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大气是指地球周围的大气层。在世界的不同地区，其特点是不同的。为此， 需要采用一组平均的条件，即： 国际标准大气（ISA）。1.1.1.温度模型的建立卜图（图A1）解释了标准大气中温度的变化:图A1 : ISA温度15C,气压1013.25 hPa1。海平面空气标准密度为1.22511013.25 hPa 等于 29.92 Hg国际标准的基础是海平面温度3kg/m。hPa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-6.5C/1000米 或-1.98 C/1000英尺随着高度变化。标准的对流层顶的高度为11,00

2、0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） = T0- 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=-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

3、此,在给定的高度，大气条件被表达为ISA +/- ASA。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 = -51o C,而实际温度为-41oC,即：比标准温度高10oCo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

4、尺）（米）2003866111784390250340001036334030030066916430050018287557418085048131467501013000表A1:用表 格表 示的 气压 局度 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 = fdh其中P=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为:RT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, 高干MSL但低干对流层顶（36,089英尺）:a P = P(Vh

5、)RT0其中PO= 1013.25 hPa（海平面的标准气压）TO= 288 .15 K （海平面的标准温度）:-=0.0065 oC/m2go= 9.80665 m/sR = 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）：）：-g-g。（h-hh-h）P = P1eRTRT1其中Pi= 226.32 hPa （在11,000米的标准气压）Ti= 216.65 K （在11,000米的标准温度）hi= 11 , 000 m2g0= 9.80665 m/sR = 287.053 J/kg/K h =

6、高度（米）1.1.3.密度模型的建宜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/m3）其中R =通用气体常数P以百帕为单位T为开氏温度在平均海平面（MSL）:9）= 1.225 kg/m31.2.国际标准大气（ISA）表可以按以下表A2的方式，按高度提供国际标准大气的参数（温度、压力、密度）P空气被假设为理想气体。因此，在给定高度，可以（287.053 J/kg/K）高度（英尺）温度(C)压力压力比5=P/PO密度y= P/ p o音速(kt)高度（米）hPaPSIIn.Hg40 000-56.51882.725.540.18510.246257312 19239 000-

7、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 97335 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

8、-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 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.

9、53765.4511.100.37110.44816027 62024 000-32.53935.7011.600.38760.46426047 31523 000-30.64105.9512.110.40460.48066077 01022 000-28.64286.2112.640.42230.49766096 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

10、.75067.3414.940.49940.56996195 40617 000-18.75277.6515.570.52030.58926215 18216 000-16.75497.9716.220.54200.60906244 87715 000-14.75728.2916.890.56430.62926264 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.

11、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+ 9.190813.1726.820.89620.91516549142 00