1、第三章 航空器活动的环境及导航 RETURNEXIT第三章 航空器活动的环境及导航AUDIOCONTROLS大气层基本介绍大气层基本介绍 空中导航空中导航第一节 大气层 本节内容：一、大气物理参数二、大气各物理参数随高度的变化三、大气的分层四、国际标准大气和飞行高度的确定一、大气物理参数（一）、空气的密度（）1、概念：单位体积内的空气质量 2、公式：第一节 大气层 mvmv第一节 大气层 3、单位：标准单位为 3/kg m 4、对概念的理解（与人口密度比较理解）第一节 大气层 （二）、空气的温度（T）1、概念：空气的温度指空气的冷热程度。2、定理：布朗运动 气体的温度越高，空气分子不规则运动的
2、越快，分子的平均动能越大。第一节 大气层 3、单位：（1）摄氏温度 （2）华氏温度 FC两者之间的换算关系：9325FC第一节 大气层 （三）、空气压力 P 气压 1、概念：空气的压强，物体单位面积上所承受的空气的垂直作用力。2、产生原因：从布朗运动方面理解 3、方向及大小 方向:各个方向 大小：大气压物体单位面积上所承受的大气气柱的重量 第一节 大气层 4、单位 工程上 公斤/平方米 公斤/平方厘米 标准单位 帕斯卡（Pa）牛/平方米（）毫米汞柱（mmHg）2/N m第一节 大气层（四）、音速 1、概念：声音在静止的空气中传播的速度。2、单位：米/秒（）/m s第一节 大气层二、大气各物理参
3、数随高度的变化 1、温度 在11Km以下，每升高1Km，温度下降 在11Km到3540Km的距离，温度保持在 飞机一般在以上高度范围内活动。6.5 C56.5 C第一节 大气层2、密度 地球外层空气的存在是因为地球的引力将其包围在自己的周围 随高度的增加，空气的密度就会越小 第一节 大气层3、压力大气压力是物体单位面积上所承受的大气柱的重量 随高度的增加，大气压力降低。第一节 大气层4、对飞行的影响 飞行高度太高，空气密度很小，发动机的效率就会很低 飞行高度太高，空气压力很小，对飞机结构、机载设备、机上人员都是很大的威胁。第一节 大气层三、大气的分层据距地面高度及大气内的气流特点分为：对流层
4、平流层 中间层 电离层 散逸层 第一节 大气层（一）、对流层（变温层）1、高度 从海平面算起，平均高度为11公里，在赤道上空约17千米而在极地上空为8千米左右第一节 大气层2、特点（1）、高度增加，温度下降；（2）、风向风速经常变化 （3）、空气上下对流剧烈 （4）、气象多 第一节 大气层3、对飞机飞行的影响 温度变化对飞行的影响：飞机结冰，影响气温度变化对飞行的影响：飞机结冰，影响气动外形、对机载设备和人体也有危害；动外形、对机载设备和人体也有危害；风速、风向的变化及空气对流：使飞机颠簸风速、风向的变化及空气对流：使飞机颠簸等；等；云、雨、雾、雪等影响能见度。云、雨、雾、雪等影响能见度。第一
5、节 大气层（二）、平流层（恒温层）1、高度：对流层以上距地面3540Km第一节 大气层 2、特点：（1）、恒温 受地面影响小；（2）、水蒸气少，因此没有云、雨、雾、雪等气象；（3）、密度小，风向稳定，没有对流，空气水平流动。第一节 大气层影响飞机活动的天气情况：1、云和能见度：云中的能见度是很差的，因而对一个机场天空中云的覆盖率是飞行气象条件的重要指标天空中云的覆盖率可以分为五个等级，云在天空中的比例低于1/10称为晴,1/101/2称为散布云，6/109/10称为多云，9/10以上称为阴。能见度是指观察者在白天辨认物体，在夜间辨认灯光的距离，称为有效能见度，用千米或米来表示。在飞行规则中，对
6、飞机的起飞、着陆和3000米以下的飞行的能见度都有明确规定，低于规定的能见度就不能飞行。第一节 大气层2、雾雾从原理上说是靠近地面的云，它使能见度降低，有时甚至使能见度降为0，因此是对航空危害很大的一种气象因素。3、降水天空中的降水现象包括雨、雪、雹等形式。降水对航空的影响主要在3个方面，首先使能见度降低，其次是影响跑道的性能，第三方面是对飞机性能的影响，这主要是飞机通过降水云和降水区时，水滴或冰晶在飞机上停留。第一节 大气层（三）、中间层 1、高度：平流层以上距地面80100Km 2、特点：（1）、空气的温度先升高后降低（2）、有风，且风速很大。第一节 大气层（四）、电离层（暖层）1、高度：
7、中间层以上距地面800Km 2、特点：（1）、温度高 （2）、空气分子被电离第一节 大气层（五）、散逸层 1、高度：电离层以上距地面20003000Km 2、特点：几乎不受地球引力的束缚第一节 大气层四、国际标准大气和飞行高度的确定（一）、国际标准大气的规定1、规定国际标准大气的意义 制定统一的标准 2、规定的前提 国际标准大气是以北半球中纬度地区的大气物理性质的平均值作为基础建立的，并假设空气是理想气体，他的基准是海平面高度第一节 大气层3、规定：海平面的高度为零，在海平面，空气的标准状态是：2003010.13/151.225/PN cmtCKg cm气压：气温：密度：第一节 大气层（二）
8、、飞行高度的确定 为了飞机的飞行安全，飞机在不同的飞行阶段，需要使用不同基准的高度。主要有：场压高度 海平面气压高度 标准气压高度第一节 大气层1、场压高度（QFE）机场当地海拔高度的气压高度为零，飞机高度表上表示出来的高度就是机场上空的相对高度距离 起飞和降落阶段使用第一节 大气层2、海平面气压高度（QNH）以当地实际海平面的气压数据作为高度的基准面，飞机高度表上表示出来的高度就是飞机的实际海拔高度。想要得到飞机与下方地面间的真实高度，就用海平面气压高度减去由航图上查到的这一位置的标高。爬升和下降阶段使用第一节 大气层3、标准气压高度（ISA）以国际标准大气的基准面得到的高度称为标准气压高度
9、 巡航阶段使用第二节 空中导航本节内容：一、地球的有关知识 二、地球的运动和时间三、空中导航第二节 空中导航一、地球的有关知识地球的形状:椭圆球体 地轴:地球自转所围绕的轴南北极：地轴在地表的两个端点 第二节 空中导航1、地球的经纬度 1）、纬度 a）赤道平面：和地轴垂直并通过地心的平面。b）赤道：赤道平面和地表的交线 c）纬度 d）纬线 第二节 空中导航 2）、经度 a）经圈：包含地轴的平面与地球表面的交线。b）经线：经圈的一段叫经线，也叫子午线。c）经度(概念、表示方法)第二节 空中导航2、方向、距离和坐标 1）、方向 方向一般用方向和方位角来表示。第二节 空中导航 2）、距离 距离：地球
10、表面两点之间连线的长度 为弧度长度。第二节 空中导航距离的定义：大圆的周长 公里 纬度每差1度的距离为：240030.267R1400302111180180S经圈长度的一半第二节 空中导航 3）、航线 航线：飞机从地球表面一点到另一点的预定的路线，确定航线的元素是方向和距离。航线的方向用航线角表示。航线角是以经线北端为基准，顺时针到航线指向的角度。第二节 空中导航二、地球的运动和时间1、时间和时刻时刻：描述运动顺序性，时间的一点。时段：描述运动持续性，时间的一段。时间包括了时刻和时段两方面的概念。第二节 空中导航2、地球的运动1）、地球运动的时间关系2）、地球运动的角度关系第二节 空中导航3
11、、时刻的种类及相互关系1）、地方时：人们把太阳正对头顶，即当地经线正对太阳的时刻，作为正午12时，正背太阳的时刻作为0时。2）、区时：区时把全球分为24个时区，每一时区有一条标准经度，是15度的倍数。3）、北京时间：为了全国统一时间，我国规定用北京所在的东8区的区时为我国的标准时间。4）、世界时：国际上统一规定以0区的区时作为标准。第二节 空中导航三、空中导航1、导航的基本概念 导航是指一个物体在运动中确定它在空间或地面的位置和方向的方法。第二节 空中导航2、导航的基本发展过程1）早期：陆上陆上使用各种标志、太阳或其它天体来确认方向；海上海上使用指南针、六分仪等；航空上航空上采用地面标志和航空
12、地图。第二节 空中导航2）气压仪表时代出现了领航学；3）无线电技术和电子技术发展时代电子综合仪表系统实现了导航的自动化。第二节 空中导航3、导航主要参数的确定导航主要的参数有航向、地速、时间和高度。时间和高度已在前面有所介绍，以下主要介绍航向和速度两个参数。第二节 空中导航1）、飞行中速度的几个基本概念 空速：飞机对空气的相对运动速度 地速：飞机在地面上投影点的移动速度 航迹：地面投影点的移动轨迹 航迹角：由经线北端顺时针量到航迹的角度。空速和地速的关系：在无风的情况下，飞机平飞，这时飞机的空速等于地速 如果飞机在逆风或顺风航行，飞机的空速和风速在一条直线上，顺风时的地速等于空速加风速，逆风时
13、地速等于空速减风速。第二节 空中导航2）、飞行中方向的几个基本概念 真经线、真航向(ZX)；从地球的南北极出发的地理经线在航空中称为真经线，以真经线为基准的航向称为真航向，用ZX表示。磁经线、磁航向(CX)以磁针指示的方向叫磁经线，以磁经线为基准的航向称为磁航向，用CX表示 磁差：磁经线和真经线的夹角，用C表示第二节 空中导航4、导航的设备系统 包括地面设备和机载设备第二节 空中导航1）、目视飞行导航及使用的设备 a）目视导航 b）推测导航 c）使用的机械工具和仪表 航空地图、磁罗盘、六分仪、时钟、计算工具 d）地面导航设备 第二节 空中导航2）、仪表飞行的航线导航设备 a）指点信标 b）无方
14、向信标(NDB)c）卫星导航系统 一位放假中的空服员搭乘波音的飞机，准备到欧洲去一位放假中的空服员搭乘波音的飞机，准备到欧洲去渡假。飞机当时经过暴风雨地带，摇晃的非常厉害。渡假。飞机当时经过暴风雨地带，摇晃的非常厉害。她的旁边做了一位男士紧张的抓着前面的椅背，脸色她的旁边做了一位男士紧张的抓着前面的椅背，脸色苍白又不断的冒冷汗，眼睛紧盯着窗外大力摇摆的机翼。苍白又不断的冒冷汗，眼睛紧盯着窗外大力摇摆的机翼。这位空服员就试着告诉这位男士，她有很多年的飞行这位空服员就试着告诉这位男士，她有很多年的飞行经验，经历过很多不寻常的航程，同时她也告诉他，一切经验，经历过很多不寻常的航程，同时她也告诉他，一切都在机长的掌控下，没什麽好担心的。都在机长的掌控下，没什麽好担心的。小姐他回答，我是波音的工程师，当初在设计小姐他回答，我是波音的工程师，当初在设计时，这架飞机的机翼是不能承受这种幅度的摇摆的。时，这架飞机的机翼是不能承受这种幅度的摇摆的。
