第3章123大氣層及地球有關(guān)知識(shí)

1、第三章 航空器活動(dòng)的環(huán)境及導(dǎo)航第一節(jié)航空器活動(dòng)的環(huán)境第一節(jié)航空器活動(dòng)的環(huán)境i大氣層大氣層 對(duì)流層對(duì)流層中間層中間層 80km80km平流層平流層 50km50km（電離層）（電離層） 500km熱層熱層對(duì)流層頂對(duì)流層頂平流層頂平流層頂中層頂中層頂812 kmO3O3O3O3大氣層：距大氣層：距海平面海平面10001000千米以下千米以下 大氣層包括：對(duì)流層、平流層、中間層、熱層、外逸層大氣層包括：對(duì)流層、平流層、中間層、熱層、外逸層對(duì)流層：對(duì)流層：從海平面到對(duì)流層頂平均從海平面到對(duì)流層頂平均1111千米，赤道千米，赤道1717千米左右，極地千米左右，極地8 8千米左右千米左右平流層：平流層：距

2、海平面距海平面1111千米以上，千米以上，5555千米以下千米以下一、大氣物理參數(shù)一、大氣物理參數(shù)（1 1）大氣壓力）大氣壓力兩種表示方式: mmHg毫米汞柱、百帕（hPa）Q 大氣壓力隨著高度的增加而減小Q 在密度不變的條件下，大氣壓力還隨著溫度的降低而降低第三章第一節(jié)航空器活動(dòng)的環(huán)境氣壓、溫度、密度和音速。At sea level, atmospheric pressure is 1013.25 hPaIt decrease by 1hPa every 28ft (8.3m) or 1mmHg every 11m1013 hPa1012 hPa1011 hPa1010 hPa1009 hP

3、a1008 hPa1hPa / 28ft=1hpa/8.3m第三章第一節(jié)航空器活動(dòng)的環(huán)境溫度隨高度的變化圖溫度隨高度的變化圖1515C C-56C11Z(km)t(C)0-0.65 /100m（2 2）大氣大氣溫度溫度第三章第一節(jié)航空器活動(dòng)的環(huán)境表示方式：絕對(duì)溫度K 、攝氏溫度在對(duì)流層，大氣的溫度隨高度的增加而線性下降，大約每升高1000米溫度下降6.56.5（3 3）空氣密度）空氣密度Q 氣態(tài)方程：P=RTQ 空氣密度隨高度的增加而下降Q 密度直接影響飛行的升力和阻力第三章第一節(jié)航空器活動(dòng)的環(huán)境Q 受大氣的溫度和密度的影響，溫度高音速大，密度高音速也大。Q 在對(duì)流層音速隨高度升高而減小，在同

4、溫層音速基本保持不變。Q 高速和高高度飛行時(shí)，用馬赫數(shù)表示。Q 馬赫數(shù)飛機(jī)真空速與相同大氣條件下音速的比值。第三章第一節(jié)航空器活動(dòng)的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)溫度（標(biāo)準(zhǔn)溫度（1515C C）狀況下）狀況下, , 海平面的音速為海平面的音速為 661 661 節(jié)。節(jié)。四萬英尺高度上，溫度為四萬英尺高度上，溫度為 5555C, C, 音速為音速為 574574節(jié)。節(jié)。（4 4）音速）音速二、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)大氣二、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)大氣ISAQ 地球上地理位置不同大地球上地理位置不同大氣的物理參數(shù)不同氣的物理參數(shù)不同Q 飛機(jī)的性能和大氣物理飛機(jī)的性能和大氣物理參數(shù)有直接關(guān)系參數(shù)有直接關(guān)系Q 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)大氣：航空器國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)大氣：航空器設(shè)

5、計(jì)與制造的標(biāo)準(zhǔn)大氣設(shè)計(jì)與制造的標(biāo)準(zhǔn)大氣物理參數(shù)物理參數(shù)氣壓氣壓溫度溫度密度密度高度高度hPaCkg/mfeet1013151.225msl100014.31.21236495011.51.16317739008.61.11332438505.51.06347818002.31.0126394750-1.00.9608091700-4.60.9089882650-8.30.85511 780600-12.30.80213 801550-16.60.74715 962500-21.20.69218 289450-26.20.63520 812400-31.70.57723 574350-37.70

6、.51826 631300-44.50.45730 065250-52.30.39533 999200-56.50.32238 662150-56.50.24144 647100-56.50.16153 083第三章第一節(jié)航空器活動(dòng)的環(huán)境Q 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)大氣是以北半球中緯度地區(qū)的大氣物理性質(zhì)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)大氣是以北半球中緯度地區(qū)的大氣物理性質(zhì)的平均值作為基礎(chǔ)建立的，并假設(shè)空氣是理想氣體，的平均值作為基礎(chǔ)建立的，并假設(shè)空氣是理想氣體，滿足理想氣體方程：滿足理想氣體方程：P P0 0 =RT =RTQ 標(biāo)準(zhǔn)大氣的基準(zhǔn)是海平面高度標(biāo)準(zhǔn)大氣的基準(zhǔn)是海平面高度, ,溫度溫度1515，壓強(qiáng)為，壓強(qiáng)為1013.25h

7、Pa1013.25hPa（760mmHg760mmHg），密度為），密度為1.225kg/m3 1.225kg/m3 ，音速，音速為為340.294m/s 340.294m/s 第三章第一節(jié)航空器活動(dòng)的環(huán)境規(guī)定溫度隨高度變化：規(guī)定溫度隨高度變化：w0 01100m1100m（對(duì)流層內(nèi)），每升高（對(duì)流層內(nèi)），每升高1000m1000m，溫度降低，溫度降低6.56.5；w1100m1100m2000m2000m，溫度為，溫度為56.5 56.5 ；w2000m2000m3200m3200m，每升高，每升高1000m1000m，溫度升高，溫度升高11。飛行高度飛行高度場(chǎng)壓高度場(chǎng)壓高度H HQFEQF

8、E; ;修正海平面氣壓高度修正海平面氣壓高度H HQNHQNH; ;標(biāo)準(zhǔn)氣壓高度標(biāo)準(zhǔn)氣壓高度H HQNEQNE第三章第一節(jié)航空器活動(dòng)的環(huán)境三、航空氣象三、航空氣象（1 1）云：空氣中水汽凝結(jié)成的可見形態(tài)）云：空氣中水汽凝結(jié)成的可見形態(tài)Q 按形態(tài)分為：積云和層云按形態(tài)分為：積云和層云Q 按高度分為：高云、中云和低云按高度分為：高云、中云和低云Q 對(duì)飛行影響最大的是積雨云對(duì)飛行影響最大的是積雨云第三章第一節(jié)航空器活動(dòng)的環(huán)境云的類型云的類型Q 能見度能見度:指觀察者在白天辨認(rèn)物體，在夜間辨認(rèn)燈光的距離，用公里或米表示。Q 當(dāng)能見度在1500米以下時(shí)，提供跑道視程RVR ( Runway Visibi

9、lity Range ) 。Q 跑道視程跑道視程:指飛行員在位于跑道中線的飛機(jī)上觀測(cè)起飛方向或著陸方向，能看到跑道道面上的標(biāo)志或能看到跑道邊燈或中線燈的最大距離。Q 影響能見度的有:霧、煙、風(fēng)沙、雨、雪。Q 空中能見度分為水平能見度、垂直能見度、傾斜能見度。第三章第一節(jié)航空器活動(dòng)的環(huán)境能見度能見度1. 低云妨礙飛機(jī)起降2. 云中能見度很壞，影響目視飛行3. 云中飛行可能發(fā)生飛機(jī)積冰4. 云中飛行可能發(fā)生飛機(jī)顛簸5. 云中飛行可能遭閃電擊6. 云中飛行可能會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)覺 云對(duì)飛行的影響：云對(duì)飛行的影響：第三章第一節(jié)航空器活動(dòng)的環(huán)境CbCb（積雨云）（積雨云）（2 2）霧）霧Q 霧：懸浮于近地面氣層中

10、的大量水滴或冰晶，使霧：懸浮于近地面氣層中的大量水滴或冰晶，使水平能水平能見度小于見度小于1 1千米千米的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。Q 輕霧：輕霧：能見度大于能見度大于1 1千米而小于千米而小于1010千米千米的，稱為輕霧。的，稱為輕霧。Q 根據(jù)形成條件，霧可分為四種形式：根據(jù)形成條件，霧可分為四種形式：輻射霧、平流霧、輻射霧、平流霧、鋒面霧、上坡霧鋒面霧、上坡霧等。等。Q 對(duì)航空的最大影響：使能見度降低對(duì)航空的最大影響：使能見度降低Q 霧形成的三個(gè)條件：空氣濕度、空氣中有一定數(shù)量的微霧形成的三個(gè)條件：空氣濕度、空氣中有一定數(shù)量的微粒作為核心、溫度下降粒作為核心、溫度下降。第三章第一節(jié)航空器活動(dòng)的環(huán)境（3

11、 3）降水）降水Q 形式：雨、雪、雹，取決于上空云層的垂直溫度和地面形式：雨、雪、雹，取決于上空云層的垂直溫度和地面溫度分布情況。溫度分布情況。第三章第一節(jié)航空器活動(dòng)的環(huán)境降水對(duì)飛行的影響降水對(duì)飛行的影響 1. 降水使能見度減小2. 過冷雨滴會(huì)造成飛機(jī)積冰3. 降水產(chǎn)生的碎雨云影響飛機(jī)起降4. 大雨下方容易出現(xiàn)較強(qiáng)的下降氣流5. 大雨和暴雨能使發(fā)動(dòng)機(jī)熄火6. 大雨惡化飛機(jī)的空氣動(dòng)力7. 降水影響跑道的使用（4 4）風(fēng)：空氣在地面的運(yùn)動(dòng)）風(fēng)：空氣在地面的運(yùn)動(dòng)風(fēng)對(duì)航空運(yùn)行的影響：風(fēng)對(duì)航空運(yùn)行的影響：Q 常年風(fēng)向影響跑道方向常年風(fēng)向影響跑道方向Q 起降：順風(fēng)不利，逆風(fēng)適當(dāng)有利，側(cè)風(fēng)不利起降：順風(fēng)不利

12、，逆風(fēng)適當(dāng)有利，側(cè)風(fēng)不利Q 巡航時(shí)：順風(fēng)時(shí)會(huì)使地速增加、影響航向、航跡巡航時(shí)：順風(fēng)時(shí)會(huì)使地速增加、影響航向、航跡第三章第一節(jié)航空器活動(dòng)的環(huán)境靜態(tài)循環(huán)靜態(tài)循環(huán)受地球自轉(zhuǎn)影響的循環(huán)受地球自轉(zhuǎn)影響的循環(huán)n大尺度天氣現(xiàn)象：全球大氣的運(yùn)動(dòng)決定了地球上不大尺度天氣現(xiàn)象：全球大氣的運(yùn)動(dòng)決定了地球上不同緯度地區(qū)的盛行風(fēng)向，三個(gè)空氣循環(huán)區(qū)同緯度地區(qū)的盛行風(fēng)向，三個(gè)空氣循環(huán)區(qū)第三章第一節(jié)航空器活動(dòng)的環(huán)境Q 中尺度天氣現(xiàn)象：氣團(tuán)，在中等范圍內(nèi)，我們遇到的空氣中尺度天氣現(xiàn)象：氣團(tuán)，在中等范圍內(nèi)，我們遇到的空氣運(yùn)動(dòng)是由相同溫度和濕度的空氣組成一個(gè)整體的運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)是由相同溫度和濕度的空氣組成一個(gè)整體的運(yùn)動(dòng)Q鋒面：冷氣團(tuán)和暖

13、氣團(tuán)相交。鋒面：冷氣團(tuán)和暖氣團(tuán)相交。Q暖鋒：熱氣團(tuán)進(jìn)入冷氣團(tuán)，移動(dòng)較慢，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，暖鋒：熱氣團(tuán)進(jìn)入冷氣團(tuán)，移動(dòng)較慢，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，在這一帶中在這一帶中會(huì)形成很大的霧區(qū)和雨區(qū)。會(huì)形成很大的霧區(qū)和雨區(qū)。Q冷鋒：冷氣團(tuán)進(jìn)入熱氣團(tuán)，移動(dòng)較快，持續(xù)時(shí)間較短，冷鋒：冷氣團(tuán)進(jìn)入熱氣團(tuán)，移動(dòng)較快，持續(xù)時(shí)間較短，會(huì)帶來大風(fēng)，同時(shí)熱空氣的上升會(huì)帶來雷雨天氣和氣會(huì)帶來大風(fēng)，同時(shí)熱空氣的上升會(huì)帶來雷雨天氣和氣流的顛簸。流的顛簸。第三章第一節(jié)航空器活動(dòng)的環(huán)境在小范圍內(nèi)遇到的危險(xiǎn)現(xiàn)象：在小范圍內(nèi)遇到的危險(xiǎn)現(xiàn)象：Q雷暴：雷暴：在空氣中有大量水汽，上下溫差很大時(shí)出現(xiàn)，它在空氣中有大量水汽，上下溫差很大時(shí)出現(xiàn)，它首先形成積

14、云，然后在云中的水汽形成雨滴下降，下降首先形成積云，然后在云中的水汽形成雨滴下降，下降的雨和上升的熱氣流相撞擊，產(chǎn)生雷電。的雨和上升的熱氣流相撞擊，產(chǎn)生雷電。Q顛簸：顛簸：指大氣中空氣有不穩(wěn)定氣流的上下運(yùn)動(dòng)指大氣中空氣有不穩(wěn)定氣流的上下運(yùn)動(dòng). .Q常見的顛簸常見的顛簸：表面湍流、風(fēng)切變、晴空湍流表面湍流、風(fēng)切變、晴空湍流、飛機(jī)后面飛機(jī)后面的的尾流尾流第三章第一節(jié)航空器活動(dòng)的環(huán)境雷暴中起飛雷暴中起飛第三章第一節(jié)航空器活動(dòng)的環(huán)境晴空湍流晴空湍流風(fēng)切變風(fēng)切變表面湍流表面湍流尾流尾流第三章第一節(jié)航空器活動(dòng)的環(huán)境尾流對(duì)后機(jī)的影響尾流對(duì)后機(jī)的影響第三章第一節(jié)航空器活動(dòng)的環(huán)境第二節(jié)第二節(jié) 地球的有關(guān)知識(shí)地球

15、的有關(guān)知識(shí)第三章 第二節(jié) 地球的有關(guān)知識(shí)一、地球的地理坐標(biāo)一、地球的地理坐標(biāo)第三章 第二節(jié) 地球的有關(guān)知識(shí)第三章 第二節(jié) 地球的有關(guān)知識(shí)磁北極(74.9N,101W)磁南極(67.1S,142.7E)地球磁極的位置不是固定的，是由東向西有規(guī)律的緩慢的移動(dòng)。地球磁場(chǎng)地球磁場(chǎng) 航線航線：飛機(jī)從地球表面一點(diǎn)（起點(diǎn)）飛到地球表面另一點(diǎn)（終點(diǎn)）的預(yù)定路線，也稱為預(yù)計(jì)航跡。二、飛行航線二、飛行航線 航線角航線角：從航線（航段）起點(diǎn)經(jīng)線北端北端順時(shí)針量到航線（航段）去向的夾角。 航線距離：航線起點(diǎn)到終點(diǎn)間的地面長(zhǎng)度。1ft=0.3048m；1m=3.281ft1m=3.281ft；1mile=1.609km

16、1kn=1n mile/h=1.852km/h1kn=1n mile/h=1.852km/h1.15mile/h赤道上1的弧長(zhǎng)為60n mile60n mile(約為111km)，1的弧長(zhǎng)為1n mile1n mile（約1.852km或1.15mile）。第三章 第二節(jié) 地球的有關(guān)知識(shí)第三章 第二節(jié) 地球的有關(guān)知識(shí)大圓和小圓大圓和小圓 大圓航線：通過兩航路點(diǎn)的大圓圈線建立的航線。 大圓航線大圓航線w所有的經(jīng)線圈和赤道均為大圓航線。w地球上任意兩點(diǎn)之間都有一條大圓航線w大圓圈線是球面上距離最短的曲線球面上距離最短的曲線，所以大圓航線的距離最短。w一般情況下，大圓航線與經(jīng)線夾角都不相同，（除了經(jīng)

17、線圈和赤道）第三章 第二節(jié) 地球的有關(guān)知識(shí)跨大西洋的大圓航線第三章 第二節(jié) 地球的有關(guān)知識(shí)等角航線：通過兩航路點(diǎn)間的等角線建立的航線。（飛行航線與航線經(jīng)過各點(diǎn)的經(jīng)線夾角都相等的航線。）等角航線w等角航線是一條盤向兩極的螺旋曲線w等角航線上各點(diǎn)的航線角相等各點(diǎn)的航線角相等，但等角航線的距離一般都比大圓航線大。（只有沿經(jīng)線或沿赤道時(shí)相等）。w赤道、緯線、經(jīng)線都是等角航線w地球上任意兩點(diǎn)間都有一條等角航線第三章 第二節(jié) 地球的有關(guān)知識(shí)海拉爾至哈爾濱的等角航線第三章 第二節(jié) 地球的有關(guān)知識(shí)第三節(jié)第三節(jié) 地球運(yùn)動(dòng)與時(shí)間地球運(yùn)動(dòng)與時(shí)間第三章 第三節(jié) 地球運(yùn)動(dòng)與時(shí)間1.1.地球的自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)地球的自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)第

18、三章 第三節(jié) 地球運(yùn)動(dòng)與時(shí)間換算：時(shí)間差區(qū)號(hào)差換算：時(shí)間差區(qū)號(hào)差 東早西晚東早西晚 東加西減東加西減2.2.時(shí)間系統(tǒng)時(shí)間系統(tǒng)（1）地方時(shí)地方時(shí)：以當(dāng)?shù)亟?jīng)線正背太陽(yáng)為0點(diǎn)，正對(duì)太陽(yáng)為12點(diǎn)所確定的時(shí)刻。同一經(jīng)度外，任何經(jīng)度不同的地方其地方時(shí)是不同的。（2）區(qū)時(shí)區(qū)時(shí)1884年國(guó)際經(jīng)度會(huì)議提出采用區(qū)時(shí)制。時(shí)區(qū)的劃分：以0經(jīng)線為基準(zhǔn)，以與0經(jīng)線每差15的經(jīng)線確定一條主經(jīng)線。以主經(jīng)線左右各7.5的范圍定義一個(gè)時(shí)區(qū)，以主經(jīng)線的地方時(shí)作為全時(shí)區(qū)共同使用的時(shí)間，稱為該時(shí)區(qū)的區(qū)時(shí)。全球共24個(gè)區(qū)時(shí)。第三章 第三節(jié) 地球運(yùn)動(dòng)與時(shí)間第三章 第三節(jié) 地球運(yùn)動(dòng)與時(shí)間（3）北京時(shí)間北京時(shí)間 我國(guó)地跨東5到東9共5個(gè)時(shí)區(qū)，為了全國(guó)使用統(tǒng)一的時(shí)間，規(guī)定用北京所在的東東8 8區(qū)的區(qū)時(shí)區(qū)的區(qū)時(shí)為我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，稱為北京時(shí)間。（4）世界時(shí)世界時(shí)也叫格林尼治平時(shí)（GMT），國(guó)際上統(tǒng)一規(guī)定以0區(qū)的區(qū)時(shí)作為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，稱為世界時(shí)。在同一時(shí)刻，世界各地的世界時(shí)都是相同的。 第三章 第三節(jié) 地球運(yùn)動(dòng)與時(shí)間（5 5）協(xié)調(diào)世界時(shí)（）協(xié)調(diào)世界時(shí)（UTCUTC） 世界時(shí)由于地球公轉(zhuǎn)速度不均勻，且存在著長(zhǎng)期變慢的趨勢(shì)，每年大約要比原子時(shí)慢1秒鐘。UTC采用原子秒