飞行与大气
**包围着地球的那层空气叫做“大气层”或简称为“大气”。如果把地球比做一只苹果，那么大气层的厚度就大 致相当于苹果的一层皮。飞机飞行在大气里，飞机的空气动力、发动机工作的好坏都与大气有密切关系，因此我们有 必要对大气有个基本的了解。 一、空气的密度、温度和压力 1.空气密度——是指单位体积内的空气质量。质量为M的空气，如果其体积为V，则密度为（p） p=M/V。空气和 其他物质一样，是由分子组成的。空气的密度大，说明单位体积的空气分子多，比较稠密：反之，空气密度小，空气 比较稀薄。 2.空气温度——是指空气的冷热程度。气温的高低可用温度表来测量。大多数国家是用“C”温度来表示，单位 是摄氏度（℃）。少数国家和地区用华氏（F）温度表示。 摄氏温度和华氏温度 可用该公式换算：F=9/5×C+32 C=（F-32）×5/9 3.空气压力——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。大气压力也就是物体的单位面 积上所承受的大气柱的重量，气压的大小可通过各类仪表加以测量，在工程上以每平方米或每平方厘米面积上承受多 少力量作为压力单位。如：1.033公斤/厘米的气压是一个大气压，近似取1公斤/厘米作一个大气压。一个大气压相当 于760毫米汞柱。 二、空气的粘性和压缩性 **粘性和压缩性是空气的两种物理性质。在飞行中，飞机之所以会受到空气阻力，原因之一就是空气有粘性。而 飞机以接近音速或超过音速飞行时，会出现阻力突增等现象，则与空气的压缩性有关。 1.空气的粘性——把手浸入水中，抽出时就会有水珠粘在手上，这就表示水有粘性。空气和水一样也有粘性，不 过空气的粘性比水小得多，我们不易察觉。空气间相互粘滞或牵扯的特性就是空气的粘性，空气分子的不规则运动， 是造成空气粘性的主要原因。 2.空气的压缩性——任何气体都是可以压缩的，空气的压缩性就是指：一定量的空气，当其压力或温度改变时， 其密度或体积也要发生相应变化的一种物理性质。当飞机飞行在空气中，在其周围各处，气流速度会有增大或减小的 变化，相应的，气流压力就会有下降或上升的变化，因此其气流密度也有增大或减小的变化，这就是空气具有压缩性 的表现。 三、大气分层 **大气的底部是地面，而顶界则不明显，因为大气之外，还有极其稀薄的星际气体，大气的密度随着高度而减 小，最后和星际气体连接，所以，它们之间不存在一个截然的界限。以气温变化为基准可将大气分为对流层、平流 层、中间层、暖层和散逸层等五层。 1.对流层（变温层）——这一层是大气中最底的一层，它的底界是地面，顶界则随纬度、季节等变化。它离地面 的平均高度，在地球中纬度区约11公里，在地球赤道约高17公里，在两极较底约7-8公里。其特点是：空气的温度随 高度的升高而降低，平均每升高1000米，降低6.5℃，含有大量的水蒸气及其它微粒，因而有云、雨、雾、雪等天气 现象。由于地形、地貌的不同和气温、气压的变化造成空气在垂直方向和水平方向的强烈的对流，会给飞机飞行带来 很大的影响。 2.平流层（同温层）——该层位于对流层之上，顶端离地面大约30公里，其特点是：温度大体不变，平均在56.5℃左右，几乎不存在水蒸气，所以没有云、雨、雾、雪等天气现象，只有水平方向的风，没有空气的上下对流。 是飞机比较理想的空间。 3.中间层——该层在平流层之上，顶端离地面大约80到100公里。其特点是：气温先增加，然后降低，到45公里 附近，气温由-56.5℃增加到40℃左右，从45公里附近开始，气温又下降到-65.5℃以下，还有水平方向的风，风速相 当大，在60公里的高度，风速可达140米/秒 4.暖层（电离层）——中间层之上是电离层。从中间层的顶端大约到140公里是第一电离层，其上是第二电离 层。整个电离层顶端大约达到800公里。其特点是：含有大量的离子，空气具有很强的导电性，从100公里起，气温有 开始增加，可以增加到很高的温度，在200公里处气温可达400℃，暖层由此得名，而且空气极其稀薄，传热慢。 5.散逸层——大气层的最外层，该层内气体向星际空间散逸，故称为散逸层 **现代的飞机一般飞行在对流层和平流层
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**包围着地球的那层空气叫做“大气层”或简称为“大气”。如果把地球比做一只苹果，那么大气层的厚度就大 致相当于苹果的一层皮。飞机飞行在大气里，飞机的空气动力、发动机工作的好坏都与大气有密切关系，因此我们有 必要对大气有个基本的了解。 一、空气的密度、温度和压力 1.空气密度——是指单位体积内的空气质量。质量为M的空气，如果其体积为V，则密度为（p） p=M/V。空气和 其他物质一样，是由分子组成的。空气的密度大，说明单位体积的空气分子多，比较稠密：反之，空气密度小，空气 比较稀薄。 2.空气温度——是指空气的冷热程度。气温的高低可用温度表来测量。大多数国家是用“C”温度来表示，单位 是摄氏度（℃）。少数国家和地区用华氏（F）温度表示。 摄氏温度和华氏温度 可用该公式换算：F=9/5×C+32 C=（F-32）×5/9 3.空气压力——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。大气压力也就是物体的单位面 积上所承受的大气柱的重量，气压的大小可通过各类仪表加以测量，在工程上以每平方米或每平方厘米面积上承受多 少力量作为压力单位。如：1.033公斤/厘米的气压是一个大气压，近似取1公斤/厘米作一个大气压。一个大气压相当 于760毫米汞柱。 二、空气的粘性和压缩性 **粘性和压缩性是空气的两种物理性质。在飞行中，飞机之所以会受到空气阻力，原因之一就是空气有粘性。而 飞机以接近音速或超过音速飞行时，会出现阻力突增等现象，则与空气的压缩性有关。 1.空气的粘性——把手浸入水中，抽出时就会有水珠粘在手上，这就表示水有粘性。空气和水一样也有粘性，不 过空气的粘性比水小得多，我们不易察觉。空气间相互粘滞或牵扯的特性就是空气的粘性，空气分子的不规则运动， 是造成空气粘性的主要原因。 2.空气的压缩性——任何气体都是可以压缩的，空气的压缩性就是指：一定量的空气，当其压力或温度改变时， 其密度或体积也要发生相应变化的一种物理性质。当飞机飞行在空气中，在其周围各处，气流速度会有增大或减小的 变化，相应的，气流压力就会有下降或上升的变化，因此其气流密度也有增大或减小的变化，这就是空气具有压缩性 的表现。 三、大气分层 **大气的底部是地面，而顶界则不明显，因为大气之外，还有极其稀薄的星际气体，大气的密度随着高度而减 小，最后和星际气体连接，所以，它们之间不存在一个截然的界限。以气温变化为基准可将大气分为对流层、平流 层、中间层、暖层和散逸层等五层。 1.对流层（变温层）——这一层是大气中最底的一层，它的底界是地面，顶界则随纬度、季节等变化。它离地面 的平均高度，在地球中纬度区约11公里，在地球赤道约高17公里，在两极较底约7-8公里。其特点是：空气的温度随 高度的升高而降低，平均每升高1000米，降低6.5℃，含有大量的水蒸气及其它微粒，因而有云、雨、雾、雪等天气 现象。由于地形、地貌的不同和气温、气压的变化造成空气在垂直方向和水平方向的强烈的对流，会给飞机飞行带来 很大的影响。 2.平流层（同温层）——该层位于对流层之上，顶端离地面大约30公里，其特点是：温度大体不变，平均在56.5℃左右，几乎不存在水蒸气，所以没有云、雨、雾、雪等天气现象，只有水平方向的风，没有空气的上下对流。 是飞机比较理想的空间。 3.中间层——该层在平流层之上，顶端离地面大约80到100公里。其特点是：气温先增加，然后降低，到45公里 附近，气温由-56.5℃增加到40℃左右，从45公里附近开始，气温又下降到-65.5℃以下，还有水平方向的风，风速相 当大，在60公里的高度，风速可达140米/秒 4.暖层（电离层）——中间层之上是电离层。从中间层的顶端大约到140公里是第一电离层，其上是第二电离 层。整个电离层顶端大约达到800公里。其特点是：含有大量的离子，空气具有很强的导电性，从100公里起，气温有 开始增加，可以增加到很高的温度，在200公里处气温可达400℃，暖层由此得名，而且空气极其稀薄，传热慢。 5.散逸层——大气层的最外层，该层内气体向星际空间散逸，故称为散逸层 **现代的飞机一般飞行在对流层和平流层
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