國際標準大氣ISA

1、A.概述1.國際標準大氣（ISA）1.1.標準大氣模型的建立其特點是不同的。為此， 需要采用一大氣是指地球周圍的大氣層。在世界的不同地區(qū), 組平均的條件，即：國際標準大氣（ISA）。1.1.1. 溫度模型的建立F圖（圖A1）解釋了標準大氣中溫度的變化:圖A1 : ISA溫度國際標準的基礎是海平面溫度kg/m3。15 °,氣壓1013.25 hPa1。海平面空氣標準密度為1.2251013.25 hPa 等于 29.92' Hg'hPa'表示百帕,'in Hg表示英寸汞柱在對流層頂以下，溫度以恒定的速率-6.5 C/1000米 或-1.98 C/1000

2、英尺隨著高度變化。標準的對流層頂?shù)母叨葹?1,000米或36,089英尺。從對流層頂向上，溫度保持恒定的-56.5 C。因此，在ISA模型中被認為是理想氣體的空氣具有以下特性：«在平均海平面 （MSL）:ISA 溫度=To = +15 C = 288.15 K在 MSL以上對流層頂以下 （36,089英尺）：ISA 溫度(oC) = To - 1.98 x 高度(英尺)/1000為了快速確定在給定高度的標準溫度，可以使用以下的近似公式:ISA 溫度(oC) = 15 - 2 x高度(英尺)/1000*在對流層頂之上（36, 089英尺）：ISA 溫度 =-56.5oC = 216.5

3、 K這個ISA模型作為一個基準，用于比較真實大氣條件和相應的發(fā)動機/飛機性能。因此,在給定的高度，大氣條件被表達為ISA +/- ISA 。例如： 讓我們考慮以下條件的飛行:高度=33,000英尺實際溫度=-41oC在33,000英尺的標準溫度為：ISA = 15 - 2 x 33 = -51oC,而實際溫度為 -41oC，即：比標準溫度高10oCo結(jié)論：飛行條件為ISA+10 o1.1.2. 氣壓模型的建立為了計算給定高度條件下的標準的壓力P,我們進行以下假設:*對應咼度，溫度是標準的。 空氣是理想氣體。通過測量氣壓得到的高度被稱為氣壓高度（PA）,可以建立一個標準（ISA）表格（表A1）

4、o圖A2 :氣壓高度與氣壓的函數(shù)關系壓力(hPa)氣壓高度（PA）FL= PA/100（英尺）(米)2003866111784390250340001036334030030066916430050018287557418085048131467501013000表A1 :用表格表示的氣壓咼度值示例假定一個體積的氣體處于靜平衡，其氣體狀態(tài)方程為：dP = Fgdh其中 ；-=高度h的空氣密度g=重力加速度（9.80665 m/s2） dh =體積單位的高dP =對應dh的壓力變量理想氣體方程為:RT其中 R =通用氣體常數(shù)（287.053 J/kg/K）結(jié)果：在平均海平面 （MSL）:po =

5、 1013.25 hPa* 高于 MSL 但低于對流層頂（36,089 英尺）：a P = P° (1 - t h) RT 0其中 P0 = 1013.25 hPa （海平面的標準氣壓） T0 = 288 .15 K （海平面的標準溫度），/. = 0.0065 oC/m2go = 9.80665 m/sR = 287.053 J/kg/Kh =高度（m）注：在低空，氣壓每降低1 hPa,氣壓高度大約增加28英尺。«在對流層頂以上（36,089英尺）：-g0 （h1）p = Pe RT1其中P1 = 226.32 hPa （在11,000米的標準氣壓）T = 216.65

6、K （在11,000米的標準溫度）h1 = 11， 000 m2g0 = 9.80665 m/sR = 287.053 J/kg/Kh =高度（米）1.1.3. 密度模型的建立r空氣被假設為理想氣體。因此，在給定高度，可以為了計算給定高度上的標準密度 按以下方法獲得標準密度P （kg/m3）（287.053 J/kg/K）其中 R =通用氣體常數(shù)P以百帕為單位T為開氏溫度在平均海平面（MSL）:P0 = 1.225 kg/m31.2.國際標準大氣（ISA）表可以按以下表 A2的方式，按高度提供國際標準大氣的參數(shù)（溫度、壓力、密度）高度（英尺）溫度（°）壓力壓力比&二 P/Po

7、密度<y= p / Po音速(kt)高度（米）hPaPSIIn .Hg40 000-56.51882.725.540.18510.246257312 19239 000-56.51972.585.810.19420.258357311 88738 000-56.52062.996.100.20380.271057311 58237 000-56.52173.146.400.21380.284457311 27836 000-56.32273.306.710.22430.298157310 97335 000-54.32383.467.040.23530.309957610 66834 0

8、00-52.42503.637.380.24670.322057910 36333 000-50.42623.807.740.25860.334558110 05832 000-48.42743.988.110.27090.34735849 75431 000-46.42874.178.490.28370.36055869 44930 000-44.43014.368.890.29700.37415899 14429 000-42.53154.579.300.31070.38815918 83928 000-40.53294.789.730.32500.40255948 53427 000-3

9、8.53444.9910.170.33980.41735978 23026 000-36.53605.2210.630.35520.43255997 92525 000-34.53765.4511.100.37110.44816027 62024 000-32.53935.7011.600.38760.46426047 31523 000-30.64105.9512.110.40460.48066077 01022 000-28.64286.2112.640.42230.49766096 70621 000-26.64466.4713.180.44060.51506116 40120 000-

10、24.64666.7513.750.45950.53286146 09619 000-22.64857.0414.340.47910.55116165 79118 000-20.75067.3414.940.49940.56996195 40617 000-18.75277.6515.570.52030.58926215 18216 000-16.75497.9716.220.54200.60906244 87715 000-14.75728.2916.890.56430.62926264 57214 000-12.75958.6317.580.58750.65006284 26713 000

11、-10.86198.9918.290.61130.67136313 96212 000-8.86449.3519.030.63600.69326333 65811 000-6.86709.7219.790.66140.71566363 35310 000-4.869710.1020.580.68770.73856383 0489 000-2.872410.5121.390.71480.76206402 7438 000-0.875310.9222.220.74280.78606432 4387 000+ 1.178211.3423.090.77160.81066452 1346 000+3.181211.7823.980.80140.83596471 8295 000+5.184312.2324.900.83200.86176501 5244 000+7.187512.6925.840.86370.88816521 2193 000+9.190813.1726.820.89620.91516549142