国际标准大气ISA

1、A. 概述1. 国际标准大气 (ISA)1.1. 标准大气模型的建立其特点是不同的。为此， 需要采用一大气是指地球周围的大气层。在世界的不同地区， 组平均的条件，即： 国际标准大气 (ISA) 。1.1.1. 温度模型的建立图(图 A1) 解释了标准大气中温度的变化：国际标准的基础是海平面温度kg/m 3。图 A1： ISA 温度15C，气压 1013.25 hPa 1013.25 hPa 等于 29.92 iHng。海平面空气标准密度为 1.225hPa表 示百帕， in Hg 表示 英寸汞柱在对流层顶以下，温度以恒定的速率 -6.5 C/1000 米 或 -1.98 C/1000 英尺随着

2、高度变 化。标准的对流层顶的高度为 11,000 米或 36,089 英尺。从对流层顶向上，温度保持恒定的 -56.5 C。因此，在 ISA 模型中被认为是理想气体的空气具有以下特性：? 在平均海平面 （MSL） ：ISA 温度 = T0 = +15 C = 288.15 K? 在 MSL 以上对流层顶以下 （36,089 英尺 ） ：ISA 温度 (oC) = T 0 - 1.98 x 高度(英尺)/1000为了快速确定在给定高度的标准温度，可以使用以下的近似公式：ISA 温度 (oC) = 15 - 2 x 高度(英尺)/1000? 在对流层顶之上 （36，089 英尺 ）：ISA 温度

3、= -56.5oC = 216.5 K这个 ISA 模型作为一个基准， 用于比较真实大气条件和相应的发动机 /飞机性能。 因此， 在给定的高度，大气条件被表达为 ISA +/- ISA 。例如：让我们考虑以下条件的飞行： 高度 = 33,000 英尺 实际温度 = -41oC在 33,000 英尺的标准温度为： ISA = 15 - 2 x 33 = -51oC ， 而实际温度为 -41oC，即：比标准温度高 10oC。结论：飞行条件为 ISA+10 。1.1.2. 气压模型的建立为了计算给定高度条件下的标准的压力P， 我们进行以下假设：对应高度，温度是标准的。空气是理想气体。通过测量气压得到

4、的高度被称为 气压高度（PA），可以建立一个标准 （ISA）表格 （表 A1） 。图 A2 ：气压高度与气压的函数关系压力 （hPa）气压高度 (PA)FL= PA/100(英尺)（米）2003866111784390250340001036334030030066916430050018287557418085048131467501013000表 A1 ：用表格表示的气压高度值示例假定一个体积的气体处于静平衡，其气体状态方程为：dP = gdh其中 = 高度 h 的空气密度 g= 重力加速度 (9.80665 m/s2) dh = 体积单位的高 dP = 对应 dh 的压力变量理想气体方程

5、为：PRT其中 R = 通用气体常数 (287.053 J/kg/K)结果：在平均海平面 (MSL) ：P0 = 1013.25 hPa高于 MSL 但低于对流层顶 (36,089 英尺 )：g0P0（1T0h）其中P0 = 1013.25 hPa （海平面的标准气压 ）T0 = 288 .15 K （ 海平面的标准温度 ）= 0.0065 oC/mg0 = 9.80665 m/s2 R = 287.053 J/kg/K h = 高度 (m)注： 在低空，气压每降低 1 hPa，气压高度大约增加 28 英尺。? 在对流层顶以上 (36,089 英尺 ) ：g0 (h h1) PP1e RT1其

6、中P1 = 226.32 hPa (在 11,000米的标准气压 )T1 = 216.65 K ( 在 11,000米的标准温度 ) h1 = 11 ，000 m2g0 = 9.80665 m/s2R = 287.053 J/kg/Kh = 高度 ( 米)1.1.3. 密度模型的建立空气被假设为理想气体。因此，在给定高度，可以为了计算给定高度上的标准密度按以下方法获得标准密度(kg/m 3)其中 R = 通用气体常数(287.053 J/kg/K)P 以百帕为单位T 为开氏温度在平均海平面 (MSL) ：= 1.225 kg/m1.2. 国际标准大气 (ISA) 表可以按以下表 A2 的方式，

7、按高度提供国际标准大气的参数(温度、压力、密度)高度 （英尺）温度 (C)压力压力比= P/Po密度= / o音速 (kt)高度 （米）hPaPSIIn.Hg40 000- 56.51882.725.540.18510.246257312 19239 000- 56.51972.585.810.19420.258357311 88738 000- 56.52062.996.100.20380.271057311 58237 000- 56.52173.146.400.21380.284457311 27836 000- 56.32273.306.710.22430.298157310 9733

8、5 000- 54.32383.467.040.23530.309957610 66834 000- 52.42503.637.380.24670.322057910 36333 000- 50.42623.807.740.25860.334558110 05832 000- 48.42743.988.110.27090.34735849 75431 000- 46.42874.178.490.28370.36055869 44930 000- 44.43014.368.890.29700.37415899 14429 000- 42.53154.579.300.31070.38815918

9、83928 000- 40.53294.789.730.32500.40255948 53427 000- 38.53444.9910.170.33980.41735978 23026 000- 36.53605.2210.630.35520.43255997 92525 000- 34.53765.4511.100.37110.44816027 62024 000- 32.53935.7011.600.38760.46426047 31523 000- 30.64105.9512.110.40460.48066077 01022 000- 28.64286.2112.640.42230.49

10、766096 70621 000- 26.64466.4713.180.44060.51506116 40120 000- 24.64666.7513.750.45950.53286146 09619 000- 22.64857.0414.340.47910.55116165 79118 000- 20.75067.3414.940.49940.56996195 40617 000- 18.75277.6515.570.52030.58926215 18216 000- 16.75497.9716.220.54200.60906244 87715 000- 14.75728.2916.890.

11、56430.62926264 57214 000- 12.75958.6317.580.58750.65006284 26713 000- 10.86198.9918.290.61130.67136313 96212 000- 8.86449.3519.030.63600.69326333 65811 000- 6.86709.7219.790.66140.71566363 35310 000- 4.869710.1020.580.68770.73856383 0489 000- 2.872410.5121.390.71480.76206402 7438 000- 0.875310.9222.220.74280.78606432 4387 000+ 1.178211.3423.090.77160.81066452 1346 000+ 3.181211.7823.980.80140.83596471 8295 000+ 5.184312.2324.900.83200.86176501 5244 000+ 7.187512.6925.840.86370.88816521 2193 000+ 9.190813.1726.820.89620.9151654914