第一章預(yù)備知識(shí)

1、2022-2-32005-2-211飛行性能與計(jì)劃Flight Performance and PlanCopyright 2004 2006 YJL All rights reserved. 2022-2-32005-2-212第一章 預(yù)備知識(shí)大氣和國(guó)標(biāo)大氣（ISA）、高速飛機(jī)的升阻力特性和渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)性能2022-2-32005-2-2131.1 1.1 大氣和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)大氣大氣和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)大氣 大氣物理性質(zhì)（密度、溫度、壓強(qiáng)等）隨時(shí)間、地點(diǎn)和氣象條件的不同而變化。 所謂國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)大氣（ISA)是一種假想的大氣結(jié)構(gòu)，人為地規(guī)定了大氣物理性質(zhì)隨高度的變化規(guī)律，作為一個(gè)統(tǒng)一的基準(zhǔn)使用。 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)大

2、氣由國(guó)際民航組織(ICAO)制定，它是以北半球中緯度地區(qū)大氣物理特性的平均值為依據(jù)建立的。2022-2-32005-2-2141.1.11.1.1標(biāo)準(zhǔn)大氣的物理性質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)大氣的物理性質(zhì) 高度 H=0英尺 溫度 t0=15或59 大氣壓 p0=29.92英寸汞柱或1013.2百帕 空氣密度 0=0.002377磅秒2/英尺4 音速 a0=661.5海里/小時(shí)1 1 標(biāo)準(zhǔn)海平面大氣參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)海平面大氣參數(shù)2022-2-32005-2-2152 2 溫度、密度、壓強(qiáng)、音速隨高度的變化溫度、密度、壓強(qiáng)、音速隨高度的變化ddpa 音速小空氣容易壓縮，音速大空氣不易壓縮。在空氣中，音速大小唯一取決于空氣的溫度

3、，溫度越低，音速越小，空氣越易壓縮。27339ta音速是弱擾動(dòng)在空氣中的傳播速度。2022-2-32005-2-216H36089英尺（11公里） t=t0 - 0.002H ，即高度每升高1000ft溫度降低2 ； 或高度每升高1000米溫度降低6.5 H,P、36089H65574英尺（20公里） t=-56.5； H,P、溫度比、壓力比、密度比概念 =T/T0 =P/P0 =/0 溫度、密度和壓強(qiáng)變化 2022-2-32005-2-2172022-2-32005-2-2181.1.21.1.2 非標(biāo)準(zhǔn)大氣非標(biāo)準(zhǔn)大氣1 1 非標(biāo)準(zhǔn)大氣的密度非標(biāo)準(zhǔn)大氣的密度例：實(shí)際溫度為30 ，氣壓高度30

4、00ft,確定空氣密度。通過(guò)理想氣體的狀態(tài)方程： = / 即可求出。 由=（273+30）/288=1.0521 查表得 =0.8962 由 = /=0.8518 可得出： 實(shí)際的大氣密度= 0=0.0020247磅秒2/英尺4 在進(jìn)行飛行性能計(jì)算時(shí)要用到密度、溫度、幾何高度和真速等參數(shù)，而在飛行中常使用氣壓高度和表速，因此應(yīng)了解它們之間的換算關(guān)系。2022-2-32005-2-2192 2 非標(biāo)準(zhǔn)大氣的高度非標(biāo)準(zhǔn)大氣的高度氣壓高度：壓力高度（標(biāo)準(zhǔn)海壓高度）、修正海壓高度和場(chǎng)壓高度。密度高度：對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)大氣溫度經(jīng)過(guò)修正后的壓力高度。能直接用來(lái) 確定飛機(jī)的飛行性能。絕對(duì)高度真實(shí)高度標(biāo)高壓力高度20

5、22-2-32005-2-21103 3 實(shí)際大氣與標(biāo)準(zhǔn)大氣的相互換算實(shí)際大氣與標(biāo)準(zhǔn)大氣的相互換算 確定實(shí)際大氣與標(biāo)準(zhǔn)大氣的溫度偏差（t），即ISA偏差，將溫度表示為：ISA+ t例：某機(jī)場(chǎng)氣溫20 ，氣壓高度2000ft,確定機(jī)場(chǎng)的ISA偏差。ISA溫度=15-22=11 ISA溫差=20-11=9 溫度表示為：ISA+9 2022-2-32005-2-21112022-2-32005-2-21121 1、C CL L、C CLmaxLmax、臨界隨臨界隨M M的變化規(guī)律的變化規(guī)律1.2.11.2.1飛行飛行M M數(shù)對(duì)升、阻力系數(shù)的影響數(shù)對(duì)升、阻力系數(shù)的影響1.2 1.2 高速飛機(jī)的升阻力特

6、性高速飛機(jī)的升阻力特性2022-2-32005-2-2113亞音速范圍，壓縮性使上翼面逆壓梯度增大，氣流分離提前跨音速范圍，隨M數(shù)的增大，飛機(jī)將在更小的迎角和升力系數(shù)下出現(xiàn)激波失速2022-2-32005-2-21142 C2 CD D隨隨M M的變化規(guī)律的變化規(guī)律M數(shù)大于阻力發(fā)散M數(shù)后，由于激波分離的出現(xiàn)，波阻迅速增大，CD隨之急劇增大M數(shù)大于阻力發(fā)散M數(shù)后，由于激波分離的出現(xiàn)，波阻迅速增大，CD隨之急劇增大M數(shù)大于阻力發(fā)散M數(shù)后，由于激波分離的出現(xiàn)，波阻迅速增大，CD隨之急劇增大2022-2-32005-2-21153 K3 K隨隨M M數(shù)的變化規(guī)律數(shù)的變化規(guī)律2022-2-32005-2

7、-21164 4 衡量氣動(dòng)性能好壞的標(biāo)準(zhǔn)衡量氣動(dòng)性能好壞的標(biāo)準(zhǔn)低速飛行時(shí)，常常用飛機(jī)的最大升阻比，高速飛行時(shí)，常常用氣動(dòng)效率MK來(lái)衡量飛機(jī)的氣動(dòng)性能的好壞。2022-2-32005-2-2117(MK)MAX2022-2-32005-2-21181.2.21.2.2飛機(jī)重心對(duì)升、阻力系數(shù)的影響飛機(jī)重心對(duì)升、阻力系數(shù)的影響 重心靠前，會(huì)使同迎角下飛機(jī)的升力系數(shù)和最大升力系數(shù)減小，阻力系數(shù)增加，失速速度增大。1.2.31.2.3飛機(jī)重量對(duì)升、阻力系數(shù)的影響飛機(jī)重量對(duì)升、阻力系數(shù)的影響 飛機(jī)重量增大，會(huì)使同迎角下飛機(jī)的升力系數(shù)和最大升力系數(shù)減小。1.2.41.2.4擾流板對(duì)升、阻力系數(shù)的影響擾流板對(duì)

8、升、阻力系數(shù)的影響 使用擾流板后，會(huì)使飛機(jī)的升力系數(shù)減小，阻力系數(shù)增大。1.2.51.2.5一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)失效對(duì)阻力系數(shù)的影響一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)失效對(duì)阻力系數(shù)的影響 一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)失效后，會(huì)使飛機(jī)的阻力系數(shù)增大。2022-2-32005-2-21191.2.6 FAR1.2.6 FAR失速和失速和1g1g失速介紹失速介紹 由于判定失速速度的準(zhǔn)則不同，導(dǎo)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失速速度比FAR失速速度大6%。 為保持一致的安全水平，使用不同的失速基準(zhǔn)速度確定起飛著陸使用速度時(shí)采用的因子不同。 如：起飛安全速度V2應(yīng)不小于1.2VSFAR或1.13VS1g

9、。2022-2-32005-2-2120 油門(mén)習(xí)慣用低壓轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速N1或發(fā)動(dòng)機(jī)的壓力比EPR來(lái)表示，也可以用排氣溫度EGT或燃油流量FF來(lái)表示。 油門(mén)、速度、高度和溫度的大小都要影響發(fā)動(dòng)機(jī)的靜推力。 TN/隨EPR或換算的N1成正比例增加。1.31.3渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)性能渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)性能2022-2-32005-2-21211.3.11.3.1飛行速度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響飛行速度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響隨速度增大，發(fā)動(dòng)機(jī)推力先減小，后又增大。2022-2-32005-2-2122隨速度增大，燃油流量和耗油率增大。2022-2-32005-2-2123 高度增加，發(fā)動(dòng)機(jī)推力和燃油流量減小；耗油率基本不變。1.3.21.3.2飛行高度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響飛行高度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響2022-2-32005-2-21241.3.31.3.3溫度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響溫度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響 在氣溫較低時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的推力隨溫度增加可保持基本不變，當(dāng)氣溫增加到一定值時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)推力