第一章预备知识

1、2021-7-12005-2-211 飞行性能与计划 Flight Performance and Plan Copyright 2004 2006 YJL All rights reserved. 2021-7-12005-2-212 第一章 预备知识 大气和国标大气（ISA）、高速飞机的升阻力特性和 涡轮风扇发动机性能 2021-7-12005-2-213 1.1 1.1 大气和国际标准大气大气和国际标准大气 大气物理性质（密度、温度、压强等）随时间、地点和气象条件 的不同而变化。 所谓国际标准大气（ISA)是一种假想的大气结构，人为地规定 了大气物理性质随高度的变化规律，作为一个统一的基

2、准使用。 国际标准大气由国际民航组织(ICAO)制定，它是以北半球中纬 度地区大气物理特性的平均值为依据建立的。 2021-7-12005-2-214 1.1.11.1.1标准大气的物理性质标准大气的物理性质 高度 H=0英尺 温度 t0=15或59 大气压 p0=29.92英寸汞柱或1013.2百帕 空气密度 0=0.002377磅秒2/英尺4 音速 a0=661.5海里/小时 1 1 标准海平面大气参数标准海平面大气参数 2021-7-12005-2-215 2 2 温度、密度、压强、音速随高度的变化温度、密度、压强、音速随高度的变化 d dp a 音速小空气容易压缩， 音速大空气不易压缩

3、。 在空气中，音速大小唯一取决于空气的温度，温度越低， 音速越小，空气越易压缩。 27339ta 音速是弱扰动在空气中的传播速度。 2021-7-12005-2-216 H36089英尺（11公里） t=t0 - 0.002H ，即高度每升高1000ft温度降低2 ； 或高度每升高1000米温度降低6.5 H,P、 36089H65574英尺（20公里） t=-56.5； H,P、 温度比、压力比、密度比概念 =T/T0 =P/P0 =/0 温度、密度和压强变化 2021-7-12005-2-217 2021-7-12005-2-218 1.1.21.1.2 非标准大气非标准大气 1 1 非标

4、准大气的密度非标准大气的密度 例：实际温度为30 ，气压高度3000ft,确定空气密度。 通过理想气体的状态方程： = / 即可求出。 由=（273+30）/288=1.0521 查表得 =0.8962 由 = /=0.8518 可得出： 实际的大气密度= 0=0.0020247磅秒2/英尺4 在进行飞行性能计算时要用到密度、温度、几何高度和真速等 参数，而在飞行中常使用气压高度和表速，因此应了解它们之间 的换算关系。 2021-7-12005-2-219 2 2 非标准大气的高度非标准大气的高度 气压高度：压力高度（标准海压高度）、修正海压高度和场压高度。 密度高度：对非标准大气温度经过修正

5、后的压力高度。能直接用来 确定飞机的飞行性能。 绝对高度 真实高度 标高 压力高度 2021-7-12005-2-2110 3 3 实际大气与标准大气的相互换算实际大气与标准大气的相互换算 确定实际大气与标准大气的温度偏差（t），即ISA偏差， 将温度表示为：ISA+ t 例：某机场气温20 ，气压高度2000ft,确定机场的ISA偏差。 ISA温度=15-22=11 ISA温差=20-11=9 温度表示为：ISA+9 2021-7-12005-2-2111 2021-7-12005-2-2112 1 1、C CL L、C CLmaxLmax、临界随临界随M M的变化规律的变化规律 1.2.1

6、1.2.1飞行飞行M M数对升、阻力系数的影响数对升、阻力系数的影响 1.2 1.2 高速飞机的升阻力特性高速飞机的升阻力特性 2021-7-12005-2-2113 亚音速范围，压缩性使上 翼面逆压梯度增大，气流 分离提前 跨音速范围，随M数的增大， 飞机将在更小的迎角和升力 系数下出现激波失速 2021-7-12005-2-2114 2 C2 CD D随随M M的变化规律的变化规律 M数大于阻力发散M数后，由 于激波分离的出现，波阻迅速 增大，CD随之急剧增大 M数大于阻力发散M数后，由 于激波分离的出现，波阻迅速 增大，CD随之急剧增大 M数大于阻力发散M数后，由 于激波分离的出现，波阻

7、迅速 增大，CD随之急剧增大 2021-7-12005-2-2115 3 K3 K随随M M数的变化规律数的变化规律 2021-7-12005-2-2116 4 4 衡量气动性能好坏的标准衡量气动性能好坏的标准 低速飞行时，常常用飞机的最大升阻比，高速飞行时，常常用 气动效率MK来衡量飞机的气动性能的好坏。 2021-7-12005-2-2117 (MK)MAX 2021-7-12005-2-2118 1.2.21.2.2飞机重心对升、阻力系数的影响飞机重心对升、阻力系数的影响 重心靠前，会使同迎角下飞机的升力系数和最大升力系数减小， 阻力系数增加，失速速度增大。 1.2.31.2.3飞机重量

8、对升、阻力系数的影响飞机重量对升、阻力系数的影响 飞机重量增大，会使同迎角下飞机的升力系数和最大升力系数减小。 1.2.41.2.4扰流板对升、阻力系数的影响扰流板对升、阻力系数的影响 使用扰流板后，会使飞机的升力系数减小，阻力系数增大。 1.2.51.2.5一台发动机失效对阻力系数的影响一台发动机失效对阻力系数的影响 一台发动机失效后，会使飞机的阻力系数增大。 2021-7-12005-2-2119 1.2.6 FAR1.2.6 FAR失速和失速和1g1g失速介绍失速介绍 由于判定失速速度的准则不同，导致得到的失速速度不同。 1g失速速度比FAR失速速度大。 如：B747-400的1g失速速

9、度比FAR失速速度大6%。 为保持一致的安全水平，使用不同的失速基准速度确定起飞着陆使用 速度时采用的因子不同。 如：起飞安全速度V2应不小于1.2VSFAR或1.13VS1g。 2021-7-12005-2-2120 油门习惯用低压转子的转速N1或发动机的压力比EPR来表示， 也可以用排气温度EGT或燃油流量FF来表示。 油门、速度、高度和温度的大小都要影响发动机的静推力。 TN/随EPR或换算的N1成正比例增加。 1.31.3涡轮风扇发动机性能涡轮风扇发动机性能 2021-7-12005-2-2121 1.3.11.3.1飞行速度对发动机性能的影响飞行速度对发动机性能的影响 随速度增大，发动机推力先减小，后又增大。 2021-7-12005-2-2122 随速度增大，燃油流量和耗油率增大。 2021-7-12005-2-2123 高度增加，发动机推力和燃油流 量减小；耗油率基本不变。 1.3.21.3.2飞行高度对发动机性能的影响飞行高度对发动机性能的影响 2021-7-12005-2-2124 1.3.31.3.3温度对发动机性能的影响温度对发动机性能的影响 在气温较低时，发动机的推力 随温度增加可保持基本不变，当 气温增加到一定值时，发动机推 力随温度