H而 风向、风速经常变化 空气上下对流激烈（既有水平又有垂直方向） 有云、雨、雾、雪等天气现象,2、平流层（1150KM）,特点： 空气中没有水蒸气 风向稳定，空气水平流动(无垂直流动） 1120KM内为同温层，均值-56.5 无云、雨、雪、雹，能见度好，空气阻力小 现代喷气客机多在这一层底(11-12KM)飞行,3、中间层（5080KM）,特点： 气温随高度增加先升高后降低 空
2、气在垂直方向有强烈对流,4、电离层（80800KM）,特点： 气温随高度升高迅速上升 空气能吸收、反射、折射无线电波,5、散逸层,特点： 地球大气层的最外一层； 受地球引力小，大气分子不断向星际 空间逃逸。,5、散逸层（8002500KM）,现代民用客机多在海拔11km左右飞行。,影响飞行的因素： 气温 气流 气象,2.1.2 大气的物理特性与标准大气,一、大气的物理特性 1.连续性：在40以下，随H- -气体分子 距，尽管如此，它与飞机的外形尺寸 相比可忽略不计故我们把气体看成是连 续的介质这就是连续性假设。 2.压 强：物体单位面积上所受气体的压力。 单位：公斤 / 平方厘米,3.黏性：
3、黏性实验,结 论： 1.流动空气的分子间具有内摩擦力，即黏力。 2.气流流过物体，在物体表面其速度会降为零，然后随着与物体距离的增加，速度增大，直到与原来速度相同。 紧贴物体表面的这层气流称为附面层。,4.可压缩性： 定义：气体受压其密度和体积改变的特性称为 气体的可压缩性。 当低速飞行（M0.4）时，因密度变化很小， 可忽略其压缩性。 当高速飞行（M0.4）时，因密度变化很大， 不可忽略其压缩性。,二、标准大气：（见表21）,所谓国际标准大气，简称ISA，就是人为地规定一个不变的大气环境，作为计算和试验飞机的统一标准。 国际标准大气指定的依据： 国际民航组织以北半球中纬度地区大气物理性质的平
4、均值修正建立的。,国际标准大气规定： 1、海平面高度： H=0 2、海平面气温： T=（273+15）K 3、海平面气压： P=101325Pa 4、海平面密度： =1.2250/m3 5、音 速： a=341m/s 6、对流层高度为11km或36089ft 7、对流层内标准温度递减率：每增加1km温度递减 6.5，或每增加1000ft温度递减2 8、从1120km之间的平流层气温为常温：-56.5,2.2气流特性,2.2.1 相对运动原理,相对运动原理 作用在飞机上的空气动力取决于飞机和空气之间的相对运动情况，而与观察、研究时所选用的参考坐标无关。,2.2.2 稳定气流,1.气流特性：空气在
5、流动中各点的v、p、等参 数的变化规律。 2.稳定气流：空气在流动中各点的v、p、等参 数不随时间变化而变化。 3.不稳定气流：空气在流动中各点的v、p、 等参数随时间变化而变。,4.流 线：稳定气流中，空气微团流动的路线 5.流 管：稳定气流中，相邻两条流线组成的图形,流管,气流流过汽车的情形,6.流线谱：若干流线形成的图形。,2.2.3 连续性定理(Continuous),当流体稳定的流过一条粗细不等的管道时，管道细的地方流速快，管道粗的地 方流速慢。,2.2.4 伯努利定理,流体在流动时， 流速快的地方压力小， 流速慢的地方压力大。,丹尼尔伯努力（1700-1782）瑞士科学家,2.1、2.2 作业,1.大气层共分为哪五层？其个层的特点如何？ 2.现代民用客机多在什么高度飞行？ 3.区分气体是否可压缩的标志是什么？ 4.国际标准大气指定的数值和依据事什么？ 5.什么是稳定气流和不稳定气流？ 6.什么是流线、流管和流线谱？,