第三次課 大氣物理狀態(tài)對飛行的影響

1、第三章第三章 大氣物理狀態(tài)對飛行的影響大氣物理狀態(tài)對飛行的影響 n飛機的空氣動力飛機的空氣動力 n大氣物理狀態(tài)對氣壓高度表和空速表示度的影響大氣物理狀態(tài)對氣壓高度表和空速表示度的影響 n氣溫和空氣密度對平飛需要速度和最大速度的影響氣溫和空氣密度對平飛需要速度和最大速度的影響 n氣溫、氣壓對燃料消耗、載重量和升限的影響氣溫、氣壓對燃料消耗、載重量和升限的影響 n氣溫和空氣密度對飛機起飛著陸的影響氣溫和空氣密度對飛機起飛著陸的影響 3.1飛機的空氣動力飛機的空氣動力 P RY X G 飛機與空氣相對運動時作用在飛機表面的壓力差飛機與空氣相對運動時作用在飛機表面的壓力差 （升力）、切向力（阻力）的合

2、力稱為飛機的空氣動（升力）、切向力（阻力）的合力稱為飛機的空氣動 力。力。 3.1飛機的空氣動力飛機的空氣動力 一、升力和阻力的產(chǎn)生一、升力和阻力的產(chǎn)生 ( (一一) )升力升力 飛機的升力飛機的升力主要是由主要是由機翼機翼產(chǎn)生的。機翼之所以能產(chǎn)生升力，產(chǎn)生的。機翼之所以能產(chǎn)生升力， 是由于空氣流過是由于空氣流過不對稱的機翼不對稱的機翼后，使機翼上、下表面出現(xiàn)壓力后，使機翼上、下表面出現(xiàn)壓力 差的緣故。差的緣故。 在低速飛行時，空氣可以看為不可壓縮的流體。根據(jù)不可在低速飛行時，空氣可以看為不可壓縮的流體。根據(jù)不可 壓流體的伯努利方程，速度大處壓力小，速度小處壓力大。當壓流體的伯努利方程，速度大

3、處壓力小，速度小處壓力大。當 氣流流過機翼上表面時，因氣流流過機翼上表面時，因上表面凸出上表面凸出的影響，使的影響，使流管變細流管變細， 流速加快流速加快，因而，因而壓力降低壓力降低。在機翼下表面，因。在機翼下表面，因機翼不對稱機翼不對稱和氣和氣 流受到阻擋作用，使流受到阻擋作用，使流管變粗流管變粗，流速減慢流速減慢，壓力增大壓力增大。這樣，。這樣， 機翼上、下表面出現(xiàn)了壓力差，形成升力。機翼上、下表面出現(xiàn)了壓力差，形成升力。 3.1飛機的空氣動力飛機的空氣動力 P、v P、v 氣流流過機翼氣流流過機翼 ( (二二) )阻力阻力 低速飛行時，飛機的阻力主要有低速飛行時，飛機的阻力主要有摩擦阻力

4、摩擦阻力、壓差阻力壓差阻力和和誘誘 導阻力導阻力。 1 1摩擦阻力摩擦阻力 摩擦阻力是飛行中，空氣沿著飛機表面流過，由于其粘性摩擦阻力是飛行中，空氣沿著飛機表面流過，由于其粘性 作用，產(chǎn)生阻止飛機前進的力。作用，產(chǎn)生阻止飛機前進的力。 3.1飛機的空氣動力飛機的空氣動力 2 2壓差阻力壓差阻力 氣流脫離表面 的位置 3 3、誘導阻力、誘導阻力 誘導阻力誘導阻力是伴隨升力的產(chǎn)生而產(chǎn)生的，是伴隨升力的產(chǎn)生而產(chǎn)生的， 即由升力即由升力“誘導誘導”而產(chǎn)生的阻力，稱為而產(chǎn)生的阻力，稱為 誘導阻力。誘導阻力。飛機的誘導阻力主要來自機飛機的誘導阻力主要來自機 翼翼。 3.1飛機的空氣動力飛機的空氣動力 當機

5、翼產(chǎn)生升力時，下表面的壓力比上表面大，使得下表當機翼產(chǎn)生升力時，下表面的壓力比上表面大，使得下表 面的氣流繞過翼尖流向上表面，翼尖部分的空氣因發(fā)生扭轉面的氣流繞過翼尖流向上表面，翼尖部分的空氣因發(fā)生扭轉 而形成翼尖渦流。翼尖渦流使流過機翼的空氣產(chǎn)生下洗速度，而形成翼尖渦流。翼尖渦流使流過機翼的空氣產(chǎn)生下洗速度， 而向下傾斜形成下洗流而向下傾斜形成下洗流( (圖圖3.4)3.4)。 升力是和相對氣流方向垂直的。既然流過機翼的流動方向整升力是和相對氣流方向垂直的。既然流過機翼的流動方向整 個向下傾斜了，機翼升力也隨之向后傾斜。這時，實際升力個向下傾斜了，機翼升力也隨之向后傾斜。這時，實際升力( (

6、圖圖 3.43.4中的中的) )垂直于飛行速度方向的分力垂直于飛行速度方向的分力( (圖中的圖中的Y)Y)仍然起著升力的仍然起著升力的 作用，但其平行于飛行速度方向的分力作用，但其平行于飛行速度方向的分力( (圖中的圖中的X X誘導誘導) )則起著阻則起著阻 力的作用。這個附加阻力就是誘導阻力。力的作用。這個附加阻力就是誘導阻力。 3.1飛機的空氣動力飛機的空氣動力 3.1飛機的空氣動力飛機的空氣動力 三、影響升力和阻力的因素三、影響升力和阻力的因素 從從(3.7)(3.7)式可知，影響升力和阻力的因素有式可知，影響升力和阻力的因素有飛行速飛行速 度、機翼面積、空氣密度及升力、阻力系數(shù)度、機翼

7、面積、空氣密度及升力、阻力系數(shù)。升力系升力系 數(shù)數(shù)主要取決予主要取決予迎角迎角( (相對氣流方向與翼弦的夾角相對氣流方向與翼弦的夾角) )和和機機 翼形狀翼形狀，阻力系數(shù)阻力系數(shù)主要取決于主要取決于迎角、機翼形狀和飛機迎角、機翼形狀和飛機 表面質量表面質量( (粗糙度粗糙度) )。 這些因素，在飛行中經(jīng)常變化的有這些因素，在飛行中經(jīng)常變化的有飛行速度、空氣飛行速度、空氣 密度和迎角密度和迎角；一般不能改變的有：；一般不能改變的有：機翼形狀、機翼面機翼形狀、機翼面 積和飛機表面質量積和飛機表面質量。 3.1飛機的空氣動力飛機的空氣動力 1 1、飛行速度、飛行速度 在其它因素不變的情況下，升力和阻

8、力與在其它因素不變的情況下，升力和阻力與飛行速飛行速 度的平方成正比度的平方成正比。飛行速度越大飛行速度越大，機翼上表面的氣流，機翼上表面的氣流 速度將增大得越多，速度將增大得越多，壓力也降低得越多壓力也降低得越多。與此同時，。與此同時， 機翼下表面的機翼下表面的氣流速度將減小得越多氣流速度將減小得越多，壓力也提高越壓力也提高越 多多。于是，。于是，機翼上、下表面的壓力差增大機翼上、下表面的壓力差增大，總空氣動，總空氣動 力以及其垂直和平行于飛行速度方向的分力力以及其垂直和平行于飛行速度方向的分力( (即升力即升力 和阻力和阻力) )隨之增大。隨之增大。 3.1飛機的空氣動力飛機的空氣動力 2

9、 2、空氣密度、空氣密度 空氣密度大，升力和阻力也大。空氣密度大，升力和阻力也大。因為因為 空氣密度增大，則當空氣流過機翼速度發(fā)空氣密度增大，則當空氣流過機翼速度發(fā) 生變化時，動壓變化也大，作用在機翼上生變化時，動壓變化也大，作用在機翼上 表面的吸力和下表面的正壓力都增大。所表面的吸力和下表面的正壓力都增大。所 以，升力和阻力隨空氣密度的增大而增大。以，升力和阻力隨空氣密度的增大而增大。 3 3、迎角、迎角 在一定范圍內，增大迎角在一定范圍內，增大迎角()()，升力系數(shù)增大，升，升力系數(shù)增大，升 力也增大，這是因為隨著迎角的增大，在機翼的表面前力也增大，這是因為隨著迎角的增大，在機翼的表面前

10、部，流線更為彎曲，流管更為收縮，于是流速加快，壓部，流線更為彎曲，流管更為收縮，于是流速加快，壓 力降低，吸力增大。與此同時，氣流受下表面的阻擋作力降低，吸力增大。與此同時，氣流受下表面的阻擋作 用更強，流速減慢，壓力增大。當迎角增大到臨界迎角用更強，流速減慢，壓力增大。當迎角增大到臨界迎角 o)o)時，升力增至最大。時，升力增至最大。oo，增大，升力反而減增大，升力反而減 小。其原因主要是機翼上表面的渦流區(qū)擴大，以致在上小。其原因主要是機翼上表面的渦流區(qū)擴大，以致在上 表面前部流管擴張，吸力降低所致。表面前部流管擴張，吸力降低所致。 3.1飛機的空氣動力飛機的空氣動力 3.1飛機的空氣動力飛

11、機的空氣動力 飛機飛行中，飛機飛行中，當迎角超過臨界迎角當迎角超過臨界迎角以后，以后，升力升力 降低，阻力急劇增大降低，阻力急劇增大，導致空速迅速減小而不，導致空速迅速減小而不 能保持正常飛行，這種現(xiàn)象稱為能保持正常飛行，這種現(xiàn)象稱為失速失速。飛機失。飛機失 速后，如不及時退出，將嚴重危及飛行安全。速后，如不及時退出，將嚴重危及飛行安全。 3.1飛機的空氣動力飛機的空氣動力 阻力系數(shù)隨阻力系數(shù)隨的變化見圖的變化見圖2.62.6。迎角增大，。迎角增大， 阻力系數(shù)總是增大的，因而阻力也增大。因阻力系數(shù)總是增大的，因而阻力也增大。因 為迎角增大時，機翼上，下表面的壓力差增為迎角增大時，機翼上，下表面

12、的壓力差增 大。這不僅使升力增大，還使翼尖渦流的作大。這不僅使升力增大，還使翼尖渦流的作 用增強，增大下洗速度導致實際升力更加向用增強，增大下洗速度導致實際升力更加向 后傾斜，使誘導阻力增大。后傾斜，使誘導阻力增大。 3.2大氣物理狀態(tài)對氣壓高度表和空速表示度的影響大氣物理狀態(tài)對氣壓高度表和空速表示度的影響 一、氣壓對氣壓高度表示度的影響一、氣壓對氣壓高度表示度的影響 氣壓高度表是一種主要的氣壓高度表是一種主要的航行駕駛儀表航行駕駛儀表，飛行員用，飛行員用 它來判定飛機的飛行高度。它的工作原理，主要是一它來判定飛機的飛行高度。它的工作原理，主要是一 個靈敏度很高的空盒氣壓表，其高度刻度盤是按照

13、標個靈敏度很高的空盒氣壓表，其高度刻度盤是按照標 準大氣條件下的壓高公式來確定的。因此，用氣壓高準大氣條件下的壓高公式來確定的。因此，用氣壓高 度表測得的高度，與度表測得的高度，與氣象條件氣象條件有關。有關。 3.2大氣物理狀態(tài)對氣壓高度表和空速表示度的影響大氣物理狀態(tài)對氣壓高度表和空速表示度的影響 當飛機穿過當飛機穿過低壓低壓、高壓高壓等天氣系統(tǒng)時，氣壓高度表等天氣系統(tǒng)時，氣壓高度表 的示度即使相同，真高的示度即使相同，真高( (飛機距地面的垂直距離飛機距地面的垂直距離) )也會也會 不同，尤其在高空飛行時更是如此。因此，為了獲得不同，尤其在高空飛行時更是如此。因此，為了獲得 準確的飛行高度

14、，需要對儀表示度進行訂正，這個訂準確的飛行高度，需要對儀表示度進行訂正，這個訂 正量決定于正量決定于零高度零高度上的氣壓對標準氣壓的偏差及飛行上的氣壓對標準氣壓的偏差及飛行 高度以下氣溫分布對標準溫度分布的偏差。高度以下氣溫分布對標準溫度分布的偏差。 3.2大氣物理狀態(tài)對氣壓高度表和空速表示度的影響大氣物理狀態(tài)對氣壓高度表和空速表示度的影響 零值高度氣壓零值高度氣壓訂正訂正是把高度表刻度盤調整到相應是把高度表刻度盤調整到相應 位置。起飛前，根據(jù)位置。起飛前，根據(jù)場面氣壓場面氣壓調整高度表上的刻調整高度表上的刻 度盤，即把指示高度的指針調到度盤，即把指示高度的指針調到零位零位刻度，刻度刻度，刻度

15、 盤指針對準場面氣壓值。這樣，在飛行中，高度盤指針對準場面氣壓值。這樣，在飛行中，高度 表示的是相對于起飛機場的高度。表示的是相對于起飛機場的高度。 n航線飛行航線飛行中，則要按標準海平面氣壓調整高度表，此中，則要按標準海平面氣壓調整高度表，此 時的零值高度氣壓取時的零值高度氣壓取760760毫米水銀柱毫米水銀柱( (即即1013.251013.25百帕百帕) )。 這樣做的目的是使所有在航線上飛行的飛機，都有相這樣做的目的是使所有在航線上飛行的飛機，都有相 同的同的“零點零點”高度，并按此保持航線規(guī)定的儀表高度高度，并按此保持航線規(guī)定的儀表高度 飛行，以避免飛機在空中相撞。飛行，以避免飛機在

16、空中相撞。 n當當接近降落機場接近降落機場時，再按降落機場的場面氣壓重新調時，再按降落機場的場面氣壓重新調 整高度，以保障飛機安全著陸。調整的方法與起飛前整高度，以保障飛機安全著陸。調整的方法與起飛前 相同。相同。 3.2大氣物理狀態(tài)對氣壓高度表和空速表示度的影響大氣物理狀態(tài)對氣壓高度表和空速表示度的影響 3.2大氣物理狀態(tài)對氣壓高度表和空速表示度的影響大氣物理狀態(tài)對氣壓高度表和空速表示度的影響 二、溫度對氣壓高度表示度的影響二、溫度對氣壓高度表示度的影響 實際大氣的溫度與標準大氣溫度不同時，高度表示實際大氣的溫度與標準大氣溫度不同時，高度表示 度因溫度變化也會出現(xiàn)偏差。度因溫度變化也會出現(xiàn)偏

17、差。 因為在冷空氣中，氣壓隨高度降低較快，在暖空氣因為在冷空氣中，氣壓隨高度降低較快，在暖空氣 中，氣壓隨高度降低較慢，所以冷空氣中飛行時，高中，氣壓隨高度降低較慢，所以冷空氣中飛行時，高 度表示度高于實際飛行高度，暖空氣中飛行時，高度度表示度高于實際飛行高度，暖空氣中飛行時，高度 表示度低于實際飛行高度。表示度低于實際飛行高度。 3.2大氣物理狀態(tài)對氣壓高度表和空速表示度的影響大氣物理狀態(tài)對氣壓高度表和空速表示度的影響 氣溫引起的高度表誤差氣溫引起的高度表誤差 三、空氣密度對空速表示度的影響三、空氣密度對空速表示度的影響 空速表是飛行中測量空速的儀表，它的感應部分空速表是飛行中測量空速的儀表

18、，它的感應部分 是一個空氣壓力受感器，是一個空氣壓力受感器，其工作原理其工作原理是是測量飛行中測量飛行中 空氣全壓和靜壓之差空氣全壓和靜壓之差( (即動壓即動壓) )來表示空速來表示空速的。通常，的。通常， 空速表空速表是是按海平面標準空氣密度按海平面標準空氣密度（0 0）來分劃儀）來分劃儀 表刻度的。如果飛行高度上的空氣密度表刻度的。如果飛行高度上的空氣密度()()不等于不等于 0 0時，儀表示度與實際空速就不一致，因而需要時，儀表示度與實際空速就不一致，因而需要 進行密度訂正。進行密度訂正。 3.2大氣物理狀態(tài)對氣壓高度表和空速表示度的影響大氣物理狀態(tài)對氣壓高度表和空速表示度的影響 3.2

19、大氣物理狀態(tài)對氣壓高度表和空速表示度的影響大氣物理狀態(tài)對氣壓高度表和空速表示度的影響 為了克服空速和表速的偏差，目前在飛為了克服空速和表速的偏差，目前在飛 機上安裝了雙指針組合型空速表。這種空機上安裝了雙指針組合型空速表。這種空 速表雖然不能完全清除空速和表速的偏差，速表雖然不能完全清除空速和表速的偏差， 但已使這種偏差降低到但已使這種偏差降低到10左右。左右。 一、對平飛需要速度的影響一、對平飛需要速度的影響 飛機作水平直線飛行稱為直飛機作水平直線飛行稱為直 線平飛，簡稱平飛。平飛需要線平飛，簡稱平飛。平飛需要 有足夠的升力以平衡于飛機的有足夠的升力以平衡于飛機的 重力。為了產(chǎn)生這一升力所需

20、重力。為了產(chǎn)生這一升力所需 的飛行速度稱為平飛需要速度，的飛行速度稱為平飛需要速度， 以以VnVn表示。平飛時作用在飛機表示。平飛時作用在飛機 上的重力上的重力(G)(G)與升力保持穩(wěn)定平與升力保持穩(wěn)定平 衡，即衡，即Y=H Y=H 3.3 氣溫和空氣密度對平飛需要速度和最大速度的影響氣溫和空氣密度對平飛需要速度和最大速度的影響 由上式可見，在其它條件由上式可見，在其它條件 相同的情況下，處于空氣相同的情況下，處于空氣 密度隨高度減小，平飛需密度隨高度減小，平飛需 要速度隨高度增大要速度隨高度增大。 當按氣壓高度表保持固當按氣壓高度表保持固 定高度飛行時，定高度飛行時，氣壓不氣壓不 變，變，V

21、nVn是隨是隨T T的升高而的升高而 增加的。增加的。 3.3 氣溫和空氣密度對平飛需要速度和最大速度的影響氣溫和空氣密度對平飛需要速度和最大速度的影響 二、對最大速度的影響二、對最大速度的影響 1、概念、概念 飛機在發(fā)動機最大功率或最大推力工作時能達到或允許達飛機在發(fā)動機最大功率或最大推力工作時能達到或允許達 到的速度稱最大速度。飛機的最大速度通常指平飛最大速到的速度稱最大速度。飛機的最大速度通常指平飛最大速 度和最大允許速度。度和最大允許速度。 c P c P 2 2、渦輪噴氣發(fā)動機的可用推力及其隨高度的變化、渦輪噴氣發(fā)動機的可用推力及其隨高度的變化 給定高度上，在發(fā)動機允許工作狀態(tài)下，可

22、能產(chǎn)生的實際給定高度上，在發(fā)動機允許工作狀態(tài)下，可能產(chǎn)生的實際 推力稱為推力稱為可用推力可用推力，用，用PcPc表示。由發(fā)動機原理知，渦輪噴氣發(fā)表示。由發(fā)動機原理知，渦輪噴氣發(fā) 動機的動機的PcPc可近似地用下式表示：可近似地用下式表示： 3.3 氣溫和空氣密度對平飛需要速度和最大速度的影響氣溫和空氣密度對平飛需要速度和最大速度的影響 3 3、對平飛最大速度的影響、對平飛最大速度的影響 溫度降低，平飛最大速度增大。溫度降低，平飛最大速度增大。 在標準大氣條件下，在標準大氣條件下，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，發(fā)動機推力和空氣密度等同

23、地減小，。由此再向上，發(fā)動機推力和空氣密度等同地減小， 使飛行速度保持不變。但由于從使飛行速度保持不變。但由于從1111千米向上飛機以大迎千米向上飛機以大迎 角飛行，角飛行，CxCx增大，故增大，故 Vm1Vm1是減小的。是減小的。 超音速飛機的超音速飛機的Vm1Vm1隨高度的變化，由于受結構強度隨高度的變化，由于受結構強度 和氣動增熱的影響而受到限制。在未超過此種限度的情和氣動增熱的影響而受到限制。在未超過此種限度的情 況下作超音速飛行時，溫度的升高使況下作超音速飛行時，溫度的升高使CxCx有所增大，以致有所增大，以致 這時這時Vm1Vm1的減小要比亞音速飛行時更大。的減小要比亞音速飛行時更

24、大。 3.3 氣溫和空氣密度對平飛需要速度和最大速度的影響氣溫和空氣密度對平飛需要速度和最大速度的影響 3 3、對最大允許速度的影響、對最大允許速度的影響 為保證飛機結構強度不致破壞，安定性、操縱性不致喪失，為保證飛機結構強度不致破壞，安定性、操縱性不致喪失， 而規(guī)定的飛行員允許使用的最大飛行速度稱而規(guī)定的飛行員允許使用的最大飛行速度稱最大允許速度最大允許速度。 最大允許速度與飛行高度有關，通常在中空和低空受飛機結最大允許速度與飛行高度有關，通常在中空和低空受飛機結 構的強度和剛度的限制，在高空受飛機構安定性和操縱性，即構的強度和剛度的限制，在高空受飛機構安定性和操縱性，即 最大允許馬赫數(shù)的限

25、制。最大允許馬赫數(shù)的限制。 最大允許馬赫數(shù)最大允許馬赫數(shù)(Mm)(Mm)相當于極限速度。對于某一確定的飛相當于極限速度。對于某一確定的飛 機來說，它是常數(shù)。因此，飛機的最大允許速度機來說，它是常數(shù)。因此，飛機的最大允許速度( (或極限速度或極限速度) ) Vm2Vm2是隨大氣中的音速變化的，即是隨大氣中的音速變化的，即 高空和超高空飛行中，由于對流層部高空和超高空飛行中，由于對流層部 分溫度隨高度降低，分溫度隨高度降低，最大允許速度隨高最大允許速度隨高 度減小度減小。平流層中，由于溫度隨高度升。平流層中，由于溫度隨高度升 高，最大允許速度隨高度增大。如取高，最大允許速度隨高度增大。如取 Mm=

26、2Mm=2，則在某高度上，當氣溫正偏差，則在某高度上，當氣溫正偏差 1414時，時，MmMm增大增大6060千米小時以上。千米小時以上。 3.3 氣溫和空氣密度對平飛需要速度和最大速度的影響氣溫和空氣密度對平飛需要速度和最大速度的影響 一、氣溫、氣壓對燃料消耗量的影響一、氣溫、氣壓對燃料消耗量的影響 1 1、幾個、幾個概念概念 （1 1）單位時間內產(chǎn)生單位推力需要的燃料量，稱為燃料消）單位時間內產(chǎn)生單位推力需要的燃料量，稱為燃料消 耗率。它是評價發(fā)動機經(jīng)濟性能的重要指標。耗率。它是評價發(fā)動機經(jīng)濟性能的重要指標。 （2 2）飛機飛行）飛機飛行1 1小時發(fā)動機所消耗的燃料量稱為小時燃料小時發(fā)動機所

27、消耗的燃料量稱為小時燃料 消耗量。消耗量。 （3 3）每飛行）每飛行1 1千米的距離發(fā)動機所消耗的燃料量稱為千米千米的距離發(fā)動機所消耗的燃料量稱為千米 燃料消耗量。小時燃料消耗量燃料消耗量。小時燃料消耗量ChCh與燃料消耗率與燃料消耗率CeCe的關系是：的關系是： 3.4氣溫、氣壓對燃料消耗、載重量和升限的影響氣溫、氣壓對燃料消耗、載重量和升限的影響 PnPn為平飛需要推力為平飛需要推力 從相似理論可導出從相似理論可導出ChCh與氣壓、氣溫的關系：與氣壓、氣溫的關系： 3.4氣溫、氣壓對燃料消耗、載重量和升限的影響氣溫、氣壓對燃料消耗、載重量和升限的影響 s s表示標準大氣。當按氣壓高度表在固

28、定高度上飛行時，有表示標準大氣。當按氣壓高度表在固定高度上飛行時，有p=ps p=ps 2 2、氣溫與燃料消耗量的關系、氣溫與燃料消耗量的關系 由上式可以看出：小時燃料消耗量只與氣溫有關。由上式可以看出：小時燃料消耗量只與氣溫有關。 當氣溫下降時，小時燃料消耗量減小。由于續(xù)航時間當氣溫下降時，小時燃料消耗量減小。由于續(xù)航時間 取決于取決于 ，因而平飛航時隨氣溫的降低而增長。，因而平飛航時隨氣溫的降低而增長。 h C h C 3.4氣溫、氣壓對燃料消耗、載重量和升限的影響氣溫、氣壓對燃料消耗、載重量和升限的影響 千米燃料消耗量與小時燃料消耗量之間有簡單的關千米燃料消耗量與小時燃料消耗量之間有簡單

29、的關 系：系： V C C h k 當當M M數(shù)相同并按氣壓高度表保持固定高度飛行時數(shù)相同并按氣壓高度表保持固定高度飛行時 1 khShsss kshshss CC VC S MTT CVCC aMTT 氣溫變化，千米燃料消耗量不變，航程為一常數(shù)氣溫變化，千米燃料消耗量不變，航程為一常數(shù) 結論結論 3.4氣溫、氣壓對燃料消耗、載重量和升限的影響氣溫、氣壓對燃料消耗、載重量和升限的影響 如果飛行高度變化，即使如果飛行高度變化，即使M M數(shù)不變，千米燃數(shù)不變，千米燃 料消耗量也會有很大變化。高空飛行時，如果料消耗量也會有很大變化。高空飛行時，如果 氣溫明顯升高，為了保持飛機的穩(wěn)定性和操縱氣溫明顯升

30、高，為了保持飛機的穩(wěn)定性和操縱 性，避免飛機進入臨界迎角，常常不得不降低性，避免飛機進入臨界迎角，常常不得不降低 飛行高度。在轉入較低高度飛行時，由于氣壓、飛行高度。在轉入較低高度飛行時，由于氣壓、 氣溫的升高，千米燃料消耗量可增加氣溫的升高，千米燃料消耗量可增加1515以上。以上。 3.4氣溫、氣壓對燃料消耗、載重量和升限的影響氣溫、氣壓對燃料消耗、載重量和升限的影響 為了達到為了達到最大航程最大航程，宜選擇在，宜選擇在平飛最大允許高度上平飛最大允許高度上 飛行飛行，這時，這時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。但應。但應 指出，在確定最佳航線飛行剖面時，除了考慮指出

31、，在確定最佳航線飛行剖面時，除了考慮溫壓場溫壓場 外，還應考慮外，還應考慮風和危險天氣現(xiàn)象風和危險天氣現(xiàn)象等。對于風，當然是等。對于風，當然是 盡量利用順風而避免逆風，這對于在海洋上空的飛行盡量利用順風而避免逆風，這對于在海洋上空的飛行 航線是可行的，但在陸地上空由于飛行班次多，要受航線是可行的，但在陸地上空由于飛行班次多，要受 到空中交通管制的限制。此外，當航程較短時，爬高到空中交通管制的限制。此外，當航程較短時，爬高 和降低高度占了整個飛行剖面的很大一部分，飛機爬和降低高度占了整個飛行剖面的很大一部分，飛機爬 高消耗的燃料很多，以致于超過了由高空飛行所節(jié)省高消耗的燃料很多，以致于超過了由高

32、空飛行所節(jié)省 的燃料。的燃料。 3.4氣溫、氣壓對燃料消耗、載重量和升限的影響氣溫、氣壓對燃料消耗、載重量和升限的影響 二、氣溫對飛機載重量的影響二、氣溫對飛機載重量的影響 飛機的載重量受氣溫變化的影響很大。當氣飛機的載重量受氣溫變化的影響很大。當氣 溫高于標準大氣溫度時，空氣密度變小，產(chǎn)生溫高于標準大氣溫度時，空氣密度變小，產(chǎn)生 的升力也小，因而載重量減小，反之低于標準的升力也小，因而載重量減小，反之低于標準 大氣溫度時，載重量增加。大氣溫度時，載重量增加。 3.4氣溫、氣壓對燃料消耗、載重量和升限的影響氣溫、氣壓對燃料消耗、載重量和升限的影響 由于由于氣溫氣溫對對載重量和滑跑距離載重量和滑

33、跑距離影響很大，所影響很大，所 以以國際民航組織國際民航組織建議在起飛前建議在起飛前兩小時兩小時，對發(fā)動，對發(fā)動 機進氣口高度的氣溫預報要精確到機進氣口高度的氣溫預報要精確到22。長距。長距 離飛行的飛機，要利用這個預報的溫度來計算離飛行的飛機，要利用這個預報的溫度來計算 燃料和貨物搭載重量。在燃料和貨物搭載重量。在起飛前起飛前3030分鐘分鐘用實況用實況 值進行最后的校準然后再起飛。值進行最后的校準然后再起飛。 3.4氣溫、氣壓對燃料消耗、載重量和升限的影響氣溫、氣壓對燃料消耗、載重量和升限的影響 三、氣溫對飛機升限的影響三、氣溫對飛機升限的影響 1 1、概念概念 （1 1）飛機依靠本身動力

34、上升所能達到的最大飛行高）飛機依靠本身動力上升所能達到的最大飛行高 度稱為度稱為升限升限，分為靜升限和動升限。，分為靜升限和動升限。 （2 2）靜升限靜升限指以固定速度進行水平飛行的最大高度指以固定速度進行水平飛行的最大高度 （3 3）動升限動升限指由在保證飛機不失去操縱性、安定性指由在保證飛機不失去操縱性、安定性 條件下，飛機從稍低于靜升限的某高度，用最大速度進條件下，飛機從稍低于靜升限的某高度，用最大速度進 入躍升所能達到的最大飛行高度。入躍升所能達到的最大飛行高度。 3.4 氣溫、氣壓對燃料消耗、載重量和升限的影響氣溫、氣壓對燃料消耗、載重量和升限的影響 在在升限附近升限附近飛行，因為飛

35、行，因為燃料消耗量燃料消耗量隨高度隨高度減小減小，因，因 而而航程增大航程增大。但飛行高度。但飛行高度越高越高，迎角，迎角越大越大，飛機的，飛機的穩(wěn)穩(wěn) 定性和操縱性定性和操縱性變壞。正確地確定飛機升限和變壞。正確地確定飛機升限和了解氣象了解氣象 條件對升限的影響條件對升限的影響，對于更好地使用飛機的飛行技術，對于更好地使用飛機的飛行技術 數(shù)據(jù)、提高空運的經(jīng)濟效益、以及保障飛行安全，都數(shù)據(jù)、提高空運的經(jīng)濟效益、以及保障飛行安全，都 是很重要的。是很重要的。 3.4氣溫、氣壓對燃料消耗、載重量和升限的影響氣溫、氣壓對燃料消耗、載重量和升限的影響 2 2、氣溫對升限的影響、氣溫對升限的影響 推力和空

36、氣阻力相互平衡。如果飛機進入高溫區(qū)，推力和空氣阻力相互平衡。如果飛機進入高溫區(qū)， 那么推力減小，飛機開始掉高度。那么推力減小，飛機開始掉高度。 假設氣壓不變假設氣壓不變，飛行員為了恢復飛行狀態(tài)，必須增，飛行員為了恢復飛行狀態(tài)，必須增 大發(fā)動機轉數(shù)。但是，轉數(shù)并非總是能增加到所需程大發(fā)動機轉數(shù)。但是，轉數(shù)并非總是能增加到所需程 度的。為此，飛行員不得不降低飛行高度。使推力重度的。為此，飛行員不得不降低飛行高度。使推力重 新等于空氣阻力。新等于空氣阻力。 3.4氣溫、氣壓對燃料消耗、載重量和升限的影響氣溫、氣壓對燃料消耗、載重量和升限的影響 假設設氣溫不變假設設氣溫不變，則推力與氣壓成比例地增，則

37、推力與氣壓成比例地增 大。當氣溫隨高度降低而升高時；推力雖然也大。當氣溫隨高度降低而升高時；推力雖然也 增大，但要緩慢得多。在某一高度上，推力等增大，但要緩慢得多。在某一高度上，推力等 于阻力，恢復了平飛狀態(tài)。為了確定這一新的于阻力，恢復了平飛狀態(tài)。為了確定這一新的 高度高度( (升限升限) )，根據(jù)推力不變的條件，設空速表，根據(jù)推力不變的條件，設空速表 示度不變。則示度不變。則 3.4氣溫、氣壓對燃料消耗、載重量和升限的影響氣溫、氣壓對燃料消耗、載重量和升限的影響 如果發(fā)動機轉數(shù)不變，有如果發(fā)動機轉數(shù)不變，有 如果在如果在9 9千米高度上飛行，氣壓千米高度上飛行，氣壓P1=230P1=230

38、毫米水銀柱毫米水銀柱( (即即 306.64306.64百帕百帕) )，則新高度上的氣壓，則新高度上的氣壓P2=270P2=270毫米水銀柱毫米水銀柱( (即即 359.97359.97百帕百帕) )。這相當于高度變化大約。這相當于高度變化大約1 1千米。簡言之，千米。簡言之， 當在接近升限高度上飛行時，氣溫升高當在接近升限高度上飛行時，氣溫升高1010，如飛行速，如飛行速 度不變，飛機要掉高約度不變，飛機要掉高約500500米。這樣大的溫度變化，在米。這樣大的溫度變化，在 航程超過航程超過2000200030003000千米，特別是南北向飛行時，是不千米，特別是南北向飛行時，是不 難遇到的。

39、難遇到的。 3.4氣溫、氣壓對燃料消耗、載重量和升限的影響氣溫、氣壓對燃料消耗、載重量和升限的影響 如果飛行高度比升限低得多，當剩余推力足夠時，如果飛行高度比升限低得多，當剩余推力足夠時， 飛行員可以改變發(fā)動機轉數(shù)來保持規(guī)定的飛行高度。飛行員可以改變發(fā)動機轉數(shù)來保持規(guī)定的飛行高度。 由于氣溫會使飛機升限發(fā)生顯著變化，故為了保障由于氣溫會使飛機升限發(fā)生顯著變化，故為了保障 飛行安全，應根據(jù)具體的飛行條件確定飛行的安全高飛行安全，應根據(jù)具體的飛行條件確定飛行的安全高 度。此時，首先必須考慮實際氣溫與標準氣溫的偏差，度。此時，首先必須考慮實際氣溫與標準氣溫的偏差， 因此，在供高空飛行用的天氣預報中，

40、必須指明因此，在供高空飛行用的天氣預報中，必須指明氣溫氣溫 的正偏差的正偏差。 3.5 氣溫和空氣密度對飛機起飛著陸的影響氣溫和空氣密度對飛機起飛著陸的影響 氣溫和空氣密度對飛機起飛著陸性能的影響，氣溫和空氣密度對飛機起飛著陸性能的影響， 主要是影響起飛和著陸時主要是影響起飛和著陸時滑跑距離的長短滑跑距離的長短。無。無 論是從飛行安全或戰(zhàn)時需要，都要求飛機的滑論是從飛行安全或戰(zhàn)時需要，都要求飛機的滑 跑距離越短越好。跑距離越短越好。 一、對起飛滑跑距離的影響一、對起飛滑跑距離的影響 1 1、幾個概念、幾個概念 3.5 氣溫和空氣密度對飛機起飛著陸的影響氣溫和空氣密度對飛機起飛著陸的影響 （1 1）起飛滑跑距離：從飛機開始滑跑到飛機）起飛滑跑距離：從飛機開始滑跑到飛機 開始離地之間的距離開始離地之間的距離 （2 2）離地滑跑速度：飛機離開地面瞬間的地）離地滑跑速度：飛機離開地面瞬間的地 速速( (飛機相對于地面的運動速度飛機相對于地面的運動速度) ) （3 3）離地速度：飛機離開地面瞬間的空速）離地速度：飛機離開地面瞬間的空速( (飛飛 機相對于空氣的運動速度機相對于空氣的運動速度) ) 3.5 氣溫和空氣密度對飛機起飛著陸的影響氣溫和空氣密度對飛機起飛著陸的影響 2、飛機在起飛滑跑過程中的受力情況 圖圖2.82.8滑跑時作用在飛機上的力滑跑時作用在飛機上的力 3.