第一节飞机大多数飞机主要组成部分：机身、机翼、尾翼、起落架和发动机。

1. 机身飞机主体部分，主要包括：驾驶舱、客舱或货仓。

现代民航客机大部分为桶状。

主要功能：装载客、货、机组人员及设备；将其他部件连接成一体（如机翼、尾翼等）。

客舱考虑人的舒适和安全；货仓考虑通畅和便利。

机身—气动方面：迎风面积最小，表面最光滑，外形流线化，无凸角缝隙-目的减小阻力。

机身必须有足够强度和刚度来承受集中载荷和局部空气动力。

2. 机翼飞机重要部件之一。

主要功能：产生升力，飞行中起一定的稳定性和操纵性。

机翼上操纵面：机翼还可安装发动机、起落架、油箱。

飞机按机翼数量分：单翼机、双翼机和多翼机等。

机翼的平面形状：矩形翼、后掠翼、梯形翼和三角翼等。

飞机按安装部位和形式分：上单翼、中单翼和下单翼。

机翼与机身干扰阻力：中单翼＜上单翼＜下单翼。

机身内部容积率：上单翼最优。

（目前民航运输机大部分为下单翼。

现代飞机一般为单翼机。

小型低速飞机常采用矩形翼或梯形翼。

）3. 尾翼主要功能：操纵飞机俯仰及偏转；保持飞机稳定性重要组成部分。

尾翼包括：水平尾翼组成-水平安定面：作用-保持飞机飞行纵向稳定性。

升降舵：作用-控制飞机的俯仰运动。

注：某些高速飞机为了提高俯仰操纵效率，采用全动平尾即水平尾翼是整体活动面。

垂直尾翼组成-固定的垂直安定面：作用-保持飞机侧向稳定。

方向舵：作用-使飞机向左右偏转。

垂直尾翼分类：单垂尾、双垂尾、多垂尾等多种形式。

目前客机多为但垂尾。

单垂尾优点：结构简单、质量小。

立于机身中线上方。

注：升降舵后缘铰接一块可动翼片，即配平调整片，用来减小飞行中飞行员进行俯仰操纵时的操纵力。

4. 起落架作用：用于飞机起飞、着陆滑跑、地面滑行和停放时支撑飞机。

其中着陆时吸收撞击能量。

现代起落架包括：起落架舱、减震装置和收放装置等。

起落架配置分类：后三点式-飞机重心位于两主轮起落架之后。

转弯不灵活刹车过猛容易“拿大顶”所以现代飞机很少用前三点式-飞机重心位于两主轮起落架之前。

稳定性好，着陆容易操纵，前轮有转弯机构比较灵活，所以广泛应用。

5. 发动机发动机是飞机心脏。

主要作用：1、产生拉力或推力进而克服飞机的惯性和空气阻力。

2、为飞机上用电设备提供电源，为用气设备提供气源。

分类：涡轮式、活塞式。

低速小型短程用活塞式。

高速大中型远中程飞机用喷气式。

第二节大气飞行环境飞机在大气层内飞行时所处的环境条件称为大气飞行环境。

1. 大气组成地球周围的一层气体称为大气。

大气是混合气体由干空气、水分及粉尘颗粒组成。

干空气组成包括：78%-氮气，21%-氧气，1%-其他气体。

水汽是低层大气的重要成分，含量不多，占大气总容积0-4%，是大气中含量变化最大的气体。

大气杂质对太阳辐射和地面辐射具有一定吸收和散射作用，影响大气温度变化，杂质大部分有吸湿性，称为水汽凝结的核心。

2. 大气特性空气密度：ρ=m/V，单位：kg/m3,密度大说明单位体积空气分子多。

大气层空气密度随高度增加而减小，在10Km高度下，空气密度相当于海平面空气密度的1/3。

空气密度小发动机功率相应减小并产生其他方面变化。

空气温度：空气的冷热程度。

空气温度的高低，实质上表明了空气分子做不规则热运动的平均速度大小。

空气获得热量分子运动的平均速度增大，平均动能增加，气温也就升高。

气温3种标定方法：摄氏温度、华氏温度和绝对温度。

摄氏温度0℃-100℃分一百份每份1℃。

华氏温度32o F-212o F分180份。

华氏温度和摄氏温度换算公式：t c =（tF-32）*5/9热力学温度和摄氏温度换算公式：T k = tc+273.15在大约11km高度以下的大气层内，随高度增加，大气温度下降，近似按线性变化。

空气压力：空气的压强即物体单位面积上所承受的空气的垂直作用力。

大气压力是物体在单位面积上所承受的大气柱的重量。

大气压强计量单位：Pa，mmHg，mbar（毫巴），hPa（百帕）或磅力每平方英寸（1bf/in2）。

换算关系：1bar=105Pa1atm=101325Pa=760mmHg=14.69591bf/in21mbar=100Pa=1hPa大气黏性：一种物理性质，大气粘性力是相邻大气之间相互运动时产生的牵扯作用力，也叫作大气的内摩擦力。

空气具有黏性主要原因是空气分子的不规则运动。

空气粘性大小取决于以下几个方面：（1）速度梯度速度梯度越大，相邻两层空气做不规则运动所引起的栋梁变化越大，两层间空气牵扯力越大，黏性力越大。

（2）空气温度温度越高，空气分子不规则运动速度越大，空气层间交换的分子数越多，黏性越大。

（3）气体性质气体性质不同，粘性力就不同。

空气黏性比氧气黏性力大，因为空气的平均运动速度比氧气分子的平均运动速度大。

（4）接触面积空气层间接触面积越大，相互交换的空气分子就越多，黏性力就越大。

不考虑黏性的流体称为理想流体或无黏流体。

而飞机比较快摩擦阻力已不能忽略因此必须考虑。

空气可压缩性：空气压缩性指一定量的空气，当其压力或温度改变时，其密度或体积也要发生相应变化的物理性质。

不同状态的物质压缩性不同，液体压缩性小忽略不计，气体为可压缩物质。

低速时空气压缩性可忽略，高速时压缩性不可忽略。

3. 大气的分层大气层位于地球最外层，无明显上限。

大气层划分：对流层、平流层、中间层、电离层、散逸层。

其中飞机飞行环境是对流层和平流层。

对流层位于大气层最底层，下界与地面相接，上界高度随地理纬度和季节变化而变化。

对流层大约每升高1000m温度下降6.5℃。

对流层集中了全部大气质量3/4，水蒸气基本集中在这一层。

最明显特点：强烈的对流运动。

对飞行影响最重要的层次。

平流层位于对流层上，顶界伸展到50-55km。

高度增加温度基本不变，约-56.5℃，20km以上气温升高较快，因为臭氧直接吸收太阳辐射，平流层顶气温升高至0-20℃。

气体占大气质量1/4左右。

平流层空气流动只有水平方向，没有垂直方向，基本无水汽适合飞机飞行。

中间层位于平流层上，距地球50-85km，空气稀薄，质量为大气质量1/3000。

特征：气温随高度增加迅速降低，顶部温度降低到160-190K，几乎为大气层中最低温度，垂直对流强烈。

电离层中间层之上是电离层，顶端距离地平面大约800km，大气十分稀薄，直接吸收紫外线辐射，温度高，称为暖层。

空气处于部分电离或完全电离。

能反射无线电波。

散逸层在电离层上，是地球大气最外层，由带电粒子组成。

质量为大气质量10-11 引力小，大气分子不断逃逸星际，大气外侧顶界2000-3000km。

4. 国际标准大气由于大气状态受纬度、季节、时间、高度影响所以要有统一标准，为此国际民航组织制定了国际标准大气ISA。

人为规定大气温度、密度、压力随高度变化的关系，得出统一的数据作为计算结果加以比较。

国际标准大气由国际民航组织依据北半球中纬度地区（北纬35℃-60℃）。

大气状态的平均值加以适当修订而制成。

国际标准大气主要规定大气被看成完全气体，即服从气体状态方程。

设海平面高度为0，在海平面上空气的标准状态是：气压：101325Pa（1013.2mbar）；气温：15℃（590F、288K）；密度：1.225kg/m3声速：341m/s(661kn)对流层高度为11km（36089ft），在对流层，每升高1km温度降低6.5℃，或每增加1000ft温度降低2℃，11-20km平流层底部气体温度为常值-56.5℃。

气压、空气密度、气温和声速随高度变化。

ISA偏差实际大气和国际标准大气相互换算的主要目的是确定实际大气与国际标准大气的温度偏差，即ISA偏差。

第一节空气流动的基本规律一、相对运动原理只要空气和物体有相对运动，就会对物体产生空气动力。

飞机上产生的空气动力就是空气和飞机之间有了相对运动的结果。

事实证明：只要空气与物体之间的相对速度相同，所产生的空气动力也就相同，这个就叫作相对运动原理。

空气相对于物体的流动就是相对气流。

相对气流的方向与物体运动方向相反。

影响空气动力的重要因素是飞机同空气之间的相对速度，只要相对气流速度相同，飞机产生的空气动力就相同。

风洞试验就是建立在相对运动原理上，即让模型固定不动，让气流吹过模型，可简化试验技术。

二、流场、流线、流管流体流动所占据的空间称为流场。

大气层就是一个很大的流场。

流场用来描述表示流体运动特征的物理量，如速度、密度、压力。

流场中任一点处的流体微团的物理量不随时间而变化，这种情形称为定常流动。

流场中任一点处的流体微团的物理量随时间而变化，这种情形称为非定常流动。

在空气流动的流场中，在某一瞬时绘制出许多称为流线的空间曲线，每一条曲线的各个点上，它的切线方向就是该点处空气微团的流动速度方向。

流线是空气微团流动的路线，流线不能相交，也不能转折，只能是一条光滑曲线。

因为流线上每一点只能有一个运动方向，如果相交则交点处空气微团将有两个方向。

流线谱：许多流线所组成的流动图形。

流线谱真实地反映了空气流动全貌，可以看出流场中各点运动方向，以及流动速度快慢。

疏密程度反映了该时刻流场中速度的不同。

流管：在流场中取一条不为流线的封闭曲线，经过曲线上每一点作流线，这些流线集合构成的管状曲面称为流管。

流体不能穿过流管，因为流管表面由流线围成。

流管截面积为A，流体密度为ρ，流速为v，则单位时间内流过A的流体体积为Av，称为流体的体积流量。

单位时间内流过A的流体质量称为流体的质量流量用q表示，q=ρAv物体的形状不同，空气流向物体相对位置不同，空气流过物体的流线谱就不同。

当空气流向受到阻挡，流管扩张变粗，当空气流过物体外凸地方，流管就要收缩变细。

空气流过物体时，物体后部要形成一定的涡流区。

三、连续性定理实质就是质量守恒定律在空气流动过程中的应用。

空气流动也遵守质量守恒定律，这条定律在空气动力学中称为连续性定理。

根据质量守恒定律，同一时间，流过流管任意截面的流体质量应相等。

设流过截面1的速度为v1，空气密度ρ1，截面积A1，空气流过截面2的速度为v2，空气密度为ρ2，截面积A2。

根据质量守恒有：ρ1 A1 v1=ρ2 A2v2称为可压缩流体沿管道流动的连续性方程。

空气低速流动小于0.4马赫则不考虑空气压缩性，ρ可消掉，得。

A 1 v1= A2v2不可压缩流体沿管道流动的连续性方程。

证明：流体流过管道，截面积大流速低，截面积小，流速高。

四、伯努利定理伯努利定理是能量守恒定律在流体流动中的应用，其数学表达式称为伯努利方程。

空气稳定流动时有4种能量：动能，热能，压力能，重力势能。

不可压缩，理想流体来说流动中不会产生热量，可不考虑。

流管高度变化小，可认为流体的重力势能不变。

所以在流动空气中参与转换的能量有：动能和压力能。

设流过截面1的动能为E动1，压力能我E压1.截面2为E动2E压2。

1/2ρv2+P=Po1/2ρv2为动压，流体流动时在流动方向上锁产生的压强，它是单位体积空气所具有的动能。