第三章讲义飞机的飞行原理
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第三章 飞机飞行的原理
• 为了描述大气状态的变化，引入了气温、 气压、湿度、能见度和风、云等基本气象 要素。
• 1.气温的概念
• 气温是指空气的冷暖程度。空气冷热程度 的实质是空气分子平均动能大小的表现。 当空气获得热量时，它的分子平均动能增 加，气温也就升高;反之则为减小，气温随 之降低。所以，气温的高低，反映了空气 分子平均动能的大小。
绝对湿度:单位体积中所含水汽的质量。 又称水汽密度。
水汽压:潮湿空气中水汽的分压。它是气 压的一部分。在温度一定的情况下，单位 体积空气中能容纳的水汽量有一定的限度 如果水汽含量达到了这个限度，就是饱和 空气。此时的水汽压叫饱和水汽压。
比湿:湿空气中水汽质量和潮湿空气质量之比。 即在1000克湿空气中含有多少克水汽。
系式为:
• 在理论计算中，常使用绝对温度的概念。 当空气分子停止不规则的热运动时，即分 子的运动速度为零时，我们把此时的温度 作为绝对温度的零度。绝对温度用开氏度 (K)表示，绝对温度的行性能，
• 例如当气温升高时，则大气密度必然会减 小，空气的压缩性差，使发动机的推力减 小;当气温降低时，空气密度加大，自然发 动机功率也加大，平飞最大速度也增加。 经过试验，气温由+30℃下降到-30°C，发 动机功率可以相差45 %。
相对温度:为空气中的实际水汽压与同温度的 饱和水汽压的百分比。
露点温度:当空气中水汽含量不变且气压一定 时，气温降低到使空气达到饱和时的温度称为露 点温度，简称露点。
上述数据就是分析天气形势的重要参数，在 这些参数中，核心是水汽。水汽由地球表面蒸发 而来;水汽进人大气后，在一定条件下，会凝结产 生云、雾、雨、雪等天气现象，从而影响着飞机 的飞行。
飞 机 着 陆 遇 侧 风
云是空中水气的凝结物。云的不同形状和变化，既能反映 当时大气运动的状态，又能预示未来的天气变化，有经验的 飞行人员把云称为“空中地形”和“空中的路标”。云对飞 行的影响有以下几点：
飞机的飞行原理课件
飞 机 着 陆 遇 侧 风
飞机的飞行原理
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一、大气的结构和气象要素
云是空中水气的凝结物。云的不同形状和变化，既能反映 当时大气运动的状态，又能预示未来的天气变化，有经验的 飞行人员把云称为“空中地形”和“空中的路标”。云对飞 行的影响有以下几点：（1）低云妨碍飞机的起飞、降落。 （2）云中飞行可能出现颠簇。（3）云中飞行还可能造成飞 机积冰。
（1）飞机结冰增加机体重量；
（2）机翼机尾结成冰壳，损坏其流线外形；
（3）喷射发动机进口结冰，发动机丧失发动能力；
（4）天线结冰，致使无线飞电机的雷飞行达原理信号失灵等。
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二、大气与飞行安全
乱流——飞机飞入对流性云区，如积云、积雨云、层积云， 由于空气发生上下对流垂直运动，使机身起伏不定，会使乘 客感觉不舒服、晕机呕吐、颠伤，严重时导致飞机结构损坏， 造成飞机失事。
第三章 飞机飞行原理
1、教学内容： 了解大气的基本性质，掌握空气流动基本规律和飞机飞行的升力
阻力，理解飞机的飞行控制了解民航飞机的飞行性能的基本概念。
2、教学重点、难点： （1）了解大气的结构和气象要素和国际标准大气，掌握大气飞行环境的
特点。 （2）掌握流体流动的基本概念和低速流动的基本规律。 （3）掌握飞机升力和阻力的基本概念，了解飞机高速飞行的部分特点 （4）掌握飞机的平衡的概念，理解飞机的稳定和飞机的操纵的基本概
念，了解飞机的飞行过程。 （5）了解飞机的基本飞行性能、经济性能、安全性、舒适性。
飞机的飞行原理
1
第三章 飞机飞行原理
1
大气的基本性质
2
飞机的飞行控制
3
民航飞机的飞行性能
飞机的飞行原理
2
不论是轻于空气的飞行器还是重于空气的飞行器，都要在 大气层中飞行 。因此在研究空气动力学和飞行器时，要先对 空气的基本性质和大气的状况有所了解。
飞行原理3
3、激波按照飞行M数分为头部激波和局部 激波 当M>1时，在物体的头部肯定会产生一层 被压缩的空气层，即头部激波，也就是前面所 介绍的内容； 当M<1时，在物体最凸的地方（也叫最低 压力点处），可能会出现局部超音速区，在这 个局部超音速区的后缘会出现局部激波，也是 一段小的正激波。
（三）、临界速度和临界M数
2、扰动源速度小于音速(v< a ，上图b) 扰动源本身以速度v向左移动，假想每隔一秒 发出一次扰动信号，那么扰动源总是落后在扰动波 的后面。例如当扰动源从O点经过三秒钟到B点时， 它所经过的距离是3v，而它在O点所造成的扰动波， 经过三秒钟经过了3 a的距离，到达A点。由于扰动 源的运动速度小于音速， v＜a，所以扰动波跑在扰 动源前面。可见，一个运动速度低于音速的扰动源 总是落在它造成的扰动彼的后面，当扰动源一路前 进，所遇到的都是被它扰动过的空气。因此扰动源 不会和前面的空气相碰。扰动源经过足够长的时间 将传向整个空间结构。
（二）、激波的分类
1、激波按照波面分，可分为正激波和斜 激波两类 1）波面与气流方向垂直的激波叫正激波。 气流经过正激波，压力、密度和温度都突然升 高，流速由超音速降为亚音速，但气流方向不 变，在同一M数下，正激波是最强的激波。 2）薄面沿气流方向倾斜的激波叫斜激波。 空气通过斜激波，压力、密度、温度也要突然 升高，但不象通过正激波那样强烈，流速降低， 可能降为亚音速，也可能仍为超音速，气流通 过斜激波后，气流方向要向外转折。
3)音速的快慢，取决于高度的变化 音速既然取决于空气温度，而空气温度 又随飞行高度不同而不同，所以音速也就随 飞机的飞行高度不同而不同。 一般在10～11公里以下区域(即在对流层 内)，高度每升高250米，音递减少1米／秒， 在海平面，气温15℃时，测得音速为341米／ 秒，而在11公里高度，音速即下降为295米／ 秒。
第三章 飞行原理
是航天器的主要飞行环境， 飞行原理：借助惯性离心力 来平衡地球引力，前行阻力 极小，借助惯性向前运动
国际标准大气
目的
国际规定
为了准确描述飞行器的飞行性能，就必须建立一个统一的标准，即标准大气。
➢ 大气被看成完全气体，服从气体状态方程； ➢ 以海平面的高度为零。且在海平面上，大气的标准状态为： • 气温T=15℃ • 压强p=1个标准大气压（即p=10330kg/㎡） • 密度ρ=1.2250kg/m³ • 音速a=341m/s
无人机空气动力学基础
前缘缝翼是安装在机翼前缘的一段或几段狭长的小翼面，当前缘缝翼打开时， 它与基本机翼前缘表面形成一道缝隙，下翼面的高压气流通过缝隙加速流向上翼 面，增大上翼面附面层气流速度，消除了分离旋涡，延缓气流分离，避免大迎角 下失速，升力系数得以提高。所以前缘缝翼一般在大迎角，特别是接近或超过基 本机翼临界迎角时才使用。
无人机空气动力学基础 ➢ 流动气体基本规律：伯努利定律
质量守恒定律：质量不会自生也不会自灭。
流体的质量流量：单位时间流过横截面面积S的流体质量。
q=ρsv
无人机空气动力学基础
伯努利定律础
小实验
无人机空气动力学基础
伯努利定律础
香蕉球
无人机空气动力学基础
足球里的“香蕉球”以及一些其他球类运动的弧线球，这也是伯努 利现场造成的流体压强差而导致的。
➢ 迎角：翼弦与相对气流速度v 之间的夹角，也称为飞机的 攻角，通常以α表示。
无人机空气动力学基础
➢ 升力的产生
通常，机翼翼型的上表面凸起较多而下表面比较平直，再加上有一定的 迎角。这样，从前缘到后缘，上翼面的气流流速就比下翼面的流速快；上翼 面的静压也就比下翼面的静压低，上下翼面间形成压力差，此静压差称为作 用在机翼上的空气动力。
国际标准大气
目的
国际规定
为了准确描述飞行器的飞行性能，就必须建立一个统一的标准，即标准大气。
➢ 大气被看成完全气体，服从气体状态方程； ➢ 以海平面的高度为零。且在海平面上，大气的标准状态为： • 气温T=15℃ • 压强p=1个标准大气压（即p=10330kg/㎡） • 密度ρ=1.2250kg/m³ • 音速a=341m/s
无人机空气动力学基础
前缘缝翼是安装在机翼前缘的一段或几段狭长的小翼面，当前缘缝翼打开时， 它与基本机翼前缘表面形成一道缝隙，下翼面的高压气流通过缝隙加速流向上翼 面，增大上翼面附面层气流速度，消除了分离旋涡，延缓气流分离，避免大迎角 下失速，升力系数得以提高。所以前缘缝翼一般在大迎角，特别是接近或超过基 本机翼临界迎角时才使用。
无人机空气动力学基础 ➢ 流动气体基本规律：伯努利定律
质量守恒定律：质量不会自生也不会自灭。
流体的质量流量：单位时间流过横截面面积S的流体质量。
q=ρsv
无人机空气动力学基础
伯努利定律础
小实验
无人机空气动力学基础
伯努利定律础
香蕉球
无人机空气动力学基础
足球里的“香蕉球”以及一些其他球类运动的弧线球，这也是伯努 利现场造成的流体压强差而导致的。
➢ 迎角：翼弦与相对气流速度v 之间的夹角，也称为飞机的 攻角，通常以α表示。
无人机空气动力学基础
➢ 升力的产生
通常，机翼翼型的上表面凸起较多而下表面比较平直，再加上有一定的 迎角。这样，从前缘到后缘，上翼面的气流流速就比下翼面的流速快；上翼 面的静压也就比下翼面的静压低，上下翼面间形成压力差，此静压差称为作 用在机翼上的空气动力。
第三章 飞机的飞行原理ppt课件
（1）飞机结冰增加机体重量；
（2）机翼机尾结成冰壳，损坏其流线外形；
（3）喷射发动机进口结冰，发动机丧失发动能力；
（4）天线结冰，致使无线电精选雷课件达ppt信号失灵等。
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二、大气与飞行安全
乱流——飞机飞入对流性云区，如积云、积雨云、层积云， 由于空气发生上下对流垂直运动，使机身起伏不定，会使乘 客感觉不舒服、晕机呕吐、颠伤，严重时导致飞机结构损坏， 造成飞机失事。
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一、大气的结构和气象要素
气压就是大气压强，度量气压的单位为帕斯卡，符号是 Pa。气压的大小和高度、温度、密度有关。一般情况下随 高度的升高而降低，依此规律可测量飞行高度。因而气压 也就成了重要的大气资料。
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一、大气的结构和气象要素
能见度是指正常视力者能看清目标轮廓的最大水平距离。对 飞行员来说，最重要的是跑道能见度（着陆能见度），它是指飞 机在下降着陆过程中飞行员能看清跑道近端的最远距离。影响能 见度的因素很多，主要的是受大气透明度(如云、雾、烟、沙尘 及水滴等直接影响着大气的透明状况因素)，夜间的灯光强度等。
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三、大气飞行环境
平流层位于对流层顶的上面，其顶界由地面伸展到35一 40公里。由于这一层受地球表面影响较小，所以气温基本上 保持不变，大约为-56.51℃，故又称同温层。平流层中，几 乎没有水蒸气，所以没有雪、雾、云等气象现象;且空气比较 稀薄，风向稳定，空气主要是水平流动。
飞行器的飞行的理想环境是平流层。
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一、大气的结构和气象要素
降水是云雾中的水滴或冰晶降到地面的现象。降水通常 指雨、雪、冰、雹等。
降水对飞行的影响: 1．降水使能见度减小。 2．过冷雨滴会造成飞机结冰。 3．降水影响了跑道的正常使用。
飞行原理 ppt课件
0 V1 V2 VMP
VI
V1 V2
45
3.6 上升与下降 3.6.1 上升
飞机沿倾斜向上的轨迹做等速直线的飞行叫 做上升。上升是飞机取得高度的基本方法。
3.6 上升与下降
ppt课件
1 、 飞机上升的作用力
飞机在空中稳定上升时,受到四个力的作用：
升力(L)、重力(W)、拉力(P)、阻力(D)。通常把
第二速 度范围
P
第一速 度范围
平飞第一速度范围 是正操纵区
平飞第二速度范围 是反操纵区
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0 V1 V2 VMP
VI
V1 V2
② 平飞性能变化
平飞最大速度的变化
●vmax随飞行高度的变化
P
高度增加，密度减
小，发动机功率降低，
可用拉力曲线下移； 200
高度增加，保持表速 160
飞行，动压不变，阻
1、 平飞的作用力及所需速度
飞机在空中稳定直线飞行时,受到四个力的作用： 升力(L)、重力(W)、拉力(P)、阻力(D)。
升力
拉力
阻力
32
重力
●平飞运动方程
L W P D
升力等于重力，高度不变 拉力等于阻力，速度不变
升力
拉力
阻力
33
重力
2、 平飞所需速度
能够产生足够的升力来平衡重力的飞行速度叫平飞所需速度， 以v平飞表示。
0
41
理论升限 A
VI
VMP
Vmax
●vmax随重量的变化
重量增加，同一迎角下只能增速，才能产生更大的升力，速度 大，阻力大。因此，所需拉力曲线上的每一点（对应一迎角）均 向上（阻力大）向右（速度大）移动。因此，重量增加，平飞最
第三章-飞行理论
第三章-飞行理论第三章：飞行理论1. 引言飞行是一项人类梦寐以求的技术和运动，飞行理论是研究飞行的基础。
本章将介绍飞行的基本原理、飞行力学和飞行稳定性的相关知识。
2. 飞行的基本原理飞行的基本原理是依靠气流对物体的支持力。
根据等速飞行原理，当飞机的前进速度恒定时，飞机所受合外力为零，飞机将保持飞行状态。
飞机的支持力、阻力、重力和动力之间存在着复杂的相互作用关系。
其中，支持力是飞机产生升力的力量，也是飞机保持飞行的关键。
阻力是空气阻力对飞机运动的阻碍，必须通过动力来克服。
重力是飞机受到的地心引力，必须通过升力来平衡。
动力是飞机产生推力的力量。
3. 飞行力学飞行力学是研究飞机在飞行过程中力的作用和变化的科学。
它主要包括静力学和动力学两个方面。
静力学研究静止或匀速直线飞行时的力学现象。
由于静态平衡，飞机在水平飞行或急流中飞行时，支持力等于重力，推力等于阻力。
动力学研究飞机在加速、转弯、起降等动态过程中的力学现象。
由于动态平衡，飞机在这些过程中需要调整支持力、阻力和推力的分配。
飞行稳定性是指飞机在各种飞行状态下维持平衡的能力。
飞行稳定性与飞机的稳定性设计密切相关，包括静态稳定性和动态稳定性。
静态稳定性是指当飞机受到外界干扰时，回到平衡飞行状态的能力。
动态稳定性是指当飞机在飞行姿态变化时，能够平稳地恢复到稳定飞行状态。
4. 飞行稳定性的保持为了保持飞行稳定性，飞机采用了多种设计和控制手段。
飞机的稳定性设计包括飞机的几何形状、重心位置和机翼安装角度等因素。
合适的几何形状和重心位置可以使飞机具有良好的静态稳定性。
机翼安装角度的调整可以改变飞机的升力和阻力特性，从而调整飞机的动态稳定性。
飞机控制系统通过控制飞机的姿态和飞行状态来维持飞行稳定性。
常见的控制系统包括方向舵、升降舵、副翼和扰流板等。
这些控制面可以通过飞行员的操纵来调整飞机的姿态和飞行状态，并保持飞行稳定性。
5. 飞行稳定性的挑战尽管飞行稳定性的设计和控制手段已经非常成熟，但飞行稳定性依然是飞行的永恒挑战。
第三章 飞行原理与飞行性能
在机翼上，压力最高的点也就是所谓的驻点，在驻点处是空气与前缘相 遇的地方。这点是空气相对于机翼的速度减小到零的点。
在一个迎角为零、完全对称的机翼上，从驻点开始，流经上下表面气 流速度是相同的，所以上下表面的压力变化也是完全相同的。
如果对称机翼相对来流旋转了一个迎角，驻点就会稍稍向前缘的下表 面移动，并且流经上下表面的空气流动情况改变了，流经上表面的空气被 迫多走了一段距离，在上下表面，空气仍然有一个从驻点加速离开的过程， 但是在下表面的最高速度要小于上表面的最高速度。
质量守恒定律：质量不会自生也不会自灭。 流体的质量流量：单位时间流过横截面面积S的流体质量。
q sv
3.流体连续方程
1s1v1 2s2v2 3s3v3 ...... const. 即： sv const.
当流体不可压缩时
即： const. 时：
有： sv const.
惯性向外 （离心力）
6.力的分解
一个水平飞行的动力模型受到许多施加在它每个部分的力的影响， 但是所有的这些力都可以按作用和反作用分成4个力
三、机动飞行中的空气动力
1.飞机的几何外形和参数
翼型及其参数
♦翼型： 机翼的横剖面形状。翼型最前端的一点叫“前缘”， 最后端一点叫“后缘”。 翼型前缘点与后缘点之间连线称为翼弦。
目前所使用的大多是自动式前缘缝翼。这种前缘缝翼用滑动机 构与基本机翼相连，依靠前缘空气动力的压力和吸力来自动控制其 闭合和打开。
4.飞机低速飞行的阻力
按阻力产生的原因，飞机低速飞行时的阻力一般可分为：
• 摩擦阻力 • 压差阻力 • 诱导阻力 • 干扰阻力
阻力的计算公式：
Q
C（x
1 2
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飞 机 着 陆 遇 侧 风
一、大气的结构和气象要素
云是空中水气的凝结物。云的不同形状和变化，既能反映 当时大气运动的状态，又能预示未来的天气变化，有经验的 飞行人员把云称为“空中地形”和“空中的路标”。云对飞 行的影响有以下几点：（1）低云妨碍飞机的起飞、降落。 （2）云中飞行可能出现颠簇。（3）云中飞行还可能造成飞 机积冰。
三、大气飞行环境
对流层有以下持点： 1．气温随高度升高而降低。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，所以地面的温度高。
2．风向，风速经常变化。
3．空气上下对流激烈。由于地面的地形和地貌的不同，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。
一、大气的结构和气象要素
气压就是大气压强，度量气压的单位为帕斯卡，符号是 Pa。气压的大小和高度、温度、密度有关。一般情况下随 高度的升高而降低，依此规律可测量飞行高度。因而气压 也就成了重要的大气资料。
一、大气的结构和气象要素
能见度是指正常视力者能看清目标轮廓的最大水平距离。对 飞行员来说，最重要的是跑道能见度（着陆能见度），它是指飞 机在下降着陆过程中飞行员能看清跑道近端的最远距离。影响能 见度的因素很多，主要的是受大气透明度(如云、雾、烟、沙尘 及水滴等直接影响着大气的透明状况因素)，夜间的灯光强度等。
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第三章飞机的飞行原理
第三章 飞机飞行原理
1
大气的基本性质
2
飞机的飞行控制
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民航飞机的飞行性能
不论是轻于空气的飞行器还是重于空气的飞行器，都要在 大气层中飞行 。因此在研究空气动力学和飞行器时，要先对 空气的基本性质和大气的状况有所了解。
一、大气的结构和气象要素
二、大气飞行环境
三、国际标准大气
二、大气与飞行安全
除了气温、气压、能见度、风、云、降水这些气象因素 能直接影响飞机的操作和飞行安全外，一些天气危害，如： 飞机结冰、乱流、风切变等也是直接影响飞机的操作和飞行 安全的因素。
飞机结冰——飞机飞经冷却的云层或云雨区时，机翼机尾、 螺旋桨或其它部分常会聚集冰晶。
飞机结冰可能造成的危险：
（1）飞机结冰增加机体重量； （2）机翼机尾结成冰壳，损坏其流线外形； （3）喷射发动机进口结冰，发动机丧失发动能力； （4）天线结冰，致使无线电雷达信号失灵等。
三、大气飞行环境
以气温变比为基础，则可将整个大气分为对流层、平流 层（同温层)、中间层、电离层和散逸层等五层。
三、大气飞行境
对流层是接近地球表面的一层，它的底界是地面，顶 界则随纬度、季节等情况而变化。对流层顶的高度，在 赤道地区平均为17一18公里；在中纬度地区平均为10一 12公里；在南、北极地区平均为8一9公里。
4．有云、雨、雾、雪等天气。 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汽。同时由于气温的变化 就会有云、雨、雾、雪等天气现象的产生。
会给飞行带来很大影响：颠簸、结冰等。
三、大气飞行环境
平流层位于对流层顶的上面，其顶界由地面伸展到35一 40公里。由于这一层受地球表面影响较小，所以气温基本上 保持不变，大约为-56.51℃，故又称同温层。平流层中，几 乎没有水蒸气，所以没有雪、雾、云等气象现象;且空气比较 稀薄，风向稳定，空气主要是水平流动。
一、大气的结构和气象要素
降水是云雾中的水滴或冰晶降到地面的现象。降水通常 指雨、雪、冰、雹等。
降水对飞行的影响: 1．降水使能见度减小。 2．过冷雨滴会造成飞机结冰。 3．降水影响了跑道的正常使用。
降水改变了滑行阶段的摩擦系数，增长了滑行距离。跑道 可分为干跑道和湿跑道二类，干跑道属于正常起降，而湿 跑道，则要分下面四种情况：
一、大气的结构和气象要素
风是指空气的水平流动。风的存在使飞机的飞行增加了一定 的复杂性，它直接影响着起飞、着陆、巡航和油量的消耗。机 场跑道方向是固定的，而风的矢量是经常变化。因此，实际上 起飞、着陆往往是在侧风条件下进行。侧风使飞机偏离跑道， 而且侧风角度越大或者风速越大，偏离得越利害。所以在侧风 中根据具体情况作必要的修正，才能保证对准跑道，安全起降。
一、大气的结构和气象要素
大气可看作一种混合物，它由三个部分组成:干洁空气、水汽和大气杂质。 干洁空气是构成大气的最主要部分，一般意义上所说的空气，就是指这 一部分。
空 气 的 成 分
一、大气的结构和气象要素
在构成空气的多种成分中，对天气影响较大的是二氧化碳和臭氧。二氧化 碳对地球起到了保温作用。臭氧能强烈吸收太阳紫外线，臭氧层通过吸收太阳 紫外辐射，使地球生物免受了过多紫外线的照射。
二、大气与飞行安全
乱流——飞机飞入对流性云区，如积云、积雨云、层积云， 由于空气发生上下对流垂直运动，使机身起伏不定，会使乘 客感觉不舒服、晕机呕吐、颠伤，严重时导致飞机结构损坏， 造成飞机失事。
风切变——指某高度和另一高度间风速的变化。飞行员在 降落和爬升阶段要注意是否有风切变现象。
下降时，风速突然减弱，造成飞机失速，未抵达机场跑道就 坠毁；风速突然增强，造成飞机超越跑道降落；爬升时，风 速突然减弱，飞机爬升角度减小，风速突然增强，爬升角度 增大。
（1）湿跑道——虽经降水，并无积水时，可以正常起降。 （2）积水跑道——因降水太大或道面排水不良引起跑道 积水时，飞机轮胎与道面间有一层极薄的水膜，使摩擦力 显著减小，滑跑距离增大，造成所谓的“滑水”现象。 （3）结冰跑道——道跑道结冰后，改变了摩擦系数，不 仅延长了滑行距离，而且方向也不好掌握。 （4）积雪跑道——积雪和积水相似，但要分干雪、湿雪 和溶雪。积雪不能起飞、也不能着陆。所以，要尽快除雪， 否则可到备降场降陆。
工业二氧化碳
包围地球的臭氧层
一、大气的结构和气象要素
为了描述大气状态的变化，也就引入了气温、气压、湿 度、能见度和风、云等基本气象要素。
气温是指空气的冷暖 程度。气温通常用三种 温标来量度，即摄氏温 标(℃)、华氏温标(℉)和 绝对温标(K)。气温的变 化直接影响着飞机的飞 行性能，如发动机功率、 飞机的起飞着陆以及燃 油消耗。
一、大气的结构和气象要素
云是空中水气的凝结物。云的不同形状和变化，既能反映 当时大气运动的状态，又能预示未来的天气变化，有经验的 飞行人员把云称为“空中地形”和“空中的路标”。云对飞 行的影响有以下几点：（1）低云妨碍飞机的起飞、降落。 （2）云中飞行可能出现颠簇。（3）云中飞行还可能造成飞 机积冰。
三、大气飞行环境
对流层有以下持点： 1．气温随高度升高而降低。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，所以地面的温度高。
2．风向，风速经常变化。
3．空气上下对流激烈。由于地面的地形和地貌的不同，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。
一、大气的结构和气象要素
气压就是大气压强，度量气压的单位为帕斯卡，符号是 Pa。气压的大小和高度、温度、密度有关。一般情况下随 高度的升高而降低，依此规律可测量飞行高度。因而气压 也就成了重要的大气资料。
一、大气的结构和气象要素
能见度是指正常视力者能看清目标轮廓的最大水平距离。对 飞行员来说，最重要的是跑道能见度（着陆能见度），它是指飞 机在下降着陆过程中飞行员能看清跑道近端的最远距离。影响能 见度的因素很多，主要的是受大气透明度(如云、雾、烟、沙尘 及水滴等直接影响着大气的透明状况因素)，夜间的灯光强度等。
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第三章飞机的飞行原理
第三章 飞机飞行原理
1
大气的基本性质
2
飞机的飞行控制
3
民航飞机的飞行性能
不论是轻于空气的飞行器还是重于空气的飞行器，都要在 大气层中飞行 。因此在研究空气动力学和飞行器时，要先对 空气的基本性质和大气的状况有所了解。
一、大气的结构和气象要素
二、大气飞行环境
三、国际标准大气
二、大气与飞行安全
除了气温、气压、能见度、风、云、降水这些气象因素 能直接影响飞机的操作和飞行安全外，一些天气危害，如： 飞机结冰、乱流、风切变等也是直接影响飞机的操作和飞行 安全的因素。
飞机结冰——飞机飞经冷却的云层或云雨区时，机翼机尾、 螺旋桨或其它部分常会聚集冰晶。
飞机结冰可能造成的危险：
（1）飞机结冰增加机体重量； （2）机翼机尾结成冰壳，损坏其流线外形； （3）喷射发动机进口结冰，发动机丧失发动能力； （4）天线结冰，致使无线电雷达信号失灵等。
三、大气飞行环境
以气温变比为基础，则可将整个大气分为对流层、平流 层（同温层)、中间层、电离层和散逸层等五层。
三、大气飞行境
对流层是接近地球表面的一层，它的底界是地面，顶 界则随纬度、季节等情况而变化。对流层顶的高度，在 赤道地区平均为17一18公里；在中纬度地区平均为10一 12公里；在南、北极地区平均为8一9公里。
4．有云、雨、雾、雪等天气。 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汽。同时由于气温的变化 就会有云、雨、雾、雪等天气现象的产生。
会给飞行带来很大影响：颠簸、结冰等。
三、大气飞行环境
平流层位于对流层顶的上面，其顶界由地面伸展到35一 40公里。由于这一层受地球表面影响较小，所以气温基本上 保持不变，大约为-56.51℃，故又称同温层。平流层中，几 乎没有水蒸气，所以没有雪、雾、云等气象现象;且空气比较 稀薄，风向稳定，空气主要是水平流动。
一、大气的结构和气象要素
降水是云雾中的水滴或冰晶降到地面的现象。降水通常 指雨、雪、冰、雹等。
降水对飞行的影响: 1．降水使能见度减小。 2．过冷雨滴会造成飞机结冰。 3．降水影响了跑道的正常使用。
降水改变了滑行阶段的摩擦系数，增长了滑行距离。跑道 可分为干跑道和湿跑道二类，干跑道属于正常起降，而湿 跑道，则要分下面四种情况：
一、大气的结构和气象要素
风是指空气的水平流动。风的存在使飞机的飞行增加了一定 的复杂性，它直接影响着起飞、着陆、巡航和油量的消耗。机 场跑道方向是固定的，而风的矢量是经常变化。因此，实际上 起飞、着陆往往是在侧风条件下进行。侧风使飞机偏离跑道， 而且侧风角度越大或者风速越大，偏离得越利害。所以在侧风 中根据具体情况作必要的修正，才能保证对准跑道，安全起降。
一、大气的结构和气象要素
大气可看作一种混合物，它由三个部分组成:干洁空气、水汽和大气杂质。 干洁空气是构成大气的最主要部分，一般意义上所说的空气，就是指这 一部分。
空 气 的 成 分
一、大气的结构和气象要素
在构成空气的多种成分中，对天气影响较大的是二氧化碳和臭氧。二氧化 碳对地球起到了保温作用。臭氧能强烈吸收太阳紫外线，臭氧层通过吸收太阳 紫外辐射，使地球生物免受了过多紫外线的照射。
二、大气与飞行安全
乱流——飞机飞入对流性云区，如积云、积雨云、层积云， 由于空气发生上下对流垂直运动，使机身起伏不定，会使乘 客感觉不舒服、晕机呕吐、颠伤，严重时导致飞机结构损坏， 造成飞机失事。
风切变——指某高度和另一高度间风速的变化。飞行员在 降落和爬升阶段要注意是否有风切变现象。
下降时，风速突然减弱，造成飞机失速，未抵达机场跑道就 坠毁；风速突然增强，造成飞机超越跑道降落；爬升时，风 速突然减弱，飞机爬升角度减小，风速突然增强，爬升角度 增大。
（1）湿跑道——虽经降水，并无积水时，可以正常起降。 （2）积水跑道——因降水太大或道面排水不良引起跑道 积水时，飞机轮胎与道面间有一层极薄的水膜，使摩擦力 显著减小，滑跑距离增大，造成所谓的“滑水”现象。 （3）结冰跑道——道跑道结冰后，改变了摩擦系数，不 仅延长了滑行距离，而且方向也不好掌握。 （4）积雪跑道——积雪和积水相似，但要分干雪、湿雪 和溶雪。积雪不能起飞、也不能着陆。所以，要尽快除雪， 否则可到备降场降陆。
工业二氧化碳
包围地球的臭氧层
一、大气的结构和气象要素
为了描述大气状态的变化，也就引入了气温、气压、湿 度、能见度和风、云等基本气象要素。
气温是指空气的冷暖 程度。气温通常用三种 温标来量度，即摄氏温 标(℃)、华氏温标(℉)和 绝对温标(K)。气温的变 化直接影响着飞机的飞 行性能，如发动机功率、 飞机的起飞着陆以及燃 油消耗。