第三次课 大气物理状态对飞行的影响

1、第三章第三章 大气物理状态对飞行的影响大气物理状态对飞行的影响 n飞机的空气动力飞机的空气动力 n大气物理状态对气压高度表和空速表示度的影响大气物理状态对气压高度表和空速表示度的影响 n气温和空气密度对平飞需要速度和最大速度的影响气温和空气密度对平飞需要速度和最大速度的影响 n气温、气压对燃料消耗、载重量和升限的影响气温、气压对燃料消耗、载重量和升限的影响 n气温和空气密度对飞机起飞着陆的影响气温和空气密度对飞机起飞着陆的影响 3.1飞机的空气动力飞机的空气动力 P RY X G 飞机与空气相对运动时作用在飞机表面的压力差飞机与空气相对运动时作用在飞机表面的压力差 （升力）、切向力（阻力）的合

2、力称为飞机的空气动（升力）、切向力（阻力）的合力称为飞机的空气动 力。力。 3.1飞机的空气动力飞机的空气动力 一、升力和阻力的产生一、升力和阻力的产生 ( (一一) )升力升力 飞机的升力飞机的升力主要是由主要是由机翼机翼产生的。机翼之所以能产生升力，产生的。机翼之所以能产生升力， 是由于空气流过是由于空气流过不对称的机翼不对称的机翼后，使机翼上、下表面出现压力后，使机翼上、下表面出现压力 差的缘故。差的缘故。 在低速飞行时，空气可以看为不可压缩的流体。根据不可在低速飞行时，空气可以看为不可压缩的流体。根据不可 压流体的伯努利方程，速度大处压力小，速度小处压力大。当压流体的伯努利方程，速度大

3、处压力小，速度小处压力大。当 气流流过机翼上表面时，因气流流过机翼上表面时，因上表面凸出上表面凸出的影响，使的影响，使流管变细流管变细， 流速加快流速加快，因而，因而压力降低压力降低。在机翼下表面，因。在机翼下表面，因机翼不对称机翼不对称和气和气 流受到阻挡作用，使流受到阻挡作用，使流管变粗流管变粗，流速减慢流速减慢，压力增大压力增大。这样，。这样， 机翼上、下表面出现了压力差，形成升力。机翼上、下表面出现了压力差，形成升力。 3.1飞机的空气动力飞机的空气动力 P、v P、v 气流流过机翼气流流过机翼 ( (二二) )阻力阻力 低速飞行时，飞机的阻力主要有低速飞行时，飞机的阻力主要有摩擦阻力

4、摩擦阻力、压差阻力压差阻力和和诱诱 导阻力导阻力。 1 1摩擦阻力摩擦阻力 摩擦阻力是飞行中，空气沿着飞机表面流过，由于其粘性摩擦阻力是飞行中，空气沿着飞机表面流过，由于其粘性 作用，产生阻止飞机前进的力。作用，产生阻止飞机前进的力。 3.1飞机的空气动力飞机的空气动力 2 2压差阻力压差阻力 气流脱离表面 的位置 3 3、诱导阻力、诱导阻力 诱导阻力诱导阻力是伴随升力的产生而产生的，是伴随升力的产生而产生的， 即由升力即由升力“诱导诱导”而产生的阻力，称为而产生的阻力，称为 诱导阻力。诱导阻力。飞机的诱导阻力主要来自机飞机的诱导阻力主要来自机 翼翼。 3.1飞机的空气动力飞机的空气动力 当机

5、翼产生升力时，下表面的压力比上表面大，使得下表当机翼产生升力时，下表面的压力比上表面大，使得下表 面的气流绕过翼尖流向上表面，翼尖部分的空气因发生扭转面的气流绕过翼尖流向上表面，翼尖部分的空气因发生扭转 而形成翼尖涡流。翼尖涡流使流过机翼的空气产生下洗速度，而形成翼尖涡流。翼尖涡流使流过机翼的空气产生下洗速度， 而向下倾斜形成下洗流而向下倾斜形成下洗流( (图图3.4)3.4)。 升力是和相对气流方向垂直的。既然流过机翼的流动方向整升力是和相对气流方向垂直的。既然流过机翼的流动方向整 个向下倾斜了，机翼升力也随之向后倾斜。这时，实际升力个向下倾斜了，机翼升力也随之向后倾斜。这时，实际升力( (

6、图图 3.43.4中的中的) )垂直于飞行速度方向的分力垂直于飞行速度方向的分力( (图中的图中的Y)Y)仍然起着升力的仍然起着升力的 作用，但其平行于飞行速度方向的分力作用，但其平行于飞行速度方向的分力( (图中的图中的X X诱导诱导) )则起着阻则起着阻 力的作用。这个附加阻力就是诱导阻力。力的作用。这个附加阻力就是诱导阻力。 3.1飞机的空气动力飞机的空气动力 3.1飞机的空气动力飞机的空气动力 三、影响升力和阻力的因素三、影响升力和阻力的因素 从从(3.7)(3.7)式可知，影响升力和阻力的因素有式可知，影响升力和阻力的因素有飞行速飞行速 度、机翼面积、空气密度及升力、阻力系数度、机翼

7、面积、空气密度及升力、阻力系数。升力系升力系 数数主要取决予主要取决予迎角迎角( (相对气流方向与翼弦的夹角相对气流方向与翼弦的夹角) )和和机机 翼形状翼形状，阻力系数阻力系数主要取决于主要取决于迎角、机翼形状和飞机迎角、机翼形状和飞机 表面质量表面质量( (粗糙度粗糙度) )。 这些因素，在飞行中经常变化的有这些因素，在飞行中经常变化的有飞行速度、空气飞行速度、空气 密度和迎角密度和迎角；一般不能改变的有：；一般不能改变的有：机翼形状、机翼面机翼形状、机翼面 积和飞机表面质量积和飞机表面质量。 3.1飞机的空气动力飞机的空气动力 1 1、飞行速度、飞行速度 在其它因素不变的情况下，升力和阻

8、力与在其它因素不变的情况下，升力和阻力与飞行速飞行速 度的平方成正比度的平方成正比。飞行速度越大飞行速度越大，机翼上表面的气流，机翼上表面的气流 速度将增大得越多，速度将增大得越多，压力也降低得越多压力也降低得越多。与此同时，。与此同时， 机翼下表面的机翼下表面的气流速度将减小得越多气流速度将减小得越多，压力也提高越压力也提高越 多多。于是，。于是，机翼上、下表面的压力差增大机翼上、下表面的压力差增大，总空气动，总空气动 力以及其垂直和平行于飞行速度方向的分力力以及其垂直和平行于飞行速度方向的分力( (即升力即升力 和阻力和阻力) )随之增大。随之增大。 3.1飞机的空气动力飞机的空气动力 2

9、 2、空气密度、空气密度 空气密度大，升力和阻力也大。空气密度大，升力和阻力也大。因为因为 空气密度增大，则当空气流过机翼速度发空气密度增大，则当空气流过机翼速度发 生变化时，动压变化也大，作用在机翼上生变化时，动压变化也大，作用在机翼上 表面的吸力和下表面的正压力都增大。所表面的吸力和下表面的正压力都增大。所 以，升力和阻力随空气密度的增大而增大。以，升力和阻力随空气密度的增大而增大。 3 3、迎角、迎角 在一定范围内，增大迎角在一定范围内，增大迎角()()，升力系数增大，升，升力系数增大，升 力也增大，这是因为随着迎角的增大，在机翼的表面前力也增大，这是因为随着迎角的增大，在机翼的表面前

10、部，流线更为弯曲，流管更为收缩，于是流速加快，压部，流线更为弯曲，流管更为收缩，于是流速加快，压 力降低，吸力增大。与此同时，气流受下表面的阻挡作力降低，吸力增大。与此同时，气流受下表面的阻挡作 用更强，流速减慢，压力增大。当迎角增大到临界迎角用更强，流速减慢，压力增大。当迎角增大到临界迎角 o)o)时，升力增至最大。时，升力增至最大。oo，增大，升力反而减增大，升力反而减 小。其原因主要是机翼上表面的涡流区扩大，以致在上小。其原因主要是机翼上表面的涡流区扩大，以致在上 表面前部流管扩张，吸力降低所致。表面前部流管扩张，吸力降低所致。 3.1飞机的空气动力飞机的空气动力 3.1飞机的空气动力飞

11、机的空气动力 飞机飞行中，飞机飞行中，当迎角超过临界迎角当迎角超过临界迎角以后，以后，升力升力 降低，阻力急剧增大降低，阻力急剧增大，导致空速迅速减小而不，导致空速迅速减小而不 能保持正常飞行，这种现象称为能保持正常飞行，这种现象称为失速失速。飞机失。飞机失 速后，如不及时退出，将严重危及飞行安全。速后，如不及时退出，将严重危及飞行安全。 3.1飞机的空气动力飞机的空气动力 阻力系数随阻力系数随的变化见图的变化见图2.62.6。迎角增大，。迎角增大， 阻力系数总是增大的，因而阻力也增大。因阻力系数总是增大的，因而阻力也增大。因 为迎角增大时，机翼上，下表面的压力差增为迎角增大时，机翼上，下表面

12、的压力差增 大。这不仅使升力增大，还使翼尖涡流的作大。这不仅使升力增大，还使翼尖涡流的作 用增强，增大下洗速度导致实际升力更加向用增强，增大下洗速度导致实际升力更加向 后倾斜，使诱导阻力增大。后倾斜，使诱导阻力增大。 3.2大气物理状态对气压高度表和空速表示度的影响大气物理状态对气压高度表和空速表示度的影响 一、气压对气压高度表示度的影响一、气压对气压高度表示度的影响 气压高度表是一种主要的气压高度表是一种主要的航行驾驶仪表航行驾驶仪表，飞行员用，飞行员用 它来判定飞机的飞行高度。它的工作原理，主要是一它来判定飞机的飞行高度。它的工作原理，主要是一 个灵敏度很高的空盒气压表，其高度刻度盘是按照

13、标个灵敏度很高的空盒气压表，其高度刻度盘是按照标 准大气条件下的压高公式来确定的。因此，用气压高准大气条件下的压高公式来确定的。因此，用气压高 度表测得的高度，与度表测得的高度，与气象条件气象条件有关。有关。 3.2大气物理状态对气压高度表和空速表示度的影响大气物理状态对气压高度表和空速表示度的影响 当飞机穿过当飞机穿过低压低压、高压高压等天气系统时，气压高度表等天气系统时，气压高度表 的示度即使相同，真高的示度即使相同，真高( (飞机距地面的垂直距离飞机距地面的垂直距离) )也会也会 不同，尤其在高空飞行时更是如此。因此，为了获得不同，尤其在高空飞行时更是如此。因此，为了获得 准确的飞行高度

14、，需要对仪表示度进行订正，这个订准确的飞行高度，需要对仪表示度进行订正，这个订 正量决定于正量决定于零高度零高度上的气压对标准气压的偏差及飞行上的气压对标准气压的偏差及飞行 高度以下气温分布对标准温度分布的偏差。高度以下气温分布对标准温度分布的偏差。 3.2大气物理状态对气压高度表和空速表示度的影响大气物理状态对气压高度表和空速表示度的影响 零值高度气压零值高度气压订正订正是把高度表刻度盘调整到相应是把高度表刻度盘调整到相应 位置。起飞前，根据位置。起飞前，根据场面气压场面气压调整高度表上的刻调整高度表上的刻 度盘，即把指示高度的指针调到度盘，即把指示高度的指针调到零位零位刻度，刻度刻度，刻度

15、 盘指针对准场面气压值。这样，在飞行中，高度盘指针对准场面气压值。这样，在飞行中，高度 表示的是相对于起飞机场的高度。表示的是相对于起飞机场的高度。 n航线飞行航线飞行中，则要按标准海平面气压调整高度表，此中，则要按标准海平面气压调整高度表，此 时的零值高度气压取时的零值高度气压取760760毫米水银柱毫米水银柱( (即即1013.251013.25百帕百帕) )。 这样做的目的是使所有在航线上飞行的飞机，都有相这样做的目的是使所有在航线上飞行的飞机，都有相 同的同的“零点零点”高度，并按此保持航线规定的仪表高度高度，并按此保持航线规定的仪表高度 飞行，以避免飞机在空中相撞。飞行，以避免飞机在

16、空中相撞。 n当当接近降落机场接近降落机场时，再按降落机场的场面气压重新调时，再按降落机场的场面气压重新调 整高度，以保障飞机安全着陆。调整的方法与起飞前整高度，以保障飞机安全着陆。调整的方法与起飞前 相同。相同。 3.2大气物理状态对气压高度表和空速表示度的影响大气物理状态对气压高度表和空速表示度的影响 3.2大气物理状态对气压高度表和空速表示度的影响大气物理状态对气压高度表和空速表示度的影响 二、温度对气压高度表示度的影响二、温度对气压高度表示度的影响 实际大气的温度与标准大气温度不同时，高度表示实际大气的温度与标准大气温度不同时，高度表示 度因温度变化也会出现偏差。度因温度变化也会出现偏

17、差。 因为在冷空气中，气压随高度降低较快，在暖空气因为在冷空气中，气压随高度降低较快，在暖空气 中，气压随高度降低较慢，所以冷空气中飞行时，高中，气压随高度降低较慢，所以冷空气中飞行时，高 度表示度高于实际飞行高度，暖空气中飞行时，高度度表示度高于实际飞行高度，暖空气中飞行时，高度 表示度低于实际飞行高度。表示度低于实际飞行高度。 3.2大气物理状态对气压高度表和空速表示度的影响大气物理状态对气压高度表和空速表示度的影响 气温引起的高度表误差气温引起的高度表误差 三、空气密度对空速表示度的影响三、空气密度对空速表示度的影响 空速表是飞行中测量空速的仪表，它的感应部分空速表是飞行中测量空速的仪表

18、，它的感应部分 是一个空气压力受感器，是一个空气压力受感器，其工作原理其工作原理是是测量飞行中测量飞行中 空气全压和静压之差空气全压和静压之差( (即动压即动压) )来表示空速来表示空速的。通常，的。通常， 空速表空速表是是按海平面标准空气密度按海平面标准空气密度（0 0）来分划仪）来分划仪 表刻度的。如果飞行高度上的空气密度表刻度的。如果飞行高度上的空气密度()()不等于不等于 0 0时，仪表示度与实际空速就不一致，因而需要时，仪表示度与实际空速就不一致，因而需要 进行密度订正。进行密度订正。 3.2大气物理状态对气压高度表和空速表示度的影响大气物理状态对气压高度表和空速表示度的影响 3.2

19、大气物理状态对气压高度表和空速表示度的影响大气物理状态对气压高度表和空速表示度的影响 为了克服空速和表速的偏差，目前在飞为了克服空速和表速的偏差，目前在飞 机上安装了双指针组合型空速表。这种空机上安装了双指针组合型空速表。这种空 速表虽然不能完全清除空速和表速的偏差，速表虽然不能完全清除空速和表速的偏差， 但已使这种偏差降低到但已使这种偏差降低到10左右。左右。 一、对平飞需要速度的影响一、对平飞需要速度的影响 飞机作水平直线飞行称为直飞机作水平直线飞行称为直 线平飞，简称平飞。平飞需要线平飞，简称平飞。平飞需要 有足够的升力以平衡于飞机的有足够的升力以平衡于飞机的 重力。为了产生这一升力所需

20、重力。为了产生这一升力所需 的飞行速度称为平飞需要速度，的飞行速度称为平飞需要速度， 以以VnVn表示。平飞时作用在飞机表示。平飞时作用在飞机 上的重力上的重力(G)(G)与升力保持稳定平与升力保持稳定平 衡，即衡，即Y=H Y=H 3.3 气温和空气密度对平飞需要速度和最大速度的影响气温和空气密度对平飞需要速度和最大速度的影响 由上式可见，在其它条件由上式可见，在其它条件 相同的情况下，处于空气相同的情况下，处于空气 密度随高度减小，平飞需密度随高度减小，平飞需 要速度随高度增大要速度随高度增大。 当按气压高度表保持固当按气压高度表保持固 定高度飞行时，定高度飞行时，气压不气压不 变，变，V

21、nVn是随是随T T的升高而的升高而 增加的。增加的。 3.3 气温和空气密度对平飞需要速度和最大速度的影响气温和空气密度对平飞需要速度和最大速度的影响 二、对最大速度的影响二、对最大速度的影响 1、概念、概念 飞机在发动机最大功率或最大推力工作时能达到或允许达飞机在发动机最大功率或最大推力工作时能达到或允许达 到的速度称最大速度。飞机的最大速度通常指平飞最大速到的速度称最大速度。飞机的最大速度通常指平飞最大速 度和最大允许速度。度和最大允许速度。 c P c P 2 2、涡轮喷气发动机的可用推力及其随高度的变化、涡轮喷气发动机的可用推力及其随高度的变化 给定高度上，在发动机允许工作状态下，可

22、能产生的实际给定高度上，在发动机允许工作状态下，可能产生的实际 推力称为推力称为可用推力可用推力，用，用PcPc表示。由发动机原理知，涡轮喷气发表示。由发动机原理知，涡轮喷气发 动机的动机的PcPc可近似地用下式表示：可近似地用下式表示： 3.3 气温和空气密度对平飞需要速度和最大速度的影响气温和空气密度对平飞需要速度和最大速度的影响 3 3、对平飞最大速度的影响、对平飞最大速度的影响 温度降低，平飞最大速度增大。温度降低，平飞最大速度增大。 在标准大气条件下，在标准大气条件下，1111千米高度上的千米高度上的Vm1Vm1比比Vm0Vm0增大增大 1515。由此再向上，发动机推力和空气密度等同

23、地减小，。由此再向上，发动机推力和空气密度等同地减小， 使飞行速度保持不变。但由于从使飞行速度保持不变。但由于从1111千米向上飞机以大迎千米向上飞机以大迎 角飞行，角飞行，CxCx增大，故增大，故 Vm1Vm1是减小的。是减小的。 超音速飞机的超音速飞机的Vm1Vm1随高度的变化，由于受结构强度随高度的变化，由于受结构强度 和气动增热的影响而受到限制。在未超过此种限度的情和气动增热的影响而受到限制。在未超过此种限度的情 况下作超音速飞行时，温度的升高使况下作超音速飞行时，温度的升高使CxCx有所增大，以致有所增大，以致 这时这时Vm1Vm1的减小要比亚音速飞行时更大。的减小要比亚音速飞行时更

24、大。 3.3 气温和空气密度对平飞需要速度和最大速度的影响气温和空气密度对平飞需要速度和最大速度的影响 3 3、对最大允许速度的影响、对最大允许速度的影响 为保证飞机结构强度不致破坏，安定性、操纵性不致丧失，为保证飞机结构强度不致破坏，安定性、操纵性不致丧失， 而规定的飞行员允许使用的最大飞行速度称而规定的飞行员允许使用的最大飞行速度称最大允许速度最大允许速度。 最大允许速度与飞行高度有关，通常在中空和低空受飞机结最大允许速度与飞行高度有关，通常在中空和低空受飞机结 构的强度和刚度的限制，在高空受飞机构安定性和操纵性，即构的强度和刚度的限制，在高空受飞机构安定性和操纵性，即 最大允许马赫数的限

25、制。最大允许马赫数的限制。 最大允许马赫数最大允许马赫数(Mm)(Mm)相当于极限速度。对于某一确定的飞相当于极限速度。对于某一确定的飞 机来说，它是常数。因此，飞机的最大允许速度机来说，它是常数。因此，飞机的最大允许速度( (或极限速度或极限速度) ) Vm2Vm2是随大气中的音速变化的，即是随大气中的音速变化的，即 高空和超高空飞行中，由于对流层部高空和超高空飞行中，由于对流层部 分温度随高度降低，分温度随高度降低，最大允许速度随高最大允许速度随高 度减小度减小。平流层中，由于温度随高度升。平流层中，由于温度随高度升 高，最大允许速度随高度增大。如取高，最大允许速度随高度增大。如取 Mm=

26、2Mm=2，则在某高度上，当气温正偏差，则在某高度上，当气温正偏差 1414时，时，MmMm增大增大6060千米小时以上。千米小时以上。 3.3 气温和空气密度对平飞需要速度和最大速度的影响气温和空气密度对平飞需要速度和最大速度的影响 一、气温、气压对燃料消耗量的影响一、气温、气压对燃料消耗量的影响 1 1、几个、几个概念概念 （1 1）单位时间内产生单位推力需要的燃料量，称为燃料消）单位时间内产生单位推力需要的燃料量，称为燃料消 耗率。它是评价发动机经济性能的重要指标。耗率。它是评价发动机经济性能的重要指标。 （2 2）飞机飞行）飞机飞行1 1小时发动机所消耗的燃料量称为小时燃料小时发动机所

27、消耗的燃料量称为小时燃料 消耗量。消耗量。 （3 3）每飞行）每飞行1 1千米的距离发动机所消耗的燃料量称为千米千米的距离发动机所消耗的燃料量称为千米 燃料消耗量。小时燃料消耗量燃料消耗量。小时燃料消耗量ChCh与燃料消耗率与燃料消耗率CeCe的关系是：的关系是： 3.4气温、气压对燃料消耗、载重量和升限的影响气温、气压对燃料消耗、载重量和升限的影响 PnPn为平飞需要推力为平飞需要推力 从相似理论可导出从相似理论可导出ChCh与气压、气温的关系：与气压、气温的关系： 3.4气温、气压对燃料消耗、载重量和升限的影响气温、气压对燃料消耗、载重量和升限的影响 s s表示标准大气。当按气压高度表在固

28、定高度上飞行时，有表示标准大气。当按气压高度表在固定高度上飞行时，有p=ps p=ps 2 2、气温与燃料消耗量的关系、气温与燃料消耗量的关系 由上式可以看出：小时燃料消耗量只与气温有关。由上式可以看出：小时燃料消耗量只与气温有关。 当气温下降时，小时燃料消耗量减小。由于续航时间当气温下降时，小时燃料消耗量减小。由于续航时间 取决于取决于 ，因而平飞航时随气温的降低而增长。，因而平飞航时随气温的降低而增长。 h C h C 3.4气温、气压对燃料消耗、载重量和升限的影响气温、气压对燃料消耗、载重量和升限的影响 千米燃料消耗量与小时燃料消耗量之间有简单的关千米燃料消耗量与小时燃料消耗量之间有简单

29、的关 系：系： V C C h k 当当M M数相同并按气压高度表保持固定高度飞行时数相同并按气压高度表保持固定高度飞行时 1 khShsss kshshss CC VC S MTT CVCC aMTT 气温变化，千米燃料消耗量不变，航程为一常数气温变化，千米燃料消耗量不变，航程为一常数 结论结论 3.4气温、气压对燃料消耗、载重量和升限的影响气温、气压对燃料消耗、载重量和升限的影响 如果飞行高度变化，即使如果飞行高度变化，即使M M数不变，千米燃数不变，千米燃 料消耗量也会有很大变化。高空飞行时，如果料消耗量也会有很大变化。高空飞行时，如果 气温明显升高，为了保持飞机的稳定性和操纵气温明显升

30、高，为了保持飞机的稳定性和操纵 性，避免飞机进入临界迎角，常常不得不降低性，避免飞机进入临界迎角，常常不得不降低 飞行高度。在转入较低高度飞行时，由于气压、飞行高度。在转入较低高度飞行时，由于气压、 气温的升高，千米燃料消耗量可增加气温的升高，千米燃料消耗量可增加1515以上。以上。 3.4气温、气压对燃料消耗、载重量和升限的影响气温、气压对燃料消耗、载重量和升限的影响 为了达到为了达到最大航程最大航程，宜选择在，宜选择在平飞最大允许高度上平飞最大允许高度上 飞行飞行，这时，这时千米燃料消耗量最小千米燃料消耗量最小，能增大航程能增大航程。但应。但应 指出，在确定最佳航线飞行剖面时，除了考虑指出

31、，在确定最佳航线飞行剖面时，除了考虑温压场温压场 外，还应考虑外，还应考虑风和危险天气现象风和危险天气现象等。对于风，当然是等。对于风，当然是 尽量利用顺风而避免逆风，这对于在海洋上空的飞行尽量利用顺风而避免逆风，这对于在海洋上空的飞行 航线是可行的，但在陆地上空由于飞行班次多，要受航线是可行的，但在陆地上空由于飞行班次多，要受 到空中交通管制的限制。此外，当航程较短时，爬高到空中交通管制的限制。此外，当航程较短时，爬高 和降低高度占了整个飞行剖面的很大一部分，飞机爬和降低高度占了整个飞行剖面的很大一部分，飞机爬 高消耗的燃料很多，以致于超过了由高空飞行所节省高消耗的燃料很多，以致于超过了由高

32、空飞行所节省 的燃料。的燃料。 3.4气温、气压对燃料消耗、载重量和升限的影响气温、气压对燃料消耗、载重量和升限的影响 二、气温对飞机载重量的影响二、气温对飞机载重量的影响 飞机的载重量受气温变化的影响很大。当气飞机的载重量受气温变化的影响很大。当气 温高于标准大气温度时，空气密度变小，产生温高于标准大气温度时，空气密度变小，产生 的升力也小，因而载重量减小，反之低于标准的升力也小，因而载重量减小，反之低于标准 大气温度时，载重量增加。大气温度时，载重量增加。 3.4气温、气压对燃料消耗、载重量和升限的影响气温、气压对燃料消耗、载重量和升限的影响 由于由于气温气温对对载重量和滑跑距离载重量和滑

33、跑距离影响很大，所影响很大，所 以以国际民航组织国际民航组织建议在起飞前建议在起飞前两小时两小时，对发动，对发动 机进气口高度的气温预报要精确到机进气口高度的气温预报要精确到22。长距。长距 离飞行的飞机，要利用这个预报的温度来计算离飞行的飞机，要利用这个预报的温度来计算 燃料和货物搭载重量。在燃料和货物搭载重量。在起飞前起飞前3030分钟分钟用实况用实况 值进行最后的校准然后再起飞。值进行最后的校准然后再起飞。 3.4气温、气压对燃料消耗、载重量和升限的影响气温、气压对燃料消耗、载重量和升限的影响 三、气温对飞机升限的影响三、气温对飞机升限的影响 1 1、概念概念 （1 1）飞机依靠本身动力

34、上升所能达到的最大飞行高）飞机依靠本身动力上升所能达到的最大飞行高 度称为度称为升限升限，分为静升限和动升限。，分为静升限和动升限。 （2 2）静升限静升限指以固定速度进行水平飞行的最大高度指以固定速度进行水平飞行的最大高度 （3 3）动升限动升限指由在保证飞机不失去操纵性、安定性指由在保证飞机不失去操纵性、安定性 条件下，飞机从稍低于静升限的某高度，用最大速度进条件下，飞机从稍低于静升限的某高度，用最大速度进 入跃升所能达到的最大飞行高度。入跃升所能达到的最大飞行高度。 3.4 气温、气压对燃料消耗、载重量和升限的影响气温、气压对燃料消耗、载重量和升限的影响 在在升限附近升限附近飞行，因为飞

35、行，因为燃料消耗量燃料消耗量随高度随高度减小减小，因，因 而而航程增大航程增大。但飞行高度。但飞行高度越高越高，迎角，迎角越大越大，飞机的，飞机的稳稳 定性和操纵性定性和操纵性变坏。正确地确定飞机升限和变坏。正确地确定飞机升限和了解气象了解气象 条件对升限的影响条件对升限的影响，对于更好地使用飞机的飞行技术，对于更好地使用飞机的飞行技术 数据、提高空运的经济效益、以及保障飞行安全，都数据、提高空运的经济效益、以及保障飞行安全，都 是很重要的。是很重要的。 3.4气温、气压对燃料消耗、载重量和升限的影响气温、气压对燃料消耗、载重量和升限的影响 2 2、气温对升限的影响、气温对升限的影响 推力和空

36、气阻力相互平衡。如果飞机进入高温区，推力和空气阻力相互平衡。如果飞机进入高温区， 那么推力减小，飞机开始掉高度。那么推力减小，飞机开始掉高度。 假设气压不变假设气压不变，飞行员为了恢复飞行状态，必须增，飞行员为了恢复飞行状态，必须增 大发动机转数。但是，转数并非总是能增加到所需程大发动机转数。但是，转数并非总是能增加到所需程 度的。为此，飞行员不得不降低飞行高度。使推力重度的。为此，飞行员不得不降低飞行高度。使推力重 新等于空气阻力。新等于空气阻力。 3.4气温、气压对燃料消耗、载重量和升限的影响气温、气压对燃料消耗、载重量和升限的影响 假设设气温不变假设设气温不变，则推力与气压成比例地增，则

37、推力与气压成比例地增 大。当气温随高度降低而升高时；推力虽然也大。当气温随高度降低而升高时；推力虽然也 增大，但要缓慢得多。在某一高度上，推力等增大，但要缓慢得多。在某一高度上，推力等 于阻力，恢复了平飞状态。为了确定这一新的于阻力，恢复了平飞状态。为了确定这一新的 高度高度( (升限升限) )，根据推力不变的条件，设空速表，根据推力不变的条件，设空速表 示度不变。则示度不变。则 3.4气温、气压对燃料消耗、载重量和升限的影响气温、气压对燃料消耗、载重量和升限的影响 如果发动机转数不变，有如果发动机转数不变，有 如果在如果在9 9千米高度上飞行，气压千米高度上飞行，气压P1=230P1=230

38、毫米水银柱毫米水银柱( (即即 306.64306.64百帕百帕) )，则新高度上的气压，则新高度上的气压P2=270P2=270毫米水银柱毫米水银柱( (即即 359.97359.97百帕百帕) )。这相当于高度变化大约。这相当于高度变化大约1 1千米。简言之，千米。简言之， 当在接近升限高度上飞行时，气温升高当在接近升限高度上飞行时，气温升高1010，如飞行速，如飞行速 度不变，飞机要掉高约度不变，飞机要掉高约500500米。这样大的温度变化，在米。这样大的温度变化，在 航程超过航程超过2000200030003000千米，特别是南北向飞行时，是不千米，特别是南北向飞行时，是不 难遇到的。

39、难遇到的。 3.4气温、气压对燃料消耗、载重量和升限的影响气温、气压对燃料消耗、载重量和升限的影响 如果飞行高度比升限低得多，当剩余推力足够时，如果飞行高度比升限低得多，当剩余推力足够时， 飞行员可以改变发动机转数来保持规定的飞行高度。飞行员可以改变发动机转数来保持规定的飞行高度。 由于气温会使飞机升限发生显著变化，故为了保障由于气温会使飞机升限发生显著变化，故为了保障 飞行安全，应根据具体的飞行条件确定飞行的安全高飞行安全，应根据具体的飞行条件确定飞行的安全高 度。此时，首先必须考虑实际气温与标准气温的偏差，度。此时，首先必须考虑实际气温与标准气温的偏差， 因此，在供高空飞行用的天气预报中，

40、必须指明因此，在供高空飞行用的天气预报中，必须指明气温气温 的正偏差的正偏差。 3.5 气温和空气密度对飞机起飞着陆的影响气温和空气密度对飞机起飞着陆的影响 气温和空气密度对飞机起飞着陆性能的影响，气温和空气密度对飞机起飞着陆性能的影响， 主要是影响起飞和着陆时主要是影响起飞和着陆时滑跑距离的长短滑跑距离的长短。无。无 论是从飞行安全或战时需要，都要求飞机的滑论是从飞行安全或战时需要，都要求飞机的滑 跑距离越短越好。跑距离越短越好。 一、对起飞滑跑距离的影响一、对起飞滑跑距离的影响 1 1、几个概念、几个概念 3.5 气温和空气密度对飞机起飞着陆的影响气温和空气密度对飞机起飞着陆的影响 （1 1）起飞滑跑距离：从飞机开始滑跑到飞机）起飞滑跑距离：从飞机开始滑跑到飞机 开始离地之间的距离开始离地之间的距离 （2 2）离地滑跑速度：飞机离开地面瞬间的地）离地滑跑速度：飞机离开地面瞬间的地 速速( (飞机相对于地面的运动速度飞机相对于地面的运动速度) ) （3 3）离地速度：飞机离开地面瞬间的空速）离地速度：飞机离开地面瞬间的空速( (飞飞 机相对于空气的运动速度机相对于空气的运动速度) ) 3.5 气温和空气密度对飞机起飞着陆的影响气温和空气密度对飞机起飞着陆的影响 2、飞机在起飞滑跑过程中的受力情况 图图2.82.8滑跑时作用在飞机上的力滑跑时作用在飞机上的力 3.