飞机飞行的基本原理.pptVIP

第二章 飞机飞行的基本原理;飞机飞行的基本原理;飞机飞行的基本原理; 飞行环境对飞行器的飞行轨迹、结构、材料和飞行性能都有着非常重要的影响。只有了解和掌握了飞行环境的变化规律，并设法克服或减少飞行环境对飞行器的影响，才能保证飞行器飞行的准确性和可靠性。 这里所指的飞行环境包括地球表面的大气层和地球大气层以外的宇宙空间。;2.1.1大气层;2.1.1大气层;1、对流层 大气中最低的一层为对流层，其气温随高度增加而逐渐降低。 对流层的上界随地球纬度、季节的不同而变化。就纬度而言，对流层上界在赤道地区平均为17～18 km；在中纬度地区平均为10～12km；在南北极地区平均为8～9km。也就是说，由赤道向南北极，随着纬度的增加，对流层顶界逐渐降低。就季节而言，对流层的顶界夏季高于冬季。 ;对流层的特点 （1）气温随高度升高而降低：在对流层内，平均每升高100m气温下降0.65℃，所以由叫变温层。该层的气温主要靠地面辐射太阳的热能而加热，所以离地面越近，空气就越热，气温随高度的增加而逐渐降低。爬过高山的人都知道山上比山下冷，就是这个道理。 （2）有云、雨、雾、雪等天气现象：地球上的水受太阳照射而蒸发，使大气中聚集大量的各种形态的水蒸气，随着尘埃被带到空中，几乎全部水蒸气都集中在这一层大气内，因而在不同的气温及条件下，就会形成云、雨、雾、雪、雹等天气现象。;对流层的特点 （3）空气上下对流激烈：由于地面有山川、湖泊、沙漠、森林、草原、海棠等不同的地形和地貌，因此，造成垂直方向和水平方向的风，即空气发生大量的对流。例如森林吸热少散热慢，而沙漠吸热多散热快，因而沙漠上面的空气被加热得快，温度较高，向上浮升，四周的冷空气填入所离开的空间，因而造成上升气流和水平方向的风。;2、平流层 平流层位于对流层之上，顶界伸展到50～55km，空气稀薄，所包含的空气质量约占整个大气质量的四分之一。在平流层内，空气没有上下对流，只有水平方向的风，这种水平风的形成，是由于高空中空气稀薄，摩擦力减小，当空气随着地球自转而运动时，上层空气落后于下层空气，???形成了与地球自转方向相反，方向一定的水平风。 平流层在25km高度以下，因受地面温度的影响较小，气温基本保持不变，平均温度为-56.5oC，所以又叫同温层。高度超过25km，气温随高度增加而上升，这是因为该层存在着臭氧，会吸取太阳辐射热的缘故。 飞行器的飞行的理想环境是对流层和平流层。;3、中间层 中间层在平流层之上，离地球表面50～85km。在这一层内，气温先是随高度升高而升高（在53km高度处气温达282.66K），以后又下降（在80km高度处降到196.66K）。该层内空气非常稀薄，质量仅占整个大气质量的三千分之一。 ;4、电离层 电离层从中间层顶延伸到800km高空。这一层的特点是：空气极为稀薄，只占总大气质量的0.5%。大气中的氮、氧分子由于受到宇宙高能粒子的冲击和照射，电离成为离子和自由电子，带有很强的导电性，能吸收、发射和折射无线电波。正因为有了电离层，某些频率的无线电波可以沿地球的曲面传送，这对远距离无线电通讯起着很大作用。 该层的另一特点是，温度随高度的增加而增加，这是由于电离层中宇宙尘能吸收太阳热量，并且空气在电离时也释放出很多热量，所以电离层又称为暖层。 ;5、散逸层 散逸层又称为外层，是地球大气的最外层，它的边缘和极其稀薄的星际气体没有明显的分界，一般认为在2000～3000km的高度。由于远离地面，受地球引力作用小，因而大气分子不断向星际空间逃逸。 ;大气的物理特性与标准大气;大气的物理特性与标准大气;1、大气的物理特性 (2)压强 大气的压强是指物体的单位面积上所承受的大气的法向作用力的大小。 在静止的大气中，不论哪一处的大气都没有铅垂方向的运动。这表明任何一处的大气所受到的铅垂方向的力都是平衡的，即静止大气中每一处的气压都与该处上空的大气柱重力平衡。从数量上来说，大气压强也就是物体的单位面积上所承受的大气柱的重力。 压强的单位是[牛/米2]或[帕]，即N/m2或Pa。;(b)两流速不同的相邻大气层;结论： 大气的粘性是空气在流动过程中表现出的一种物理性质，大气的粘性力是相邻大气层之间相互运动时产生的牵扯作用力，也叫做大气的内摩擦力。大气分子的不规则运动，就是造成大气粘性的主要原因。 ;1、大气的物理特性 （4）可压缩性 气体的可压缩性是指当气体的压强改变时其密度和体积改变的性质。 不同状态的物质可压缩性也不同。液体对这种变化的反应很小，因此一般认为液体是不可压缩的；而气体对这种变化的反应很大，所以一般来讲气体是可压缩的物质。 当大气流过飞行器表面时，压强会发生变化，密