飞行原理（第二版） 课件 第1章 飞机和大气的一般介绍

飞机和大气的一般介绍第1

章CONTENTS02目录1.1飞机的一般介绍1.2飞行大气环境的一般介绍011.1飞机的一般介绍1.1.1

飞机的主要组成部分及其功用飞机的主要组成部分（Boeing-737）1.机

身机身的主要功用机身的主要功用是装载机组、旅客、货物和其他必须设备，还可将飞机的其他部分，如尾翼、机翼、发动机连接成一个整体。1.1.1

飞机的主要组成部分及其功用机翼结构2.机

翼机翼的主要功用是产生升力，以支持飞机在空中飞行。机翼在飞机的稳定性和操纵性中扮演着重要的角色。另外，机翼还可用于吊装发动机、安装起落架和设置起落架轮舱，机翼的内部空间⼀般可用于安装油箱。1.1.1

飞机的主要组成部分及其功用尾

翼尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼。尾翼主要用来操纵飞机的俯仰和偏转。另外，尾翼是飞机稳定性的重要组成部分，水平尾翼和垂直尾翼像箭上的羽毛一样，使飞机在飞行中能维持稳定直线飞行。起落装置起落装置用于飞机的起飞、着陆及在地面上滑行并支持飞机。动力装置动力装置主要用来产生拉力或推力，从而使飞机能够在空中以规定的速度飞行。空速表（Airspeed

Indicator）：指示飞机相对于空气的速度即指示空速

IAS（Indicated

Air

Speed）的大小，单位为海里/小时（kt）。姿态仪（Attitude

Indicator）：指示飞机滚转角（坡度）和俯仰角大小。1.1.2

飞机座舱基本仪表介绍姿态仪在不同飞行状态下的指示1.1.2

飞机座舱基本仪表介绍高度表（Altitude

Indicator）：指示飞机相对于某一基准的气压高度，单位为英尺（ft）。转弯侧滑仪（Turn

Coordinator）：指示飞机转弯速率和侧滑状态。航向仪（Heading

Indicator）或水平状态指示器（HSI）：指示飞机航向，由固定的小飞机和可以转动的表盘组成。升降速度表（Vertical

Speed

Indicator）：指示飞机垂直速度，单位为英尺/分（ft/min）。1.1.3

操纵飞机的基本方法飞机的操纵方法小型飞机操纵控制系统一般由座舱里的操纵器、钢绳、滑轮、连接件与飞机外部的活动舵面所组成。操纵系统可分为：主操纵系统与辅助操纵系统。主操纵系统包括副翼、升降舵和方向舵，辅助操纵系统包括配平片和襟翼。1.

机翼的剖面形状（翼型）1.1.4

机翼形状机翼的剖面形状翼型描述2.

机翼的平面形状1.1.4

机翼形状机翼的平面形状描述机翼的平面形状仰视空中飞行的飞机时，所看到的体现飞机特征的机翼形状就叫做机翼的平面形状。1.1.5

飞机的分类根据根据美国联邦航空局

FAA

的划分，民用飞机常见的类别有以下几种。正常类飞机，是指座位设置（不包括驾驶员）为

9

座或

9

座以下，最大审定起飞重量为12

500

1b，用于非特技飞行的飞机。实用类飞机，是指座位设置（不包括驾驶员）为

9

座或

9

座以下，最大审定起飞重量为12

500

1b，用于有限特技飞行的飞机。特技类飞机，是指座位设置（不包括驾驶员）为9座或9座以下，最大审定起飞重量为

12

500

1b，除了所要求的飞机试验结果表明是必要的限制以外，在使用中不加限制的飞机。通勤类飞机是指用于运载旅客，座位设置（不包括驾驶员）为

19

座或

19

座以下，最大审定起飞重量为

19

000

1b，用正常类飞机条款所描述的非特技飞行的螺旋桨驱动的多发动机飞机。运输类飞机是指航线大型客机，用于定期客运或货运航班飞行。1.2飞行大气环境的一般介绍1.2.1

大气的组成包围在包围在地球外部的大气主要有三种成分：由多种气体混合而成的纯干空气、水蒸气以及尘埃颗粒。纯干空气含有

78%的氮气和

21%的氧气，余下的

1%由其他各种气体组成。水蒸气在气象中扮演了一个重要的角色，大气中水蒸气的比例决定了云的形成及其规模。大气中的尘埃是数量巨大的悬浮颗粒，大部分来自地球表面，如：沙漠、海水中的盐粒、花粉、烟尘、汽车尾气等。1.2.2

大气的分层大气的分层以气温变化以气温变化为基准，可将大气分为对流层、平流层、中间层、电离层和散逸层五层。1.2.3

大气的特性大气密度随高度的变化1

.

空气密度空气密度是指单位体积内的空气质量。空气和其他物质一样，是由分子所组成。空气的密度大，说明单位体积内的空气分子多，比较稠密；反之，空气密度小，说明空气比较稀薄。1.2.3

大气的特性大气压强随高度的变化2.

空气压力空气压力即气压是指空气的压强，即物体单位面积上所承受的空气的垂直作用力。从数量上来说，在静止的大气中，大气压力就是物体单位面积上所承受的大气柱的重量。1.2.3

大气的特性温度换算表3.

空气温度空气温度是指空气的冷热程度。空气温度的高低，实质上表明了空气分子做不规则运动的平均速度大小。4.

空气湿度湿度是指空气的潮湿程度，气象学中经常使用相对湿度的概念。相对湿度是空气中所含湿气与空气中所能包含的最大湿气之比。空气的温度越高，它所能包含的水分就越多。当相对湿度等于

100%时，空气中包含的水分达到最大，称为饱和状态。对于给定体积的气体来说，当温度降低时，其相对湿度增大，当温度降低至相对湿度为

100%时的温度称为露点温度。1.2.3

大气的特性5.

空气的黏性1.2.3

大气的特性空气和水一样，也有黏性。空气的黏性与水相比要小得多，因此我们不易察觉。空气分子的不规则运动，是造成空气黏性的主要原因。相邻两层空气之间有相对运动时，会产生相互牵扯的作用力，这种作用力叫空气的黏性力。6.

空气的压缩性空气的压缩性是指一定量的空气当压力或温度改变时，其密度和体积发生变化的特性。当空气流过物体时，在物体周围各处，气流速度会有增大或减小的变化，相应的，气体压力会有减小或增大的变化，因此，气体密度会有减小或增大的变化，这就是空气具有压缩性的体现。空气黏性实验所谓国际标准大气（International

Standard

Atmosphere），简称

ISA，就是人为地规定一个不变的大气环境，包括大气温度、密度、气压等随高度变化的关系，得出统⼀的数据，作为计算和试验飞机的统一标准。国际标准大气由国际民航组织

ICAO（International

Civil

AviationOrganization）制订，它是以北半球中纬度地区（北纬

35q～60q）大气物理特性的平均值为依据，加以适当修订而建立的。实际大气与国际标准大气相互换算的主要工作是确定实际大气与国际标准大气的温度偏差，即

ISA

偏差（ISA

Deviation），缩写为

IS