中低空飞行大气环境共58页文档
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1.1飞行的大气环境1.1.1大气的基本状况飞机在大气中飞行,大气的温度、压强、密度对飞机的飞行性能有重要影响。
在不同的经度、纬度、高度(三维空间位置)、在不同的季节和时刻(时间位置),大气的温度、压强、密度会有差别,会有改变。
了解这些参数的差别和改变,对于分析飞机的飞行性能具有重要的意义。
大气的组成空气由多种气体分子组成。
按体积计算,氮气约占78%,氧气约占21%,其余为二氧化碳、水汽、氢、氩、氖、氦等气体。
大气中水汽的含量对飞机的飞行有重要影响。
大气层大气层的底界是地表,顶界没有明显的自然界限。
如果以空气密度接近于星际气体密度的高度作为顶界,高度约为2000~3000km。
沿重力方向,大气层中空气的密度、压力、温度等,差异非常显著。
通常把大气分为5层::对流层、平流层、中间层、电离层、散逸层。
对流层高度范围:底界是地面,顶界随纬度和季节而变化。
对流层的厚度,在低纬度地区平均为16~18km,中纬度地区平均为10~12km,高纬度地区平均为8~9km。
温度变化:气温随高度的增加而降低。
气温影响对流层厚度。
夏季由于气温高,厚度要比冬季大。
每天早午晚的气温变化也同样影响对流层的厚度。
大气密度:受地球引力作用影响,对流层集中了全部大气质量的3/4和几乎全部的水汽,是天气变化最复杂的层次。
平流层高度范围:位于对流层之上,顶界扩展到50~55km。
温度分布:平流层下部常称为“同温层”。
随着高度的增加,气温保持不变(为190K)或略有升高;到20~30km以上,气温升高很快,到平流层顶,气温升至270~290K。
平流层的这种气温分布特征同它受地面影响较小和存在大量臭氧有关。
大气密度:平流层的空气稀薄,所包含的大气质量约占整个大气质量的1/4左右。
水汽:水蒸汽极少,通常没有雨、云、雾、雪、雹等天气现象。
风:空气没有上下对流,空气沿铅垂方向运动较弱,所以没有垂直方向的风,只有水平方向的风,而且风向稳定。
这是因为高空的空气稀薄,运动时摩擦力小,当大气层的空气随着地球自传时,上层的空气会出现滞后现象,这样相对地面来说,就形成水平方向的风。
那些飞行中的恶劣环境那些飞行中的恶劣环境飞机的飞行安全是航空事业发展的重中之重,唯有确保飞行中万无一失,才能促进航空事业的发展。
但恶劣的气象环境往往是威胁飞行安全的天敌,面对极端恶劣的气候环境,最安全的方法是避开它,可是在某些情况下,飞机仍有直接飞入恶劣气象环境的情况出现,此时能够保证飞行安全的唯一依靠就只剩下飞行员精湛的驾驶技术和冷静的处置能力了。
因此,飞行员就必须要在各种模拟的恶劣环境中训练,在提高他们遇到复杂气象状态时的飞行技能和应变能力的同时,避免因飞行员的慌乱导致不必要的失误操纵。
目前,春秋飞培的所有飞行模拟设备都是他们最好的训练平台。
首先,先介绍一下飞机在飞行过程中可能会遇到的各种恶劣气候环境,包括极端高低温、结冰、突风、雷雨云、低能见度、火山灰和沙尘暴等,这些恶劣气象环境会对飞行安全造成不同程度的影响。
本期主要谈一下突风、雷雨云、低能见度天气环境以及它们是如何在模拟机中体现的。
一、突风天气据统计,突风天气与30%以上的进近及着陆事故和15%的可控飞机撞地事故有关。
同时风切变是4%的进近及着陆事故的主要诱因,它也是造成重大伤亡事故的第九大原因。
大风天气通常会给航班带来不利影响,严重的话会导致航班的延误和取消。
目前影响飞行的风大约有5种:1、逆风:即迎面吹向飞机的风。
逆风是飞行起飞降落阶段的好伙伴,由于逆风能够给飞机提供额外的升力,因此逆风对飞机的起飞和降落有利,飞机也会优先在逆风情况下起飞或者降落;2、顺风:即从飞机后面吹来的风。
和逆风相比,顺风是飞机起飞和降落阶段的天敌,由于顺风会降低飞机的升力,因此飞机需要更长的跑道进行起飞或降落,这也大大增加飞机冲出跑道的危险。
飞机通常会避免在顺风情况下起飞或降落;3、侧风:即从侧面吹来带有不同角度的风。
侧风往往会导致飞机偏离原来的方向,因此在起飞和降落阶段,面对侧风环境,飞行员需要不断操纵舵和杆来对方向进行修正以保证飞行安全;4、风切变:即大气中不同两点之间的风速和风向的剧烈变化,类似于一把利刃突然斩断风,气流运动的速度和方向发生骤变。