航空航天概论.pdf

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1、航空航天概论第四章飞机飞行的§4.1基本原理§4.2§4.3§4.4§4.5§4.6§4.7§4.8§§4.14.1飞行环境飞行环境4.1.14.1.1地球地球4.1.24.1.2地球大气层地球大气层4.1.34.1.3标准大气标准大气回目录页回目录页航空航天概论第四章飞机飞行的基本原理4.1.14.1.1地球地球是宇宙中的一个天体。是太阳系中的一颗行星。它存在着绕自身轴的自转和围绕太阳的公转。地球为一椭球体，其半长轴为6378.1km，半短轴为6356.8km，扁率约为1/298。可以近似认为地球是半径为6370km的球体。地球的质量为5.977×1021ton。回目录页航空航天概论第四章

2、飞机飞行的基本原理4.1.2(1)4.1.2地球大气层地球大气层指的是在地球引力的作用下，在地球周围所形成的气体包层。根据大气层的某些特征，可将其分为五层，即：下一页回目录页航空航天概论第四章飞机飞行的基本原理4.1.2(2)※对流层对流层※平流层平流层※中间层中间层※电离层电离层※散逸层散逸层回目录页航空航天概论第四章飞机飞行的基本原理对流层对流层也称为变温层，是最贴近地球表面的一层，其上界随地球纬度和温度等而变化。由于地球对大气的引力，对流层包含了所有大气质量的3/4左右，因此该层大气密度最大，大气压力最高。在对流层内，气象情况复杂。上一页航空航天概论第四章飞机飞行的基本原理平流层

3、平流层位于对流层顶界的上面，其顶界离地球表面约为30km。这一层内的大气质量约占大气总质量的1/4不到一些。在平流层内，空气只有水平方向的流动，通常也没有复杂的气象情况。在离地球表面25km以下，空气温度几乎不变，所以该层又叫做同温层。上一页航空航天概论第四章飞机飞行的基本原理中间层中间层从离地面30km到80~100km止。中间层内含有大量的臭氧，空气非常稀薄，大气质量仅占大气总质量的三千分之一。气温随高度的增加先升高而后下降。上一页航空航天概论第四章飞机飞行的基本原理电离层电离层位于中间曾之上至离地面500km左右。这一层里，空气极其稀薄。由于太阳辐射的各种射线和宇宙

4、射线使大气分子电离成离子和自由电子，空气处于高度的电离状态，具有很强的导电性。在电离层内，温度随高度的增加而升高，故又称为热层或暖层。上一页航空航天概论第四章飞机飞行的基本原理散逸层散逸层位于距地球表面500km到2000~3000km之间，亦称外层。这层内的大气质量只占大气总质量的10－11，由于所受的地球引力极小，所以大气分子有机会向星际空间散逸。上一页航空航天概论第四章飞机飞行的基本原理4.1.34.1.3标准大气国际标准大气的规定：大气被看成完全气体；以海平面的高度为零。且在海平面上,大气的标准状态为：气温T＝15℃压强p＝1标准大气压（即p＝10330kg/m2）密

5、度ρ＝1.2250kg/m3音速a＝341m/s回目录页§§4.24.2低速流动空气的特性低速流动空气的特性继续继续回目录页回目录页航空航天概论第四章飞机飞行的基本原理连续性方程流体连续性方程：sv=sv=sv=……=const.111222333即：sv=const.当流体不可压缩时，即：=const.时：有：sv=const.下一页回目录页航空航天概论第四章飞机飞行的基本原理伯努利定理伯努利定理管道中以稳定的速度流动的流体，若流体不可压缩，且与外界无能量交换，则沿管道各点的流体的动压与静压之和等于常量。伯努利方程p+(2v)/2=P=const.下一页回目录页航空航天概论第

6、四章飞机飞行的基本原理低速流体特性低速流动空气的特性根据流体连续性定理和伯努利定理，可以得到以下结论：流体在管道中流动时，凡是管道剖面大的地方，流体的流速就小，流体的静压就大；而管道剖面小的地方，流速大，静压小。即：若s＞s＞s123则v＜v＜v123p＞p＞p123回目录页§§4.34.3飞机的升力和阻力飞机的升力和阻力4.3.14.3.1机体坐标系机体坐标系4.3.24.3.2有关参数有关参数4.3.34.3.3飞机的升力飞机的升力4.3.44.3.4飞机的阻力飞机的阻力回目录页回目录页航空航天概论第四章飞机飞行的基本原理4.3.14.3.1机体坐标系原点原点：在飞机的重心处；x

7、x轴轴：在飞机的纵轴上，指向头部为正；yy轴轴：在飞机的纵向对称平面内，并垂直于x轴，指向上方为正；zz轴轴：位置和指向按右手定则确定，即从左机翼通过重心到右机翼。回目录页航空航天概论第四章飞机飞行的基本原理机体坐标系上一页回目录页航空航天概论第四章飞机飞行的基本原理4.3.2(1)4.3.2机翼、翼型及其有关参数翼型翼型：机翼的横剖面形状。翼形最前端的一点叫“前缘”，最后端一点叫“后缘”。翼