a 20.1 T , (T为绝对温度)
1.2 大气层的构造
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。
大气的分层
Km Kft hPa
Kg/m3
温度
kg/m
3
电离层(暖层) 中间层 平流层(同温 层) 对流层
对流层(变温层)的特点


对流层的平均高度在地球中纬度地区约11公里， 在赤道约17公里，在两极约8公里。 在对流层内几乎包含了全部大气质量的四分之 三。大气中含有大量的水蒸气及其它微粒，所 以云、雨、雪、雹及暴风等气象变化也仅仅产 生在对流层中。 对流层内不仅有空气的水平流动，还有垂直流 动，形成水平方向和垂直方向的突风。 对流层内的空气温度、密度和气压随着高度的 增加而下降。在11km以下，每上升1km，温度 下降6.5度。

本章小结



大气的重要物理参数 大气层的构造 国际标准大气（ISA） 气象对飞行活动的影响 大气状况对飞机机体腐蚀的影响

粘性是流体的固有属性之一。它与物体在介质 中的运动密切相关。 流体的粘性是指流体微团间发生相对滑移时产 生切向阻力的性质。 大气的粘性主要由于气体分子不规则运动造成 的。
1.1 大气的重要物理参数

粘性力计算公式：
F ( / y) S

μ表示横向速度梯度为 1时，在流层单位接触 面积上产生的粘性力。 称为流体的粘度系数 （动力粘度系数）， 单位是Pa· S。
低空风切变对飞行的影响
什么叫风切变

风向和风速在特定方向上的变化称为风切变,一 般特指在短时间、短距离内的变化。包括水平风 切变和垂直风切变。 低空风切变严重威胁飞行安全。
1.4 气象对飞行活动的影响

云对飞行的影响

影响视线 积雨云 积冰
1.5 大气状况对飞机机体腐蚀的影响

大气湿度
a
(米/秒)
340 336 332 329 325 320 316 312 308 304 299 295 295 295 295 295 295 295 295 295 295 295 355 372 325
p10-4 (牛顿/ 米2)
10.132 8.987 7.948 7.010 6.163 5.400 4.717 4.104 3.558 3.073 2.642 2.261 1.932 1.650 1.409 1.203 1.027 0.785 0.749 0.640 0.546 0.117 0.017 0.003 0.0006

空气的可压缩性如何体现？ 在低速飞行时忽略空气可压缩性的影响（Ma<0.4） 在高速飞行时大气的可压缩性不可忽略（Ma>0.4）
1.1 大气的重要物理参数

湿度

大气的潮湿程度，通常用相对湿度来表示。

相对湿度指大气中所含水蒸汽的量与同温度下大 气能含有的水蒸汽最大量之比。 露点温度：使大气的相对湿度达到100%时的温 度。
国际标准大气表
H (千米)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 18 20 30 45 60 75
T
(℃)
15.0 8.5 2.0 -4.5 -11.0 -17.5 -24.0 -30.5 -37.0 -43.5 -50.0 -56.5 -56.5 -56.5 -56.5 -56.5 -56.5 -56.5 -56.5 -56.5 -56.5 -56.5 40.0 70.0 -10.0
气体 粘度系数随温度变化情况
液体
1.1 大气的重要物理参数

可压缩性


流体在压强或温度改变时，能改变其原来体积及密度 的特性。 流体的可压缩性用单位压强所引起的体积变化率表示。 即在相同压力变化量的作用下，密度（或体积）的变 化量越大的物质，可压缩性就越大。
V Vp p


大气湿度对金属在大 气中的腐蚀有着重要 的影响。 大气污染物质 温差影响比温度影响 大。 一般随温度的升高， 腐蚀加快。

大气的温度和温差


1.5 大气状况对飞机机体腐蚀的影响

大气的污染物质

空气中的粉尘、颗粒对金属的大气腐蚀的影响 主要有三种形式：
颗粒本身具有腐蚀性：如铵盐颗粒，溶于金属表 面水膜内，提高了导电率或酸度，促进了金属的 腐蚀。 颗粒本身没有腐蚀性，但能吸收空气中的水分， 或吸附腐蚀性物质，加速腐蚀。 既无腐蚀性又不具有吸附性，但落在金属表面， 与金属表面之间形成缝隙，形成氧浓差腐蚀条件， 也会加速金属腐蚀。
1.4 气象对飞行活动的影响

阵风对飞机飞行的影响


大气层中空气短时间强烈对流产生的扰动称为阵风。 水平阵风和侧向阵风 垂直阵风 主要是改变迎角。
1.4 气象对飞行活动的影响

稳定风场对飞机飞行的影响

逆风起飞着陆 有侧风时起飞和着陆
●侧风中的着陆过程
● 航线法进近
● 带坡度接地
国际标准大气的应用



设计飞机时应该按此标准计算飞机的飞行 性能，飞机试飞结果也应该换算成标准大 气条件下的结果，以便分析和比较。 飞机飞行手册中列出的飞行性能数据是在 国际标准大气条件下得出的，要得出实际 大气情况下飞机的飞行性能必须根据实际 大气情况对性能数据进行修正。 这种换算的主要工作是要确定实际大气和 国际标准大气的温度偏差（ISA偏差）。
大气的重要物理参数 大气层的构造 国际标准大气（ISA） 气象对飞行活动的影响 大气状况对飞机机体腐蚀的影响
飞机是在大气的海洋里航行的飞行器。飞机的空气 动力、发动机工作状态都与大气密切相关。
1.1 大气的重要物理参数
大气的组成
大气主要有三种成分：纯 干空气、水蒸气以及尘埃颗 粒。纯干空气含有78%的氮 气和21%的氧气，余下的1% 由各种其他气体组成。
在标准大气压下，100 纯水的沸点 在标准大气压下，0 纯水的冰点
1.1 大气的重要物理参数
5 Tc (TF 32 ) 9 Tk Tc 273 .15


Tc——摄氏温度 Tf——华氏温度 Tk——绝对温度
1.1 大气的重要物理参数
Km Kft hPa
Kg/m3
温度
kg/m
3
电离层(暖层) 中间层
平流层(同温 层) 对流层
1.1 大气的重要物理参数

大气压力



大气层内空气的压强， 即单位面积上承受的 空气的垂直作用力。 空气重力 空气分子的热运动 度量单位 标准大气压 101325Pa 大气压随高度增大而 减小。
1.1 大气的重要物理参数

粘性


大气的分层
Km Kft hPa
Kg/m3
温度
kg/m
3
电离层(暖层) 中间层 平流层(同温 层) 对流层
中间层、电离层的特点

中间层的特点
中间层从离地面50公里到80公里为止。 空气十分稀薄，温度随高度增加而下降。 空气在垂直方向有强烈的运动。


电离层(热层)的特点
中间层以上到离地面800公里左右就是电离层。 空气处于高度的电离状态，带有很强的导电性， 能吸收、反射和折射无线电波。空气温度很高， 并随着高度的增加而上升，所以又称为热层。空 气密度极小，声音已无法传播。
105 (千克/ 米秒)
1.780 1.749 1.717 1.684 1.652 1.619 1.586 1.552 1.517 1.482 1.447 1.418 1.418 1.418 1.418 1.418 1.418 1.418 1.418 1.418 1.418 1.418 1.912 2.047 1.667
ISA偏差

例2 飞机巡航压力高度为2000m，该高 度处气温-6C。求该高度处ISA偏差。
解 高度为2000m处的ISA标准温度应该为 T标准=15C（6.5C/1000m）2000m=2C 而实际温度为： T实际=-6C， 所以，ISA偏差即温度差为： ISA偏差= T实际T标准=-6C2C=-8C， 表示为：ISA-8C
大气的分层
Km Kft hPa
Kg/m3
温度
kg/m
3
电离层(暖层) 中间层
平流层(同温 层) 对流层
平流层(同温层)的特点



从对流层顶起到离地面约50公里之间称为平流 层。该层下半部（大约20km以下）的空气温度 几乎不变，在同一纬度处可以近似看作常数， 常年平均值为摄氏零下56.5度，所以又称为同 温层。 在平流层中，空气只有水平方向的流动。几乎 没有水蒸汽，故没有雷雨等现象，故得名为平 流层。空气质量占整个大气的四分之一不到。 现代喷气式客机多在11~12km的平流层底层 （巡航）飞行。
空气动力学基础（ME、AV）
第一章 第二章 第三章 第四章 大气物理学 空气动力学 飞行理论 飞机的稳定性和操纵性
空气动力学的应用
空气动力学基础（ME、AV）
第一章 第二章 第三章 第四章 大气物理学 空气动力学 飞行理论 飞机的稳定性和操纵性
第一章 大气物理学



1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
1.1 大气的重要物理参数

大气密度

单位体积内空气质量，
m V 大气密度随高度的增
加而减小。
1.1 大气的重要物理参数

大气温度


温度高低表明空气分子不规则热运动平均速度 的大小。 在11km以下，随高度的增加气温下降，线性 变化。