山東外貿(mào)職院民航概論講義

民航概論講義第一章

總論

第一節(jié)

民用航空器的基本概念一．民航在航空業(yè)中的位置航空制造業(yè)：航空業(yè)的基礎(chǔ)。研究、使用最新的技術(shù)、制造航空器及其設(shè)備。軍事航空：保衛(wèi)國家、維護(hù)國家安全。如保衛(wèi)國家領(lǐng)空、殲敵的空軍以及警察、海關(guān)等。民用航空：使用航空器從事民間性質(zhì)的活動。一百年來，發(fā)展很快，已成為交通運(yùn)輸?shù)闹匾M成部分。二．民用航空器的定義和分類民用航空器的定義：用航空器從事除了軍事性質(zhì)以外的所有航空活動。民用航空器的組成：1．商業(yè)航空（CommercialAviation）：以航空器進(jìn)行經(jīng)營性的客貨運(yùn)輸?shù)暮娇栈顒印?）商業(yè)活動：以贏利為目的；2）交通運(yùn)輸?shù)囊粋€(gè)組成部門：以公共服務(wù)事業(yè)為己任。2．通用航空(GeneralAviation)：商業(yè)航空其余部分的民用航空。1）工業(yè)航空；2）航空科研和探險(xiǎn)活動；3）農(nóng)業(yè)航空；4）飛行訓(xùn)練；5）航空體育運(yùn)動；6）公務(wù)航空；7）私人航空。三．民航系統(tǒng)的組成部分1．政府部門（GovernmentDepartment）：中國民航總局，負(fù)責(zé)管理民航安全，進(jìn)行涉及國家主權(quán)和交往的事務(wù)。1）制定民用航空各項(xiàng)法規(guī)、條例，并監(jiān)督這些法規(guī)、條例的執(zhí)行；2）對航空企業(yè)進(jìn)行規(guī)劃、審批和管理；3）對航路進(jìn)行規(guī)劃和管理，并對日常的空中交通進(jìn)行管理，保障空中飛行安全、有效、迅速地實(shí)行；4）對民用航空器及相關(guān)技術(shù)裝備的制造、使用制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)并進(jìn)行審核、發(fā)證，監(jiān)督安全，調(diào)查處理民用飛機(jī)的飛行事故；5）代表國家管理國際民航的交往、談判，參加國際組織，監(jiān)督外國航空企業(yè)在中國的活動，維護(hù)國家的利益；6）對民航機(jī)場進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃和業(yè)務(wù)管理；7）對民航的各類專業(yè)人員制定工作標(biāo)準(zhǔn)，頒發(fā)執(zhí)照，并進(jìn)行考核，培訓(xùn)民航工作人員。2．民航企業(yè)(AviationBusinesses)：航空公司：用航空器進(jìn)行生產(chǎn)運(yùn)輸。對航空器維修、管理，對航空服務(wù)經(jīng)營、銷售。其他公司：為航空公司的運(yùn)營提供各類保障，如信息公司、油料公司、航材公司及各類銷售部門。3．民航機(jī)場(Airports)聯(lián)接民航與社會的紐帶，屬地區(qū)性公共服務(wù)設(shè)施。性質(zhì)：半企業(yè)、半公共事業(yè)，為政府管轄下的半企業(yè)。空港：供大型運(yùn)輸機(jī)起降的、主要為航空運(yùn)輸服務(wù)的機(jī)場。三者關(guān)系：共同構(gòu)成民用航空這一龐大復(fù)雜的系統(tǒng)，需三方協(xié)調(diào)才能保證民航事業(yè)安全、高效、有序地進(jìn)行。

第二節(jié)

研究民航概論的目的和方法

一．目的1．全面了解民航、熟悉民航發(fā)展的問題、限制、前景和挑戰(zhàn)，掌握各部門的基礎(chǔ)知識；2．樹立全局觀點(diǎn)；3．培養(yǎng)緊密協(xié)作、紀(jì)律嚴(yán)格的民航作風(fēng)和民航意識。二．民航概論的研究方法1．總體掌握、融會貫通；2．培養(yǎng)全面綜合能力，具體問題具體研究；3．培養(yǎng)繼續(xù)學(xué)習(xí)的能力；4．用發(fā)展的眼光看問題，緊跟新技術(shù)、新事物。

第三節(jié)

民航的歷史及發(fā)展一．航空業(yè)的出現(xiàn)和民航的發(fā)展1783年，法國蒙哥爾菲兄弟用熱氣球載人升空；德國開始用氣球運(yùn)送郵件和乘客；1852年，法國人利用飛艇進(jìn)行可操縱、有動力的飛行；十九世紀(jì)末，英國人凱利和德國人里林塔爾研究滑翔機(jī)，建立空氣動力理論，開始研究飛機(jī)構(gòu)造和操縱；1903年，美國萊特兄弟首飛成功，雖不足一分鐘，但飛機(jī)誕生，人類進(jìn)入航空時(shí)代；1909年，法國人布萊里奧飛越40公里的英吉利海峽；1914-1918年，一次大戰(zhàn)，推動航空技術(shù)的發(fā)展，廣泛用于軍事用途；1919年，38個(gè)國家簽署了巴黎公約---第一部航空法誕生；德國開始了國內(nèi)民航運(yùn)輸；英國和法國開始定期空中客運(yùn)；國際航空運(yùn)輸組織(IATA)組建；1919-1939年，民航初創(chuàng)并發(fā)展，從歐洲、北美到亞非拉各洲；1920年，中國建立第一條航線，北京---天津航線；1933年，美國的林白用DC-3飛機(jī)橫越大西洋；1939-1945年，二次大戰(zhàn)，航空技術(shù)飛速發(fā)展。二．民航第一次大發(fā)展（1944-1958年）1．國際航空迅速發(fā)展：1944年，54個(gè)國家參加了芝加哥會議，簽署了芝加哥公約；1947年，成立國際民航組織（ICAO），有了世界范圍內(nèi)對民航統(tǒng)一的協(xié)調(diào)、管理機(jī)構(gòu)；各國建立民航當(dāng)局，航空業(yè)務(wù)迅速發(fā)展；到1987年，有180多個(gè)國家加入ICAO。2．機(jī)場和航路網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施大量興建。3．直升機(jī)進(jìn)入民航服務(wù)。4．噴氣機(jī)研制進(jìn)入實(shí)用階段：1939年，德國首次出現(xiàn)；1941年，英國試飛；1950年，英國“子爵號”渦槳飛機(jī)投入使用；1952年，英國“彗星號”四發(fā)渦噴飛機(jī)投入航線使用，因“疲勞斷裂”三次空中解體；1956年，蘇聯(lián)“圖-104”投入航線；1958年，美國“波音-707，DC-8進(jìn)入航線，噴氣時(shí)代開始。波音-707的速度為每小時(shí)900-1000公里，最大航程12000公里，載客158人。三．民航的全球化、大眾化時(shí)期噴氣飛機(jī)特性：高速、遠(yuǎn)程，使大眾化、廉價(jià)航空運(yùn)輸成為可能。發(fā)達(dá)國家的情況：大量組建航空公司，成立航空公司聯(lián)盟。發(fā)展中國家的情況：民航業(yè)大發(fā)展，民航成為國家尊嚴(yán)和地位的象征。機(jī)場：大量改造、興建。航管系統(tǒng)：航路管制、航路建設(shè)、航路情報(bào)跟上噴氣時(shí)代的速度和容量。1970s后，客機(jī)向大型化、高速化方向發(fā)展，如波音-747和協(xié)和號。1978年，美國實(shí)行航空公司放松管制法，放開對票價(jià)和市場進(jìn)入的控制，允許私人企業(yè)經(jīng)營航空公司。1979年，美國DC-10飛機(jī)空難，死亡近300人，促使FAA加強(qiáng)對航空公司的適航管理。1981年，美國航管人員罷工，中、小型航空公司出現(xiàn)。造成半年機(jī)場擁擠、混亂、不規(guī)范等問題。1980s，美國政府采取措施，經(jīng)過時(shí)常競爭、淘汰，出現(xiàn)低成本航空公司。放松管制擴(kuò)展到歐洲、日本，使民航市場全球化。兼并、重組、代碼共享、天空開放，實(shí)現(xiàn)了第一次民航業(yè)大發(fā)展。

第四節(jié)

中國民航的歷史發(fā)展概況一．舊中國時(shí)期（1920-1949）1909年，旅美華僑馮如，制造成功飛機(jī)并試飛成功；1910年，北京南苑制造成功飛機(jī)；1911年，辛亥革命爆發(fā)，南方革命政府、北方軍閥和其他勢力都發(fā)展航空，用于軍事目的；1918年，北洋政府成立航空事務(wù)處；1920年，我國第一條航線，北京---天津航線開通，后延伸至濟(jì)南；1928年，政府開始籌辦民用航空；1929年，滬蓉航空管理處成立，開辟上海---南京航線；1930年，與美商合資組建中國航空公司；1931年，與漢沙合資組建歐亞航空公司；1933年，西南五省組建西南航空公司；抗日戰(zhàn)爭前夕，開通了上海---北京、上海---廣州、上海---成都、上海---蘭州---烏魯木齊、北京---廣州、蘭州---包頭、西安---昆明、烏魯木齊---塔城、廣州---?？?、廣州---南寧等航線；1936年，開辟第一條國際航線，廣州---河內(nèi)航線；1939年，中蘇航空公司成立，開辟重慶---莫斯科航線；中航/歐亞航執(zhí)行印度---昆明---重慶運(yùn)輸任務(wù)；1949年10月，中國航空公司、中央航空公司共有從業(yè)人員6000多人，航線52條，通往40多個(gè)城市，航線里程8萬公里；1946年，美國陳納德利用戰(zhàn)時(shí)與中國政府的關(guān)系和戰(zhàn)后剩余的軍事運(yùn)輸機(jī)，成立陳納德空運(yùn)隊(duì)，開展民航業(yè)務(wù)，但主要用于支援國民黨政府進(jìn)行內(nèi)戰(zhàn)。二．計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)期（1949-1978）1949年11月9日，中國航/中央航兩航起義，4000余員工參與，12架飛機(jī)，由香港飛大陸；1949年11月，中央軍委民航局成立；1954年，民航局歸國務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)，成立中國民航總局，屬半軍事化組織；1949-1965年，購買新飛機(jī)，擴(kuò)建、新建一批機(jī)場，開辟新航線，建成以北京為中心的單線式航空網(wǎng)絡(luò)；重點(diǎn)是航空制造業(yè)和空軍，民航只從屬于軍事航空。首要任務(wù)是保障政府和軍事人員交通和國際交往的需要、處理一些緊急事態(tài)，而客貨運(yùn)輸任務(wù)放在次要位置；1965-1976年，十年動亂，民航處于停滯狀態(tài)。三．改革開放時(shí)期（1978年---今）1972年，我國恢復(fù)聯(lián)合國席位；1978年，十一屆三中全會，改革開放；1980年，民航從由軍隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)轉(zhuǎn)到由政府領(lǐng)導(dǎo)。1．1978-1987年，改革軍事化集中指揮體系，航線增加；2．1987-1997年，航空公司、機(jī)場、地區(qū)管理局政企分開，我國民航業(yè)超常規(guī)發(fā)展，擠身航空大國行列；3．1997-2003年，由速度型轉(zhuǎn)化為效益型，精簡機(jī)構(gòu)，航空公司與政府分離，機(jī)場關(guān)系得以理順；4．2004-2008年，購買新飛機(jī)，增、擴(kuò)航路，追加民航教育投資，中國民航實(shí)現(xiàn)第二次大發(fā)展，我國由航空大國向航空強(qiáng)國邁進(jìn)。

第二章民用航空器§2－1民用航空器的分類一、航空器的分類1.航空器：任何可以從空氣的反作用力取得支撐力的機(jī)器。2.氣球：升力來自于氣囊，充氣：熱空氣、氫氣、氦氣。3.自由氣球：隨風(fēng)向而飄移；系留氣球：由繩索系留在地面。4.飛艇：●升空原理與氣球相同，但帶有動力裝置，可依靠自身動力飛向預(yù)定的目的地?！裉攸c(diǎn)：體積大，速度慢，不靈活，易失火。用于早期的航空運(yùn)輸?！瘳F(xiàn)用于2巡邏、攝影、吊裝大型設(shè)備及空中廣告等。5.滑翔機(jī)沒有動力驅(qū)動的帶有固定機(jī)翼的重于空氣的航空器，它的起飛要靠其他動力器械的拖曳或靠從高地下滑來實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用：體育運(yùn)動、訓(xùn)練競賽、普及航空知識。6.風(fēng)箏是最早出現(xiàn)的重于空氣的飛行器。7.飛機(jī)——固定翼航空器特征：有動力和固定機(jī)翼。按用途分：按起降場所分(1)直升機(jī)原理：利用機(jī)身上的動力驅(qū)動旋翼旋轉(zhuǎn)而取得升力，能垂直起飛、降落。(2)旋翼機(jī)在機(jī)身上方也有一個(gè)巨大的旋翼，和直升機(jī)的區(qū)別：用動力驅(qū)動螺旋槳推動機(jī)身向前運(yùn)動，由旋翼和迎面氣流的相互作用使旋翼產(chǎn)生升力，只用于體育活動。(3)撲翼機(jī)是人類模仿鳥類飛行而制造的機(jī)翼可以上下?lián)鋭拥暮娇掌?，只處于研制試飛階段。二、民用飛機(jī)的分類按飛機(jī)的用途分為：航線飛機(jī)、通用航空飛機(jī)。航線飛機(jī)是商業(yè)運(yùn)輸用，通用航空飛機(jī)用于通用航空。（一）航線飛機(jī)又稱運(yùn)輸機(jī)，分為：航線飛機(jī)是民用航空運(yùn)輸?shù)闹黧w，尤其是旅客機(jī)占了大部分?？蜋C(jī)分類：1.

按航程分：據(jù)此，又可將客機(jī)分為干線飛機(jī)、支線飛機(jī)。干線飛機(jī)：指遠(yuǎn)、中程客機(jī)，一般用于國內(nèi)干線和國際航線。（干線：用于大城市和小城市之間，在一定區(qū)域飛行。）支線飛機(jī)：用于支線飛行的短程客機(jī)。2.按飛機(jī)發(fā)動機(jī)類型分：

活塞式飛機(jī)：利用氣體膨脹做功，產(chǎn)生推力。早期普遍使用。噴氣式飛機(jī)：通過燃油在發(fā)動機(jī)內(nèi)部燃燒，使燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，同時(shí)利用反作用力把氣體排向后方產(chǎn)生推力。3.按發(fā)動機(jī)數(shù)量分：4.按飛行速度分：目前，多數(shù)噴氣式客機(jī)為高亞音速飛機(jī)類型。投入運(yùn)營的超音速飛機(jī)：（1）蘇聯(lián)研制的圖－144超音速客機(jī)（2）英、法聯(lián)合研制的“協(xié)和”號超音速客機(jī)5.按客座數(shù)分：6.按機(jī)身直徑分：（二）通用航空飛機(jī)1.公務(wù)機(jī)2.農(nóng)業(yè)機(jī)3.教練機(jī)4.多用途輕型飛機(jī)三、民用航空器的使用概況和使用要求：1.使用：98％以上為飛機(jī)，2％為直升機(jī)（短途運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)航空、空中攝影）；2.要求：安全、快速、經(jīng)濟(jì)、舒適及符合環(huán)保要求。

§2.2飛行基本原理一、飛機(jī)升力的產(chǎn)生

基本概念（1）流體：包括氣體和液體。（2）穩(wěn)定流動：流體的流動不隨時(shí)間變化。例：液體流過不同截面的容器，保持容器內(nèi)液體表面位置不變，則液體的流動不隨時(shí)間變化。（一）伯努利定理1.連續(xù)性定理

假設(shè)：12S1,v112S1,v1S2,v2（2）流體沒有滲漏。在穩(wěn)定流動條件下，由文氏管流動實(shí)驗(yàn)可知：a)流動是連續(xù)的，單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)口處和出口處所流過的流體質(zhì)量是相同的；據(jù)此，進(jìn)一步推導(dǎo)如下：假設(shè)M1，M2分別為流體流經(jīng)各截面處的質(zhì)量，則有M1=M2M1=M2 (1)又根據(jù)：有：所以有： （2）

式（2）又稱為流體的連續(xù)性定理，其物理意義是：單位時(shí)間流過各截面的流體質(zhì)量相等；流體的流速與管道截面積大小成反比（截面積大的地方流速小，截面積小的地方流速大）。2.流體的伯努力定理幾個(gè)定義：（1）靜壓P：是流體作用在容器壁上的壓強(qiáng)，是單位流體在靜止時(shí)所具有的能量。（2）動壓Q＝：是流體流動時(shí)在流動方向上所產(chǎn)生的壓強(qiáng)，是單位流體內(nèi)包含的運(yùn)動能量。（3）總壓P0：是單位流體內(nèi)動能和靜止能的總和。定理推導(dǎo)：在流體流動中，它的能量包含動能和勢能（壓力能）兩部分，根據(jù)能量守恒定律，如果把能量的損耗忽略不計(jì)，流體在各截面上的能量總和是不變的，所以有： （3）即：討論：根據(jù)式（2）和式（3），可以得到以下結(jié)論：（1）在截面積小的地方流速大，截面積大的地方流速?。ǜ鶕?jù)式2）；（2）流速v大時(shí)（即動能大），靜壓?。▌菽苄。?；流速小的地方靜壓大。（根據(jù)式3，可以理解成增加的動能來自于勢能的減小）（3）綜合2，3，可得出：截面積小的地方靜壓小，即靜壓與截面積成正比。（4）伯努力定理在低速穩(wěn)定流動時(shí)比較適用，對高速流動時(shí)，只能做定性分析。（高速流動，氣體則不能再視為不可壓縮流體，同時(shí)其密度變化也不容忽略）伯努力定理的應(yīng)用——風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)（二）飛機(jī)升力的產(chǎn)生1.

問題的提出：起點(diǎn)終點(diǎn)起點(diǎn)終點(diǎn)答案是：小狗快，因?yàn)樾」匪哌^的路程要比人走過的要長，則必然速度要更快一些，才能在同一時(shí)間與人一起到達(dá)終點(diǎn)。2.

類似地，我們可以分析飛機(jī)升力的產(chǎn)生原理：V1,P1V1,P1，P01如下圖所示：V2,P2,PV2,P2,P02氣流經(jīng)過機(jī)翼前緣時(shí)，被分成兩部分：一部分從上表面流過，一部分從下表面流過。根據(jù)連續(xù)性定理：流過上表面和下表面的氣流在機(jī)翼前緣分離后，將在相同的時(shí)間到達(dá)機(jī)翼后緣并匯合。由于機(jī)翼上表面的彎曲弧度大，氣流流經(jīng)上表面所走過的路程要比下表面的長（這是由飛機(jī)翼型剖面的特點(diǎn)所決定的），類似于小狗與人速度的對比分析可知：流過機(jī)翼上表面的速度（記為v1）比流過下表面的氣流速度（記為v2）更快。即：根據(jù)伯努力定理：上、下表面的總壓相等，即，所以有： （4）這樣，在機(jī)翼的上、下表面的靜壓不同，即產(chǎn)生了壓力差。該壓力差在垂直于相對氣流方向的分量，就是升力。3.一些定義

翼剖面：沿平行于機(jī)身縱軸方向把機(jī)翼切下的剖面。

翼弦：機(jī)翼翼型的前緣點(diǎn)和后緣點(diǎn)的連線。

迎角：翼弦和相對氣流方向的夾角。

壓力中心CP（CenterofPressure）：機(jī)翼升力的著力點(diǎn)。

重心CG（CenterofGravity）。4.升力公式Cy——飛機(jī)的升力系數(shù)，與飛機(jī)翼型、迎角大小有關(guān)；——飛機(jī)的飛行動壓臨界

臨界

5.升力系數(shù)隨迎角的變化規(guī)律（1）當(dāng)，升力系數(shù)隨迎角增大而增大；（2）當(dāng)，升力系數(shù)為最大；（3）當(dāng)，升力系數(shù)隨迎角的增大而減小，進(jìn)入失速區(qū)。飛機(jī)不應(yīng)以大于或接近于“臨界迎角”的迎角飛行！失速：當(dāng)迎角增大到一定值（達(dá)到并超過）時(shí)，機(jī)翼幾乎橫在氣流中，此時(shí)，氣流的流線被破壞，氣流從機(jī)翼前緣開設(shè)分離，尾部形成渦流，造成飛機(jī)升力突然迅速降低，阻力迅速增大，此狀態(tài)稱為飛機(jī)的失速。飛機(jī)進(jìn)入失速后，飛機(jī)會發(fā)生螺旋、下降以及抖振現(xiàn)象。飛機(jī)不應(yīng)以大于或接近于“臨界迎角”的迎角飛行！

（三）飛機(jī)上作用的力升力重力升力重力推力阻力LiftPullWeightDrag1.

升力升力垂直于飛行速度方向，它將飛機(jī)支托在空中，克服飛機(jī)受到的重力影響，使其自由翱翔。2.

阻力阻力是與飛機(jī)運(yùn)動軌跡平行，與飛行速度方向相反的力。阻力阻礙飛機(jī)的飛行，但沒有阻力飛機(jī)又無法穩(wěn)定飛行。

阻力公式：阻力系數(shù)阻力系數(shù)

阻力產(chǎn)生原因?qū)τ诘退亠w機(jī)，根據(jù)阻力的形成原因，可將阻力分為：摩擦阻力壓差阻力干擾阻力誘導(dǎo)阻力（1）摩擦阻力由于飛機(jī)表面上空氣有粘性，氣流與飛機(jī)表面發(fā)生粘滯摩擦而引起的與飛行方向相反的力。摩擦阻力與飛行速度成正比，且與飛機(jī)的表面積成正比，與飛機(jī)表面的粗糙程度有關(guān)，表面越粗糙，摩擦阻力越大。（2）壓差阻力

定義：是由飛機(jī)前方受到的動壓和后方形成的低壓的壓力差，導(dǎo)致氣流附面層分離，從而產(chǎn)生的阻力。

產(chǎn)生原因：氣流流過機(jī)翼后，在機(jī)翼的后緣部分產(chǎn)生附面層分離形成渦流區(qū)，壓強(qiáng)降低；而在機(jī)翼前緣部分，氣流受阻壓強(qiáng)增大，這樣，機(jī)翼前后緣就產(chǎn)生了壓力差，從而產(chǎn)生壓差阻力。

影響因素：飛機(jī)壓差阻力與飛機(jī)迎風(fēng)面積、機(jī)翼翼型和迎角有關(guān)。迎風(fēng)面積大，迎角越大，壓差阻力也越大。（3）干擾阻力定義：飛機(jī)各部分之間由于氣流相互干擾而產(chǎn)生的額外阻力。影響因素：飛機(jī)各部件之間的結(jié)合狀況。飛機(jī)各部件之間的平滑過渡和整流包皮，可以有效減小干擾阻力的大小。（4）誘導(dǎo)阻力

定義：由于翼尖渦流的誘導(dǎo)，導(dǎo)致氣流下洗，在平行于相對氣流方向出現(xiàn)阻礙飛機(jī)前進(jìn)的力，這就是誘導(dǎo)阻力。

翼尖渦的形成正常飛行時(shí)，下翼面的壓強(qiáng)比上翼面高，在上下翼面壓強(qiáng)差的作用下，下翼面的氣流就會繞過翼尖流向上翼面。這樣形成的漩渦稱為翼尖渦。誘導(dǎo)阻力的產(chǎn)生空氣在翼尖形成漩渦，產(chǎn)生一個(gè)向下的下洗速度ω，使原來的相對氣流速度方向發(fā)生改變，由v→v’，使升力L偏轉(zhuǎn)到L’，L‘的水平分量D，即為誘導(dǎo)阻力。如下圖所示：LL’D誘導(dǎo)阻力是伴隨著升力的產(chǎn)生而產(chǎn)生。影響誘導(dǎo)阻力的因素機(jī)翼平面形狀；（橢圓形機(jī)翼的誘導(dǎo)阻力最小）展弦比越大，誘導(dǎo)阻力越小。升力越大，誘導(dǎo)阻力越大。加裝翼梢小翼可以減小誘導(dǎo)阻力。（5）激波阻力對于高速飛行，除了上述四個(gè)阻力外，還產(chǎn)生一個(gè)激波阻力。產(chǎn)生原因當(dāng)物體以接近于音速飛行時(shí)，物體前方形成一層劇烈壓縮的空氣層，該層空氣密度增加，阻力增加，空氣分子劇烈碰撞，使穩(wěn)定增加，稱為激波。激波導(dǎo)致：阻力增加，升力減小，形成“音障”。飛機(jī)速度接近和超過音速時(shí)，只有當(dāng)推力增大到一定程度時(shí)，才能克服激波帶來的阻力，突破音障。馬赫數(shù)MV：飛行速度a：當(dāng)?shù)匾羲俪羲亠w機(jī)在超越音障時(shí)，由于激波的傳播，發(fā)出雷鳴般的聲音，稱音爆。超音速飛行，燃料消耗大，經(jīng)濟(jì)性差。高亞音速飛機(jī)在局部區(qū)域上可能達(dá)到或超過音速，產(chǎn)生局部激波。應(yīng)盡可能推遲激波的產(chǎn)生，如采用后掠翼，超臨界翼型。

典型飛機(jī)阻力構(gòu)成典型飛機(jī)阻力構(gòu)成阻力名稱亞音速運(yùn)輸機(jī)超音速戰(zhàn)斗機(jī)單旋翼直升機(jī)摩擦阻力45%23%25%誘導(dǎo)阻力40%29%25%干擾阻力7%6%40%激波阻力3%35%5%其他阻力5%7%5%

二、飛機(jī)的飛行控制1?；靖拍頩Z立軸（偏航）

機(jī)體軸系XX縱軸（橫滾）

YY橫軸（俯仰）

（1）縱軸：從機(jī)頭到機(jī)尾，穿過整個(gè)機(jī)身的軸。（2）橫軸：通過重心，垂直于縱軸，伸向兩翼的軸。（3）立軸：與縱軸、橫軸組成的平面垂直的軸。飛機(jī)的運(yùn)動（1）俯仰運(yùn)動：飛機(jī)繞橫軸的轉(zhuǎn)動稱為俯仰運(yùn)動。（2）偏航運(yùn)動：飛機(jī)繞立軸的轉(zhuǎn)動稱為偏航運(yùn)動。（3）橫滾運(yùn)動：飛機(jī)繞縱軸的轉(zhuǎn)動稱為橫滾運(yùn)動。1.飛機(jī)的平衡平衡的概念所有作用于飛機(jī)的外力和力矩之和都等于零的狀態(tài)稱為飛機(jī)的平衡狀態(tài)。第四節(jié)飛機(jī)動力裝置飛機(jī)的核心部分，飛機(jī)的心臟構(gòu)造復(fù)雜，自成系統(tǒng)普惠，羅羅為飛機(jī)提供動力。發(fā)動機(jī)、螺旋槳、輔助動力裝置及其他附件分類：活塞式四沖程汽油內(nèi)燃機(jī)噴氣式渦噴渦槳渦扇渦軸

一、活塞式發(fā)動機(jī)1，原理組成：氣缸，活塞，曲軸，連桿四沖程：進(jìn)氣：進(jìn)氣活門打開，油、氣進(jìn)入氣缸，活塞下移壓縮：進(jìn)氣、排氣活門關(guān)閉，曲軸慣性向上，混合氣體受壓縮，至上死點(diǎn)溫度，400，壓力，10幾個(gè)大氣壓工作：上、下死點(diǎn)的容積比稱壓縮比，在5-8之間。點(diǎn)火，燃燒，活塞向下快速運(yùn)動，產(chǎn)生機(jī)械能溫度，2500℃，壓力，50-75個(gè)大氣壓排氣：曲軸從下死點(diǎn)慣性旋轉(zhuǎn)，活塞向上，進(jìn)氣活門關(guān)閉，排氣活門打開廢氣排出每次循環(huán)：往復(fù)兩次，四個(gè)沖程2，活塞式發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)單個(gè)氣缸功率不夠多缸：工作時(shí)間錯(cuò)開，振動均勻，5-28缸4000馬力往復(fù)運(yùn)動連續(xù)旋轉(zhuǎn)慣性使活塞運(yùn)動保持下去曲軸輸出功率，使螺旋槳轉(zhuǎn)動，拉力曲軸通過齒輪帶動凸輪軸控制氣門順序開閉進(jìn)氣，排氣活門燃料系統(tǒng)組成：油箱，導(dǎo)管，汽化器式：霧化燃油，與空氣混合，進(jìn)入氣缸直接噴射式：燃油通過噴射裝置直接進(jìn)入氣缸汽化器式：霧化燃油，與空氣混合，進(jìn)入氣缸直接噴射式：燃油通過噴射裝置直接進(jìn)入氣缸進(jìn)氣系統(tǒng)

點(diǎn)火系統(tǒng)：磁電機(jī)——產(chǎn)生高壓電點(diǎn)火分配器——高壓電按順序送到各火花塞火花塞——發(fā)出電火花點(diǎn)燃混合氣體潤滑系統(tǒng)：減少機(jī)件之間的摩擦阻力滑油箱，滑油泵——將滑油送到各摩擦面，流回滑油箱，管道冷卻系統(tǒng)：液冷式——發(fā)動機(jī)截面小，阻力小，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重量大。用氣缸外流動的冷卻液吸收熱量散熱器上氣流帶走冷卻液吸收的熱量氣冷式——冷卻效率高，迎風(fēng)面積大，結(jié)構(gòu)簡單重量較輕，使用居多氣缸外壁上有許多散熱片氣缸迎風(fēng)呈星形布置迎風(fēng)氣流帶走熱量啟動系統(tǒng)：氣動——壓縮空氣充入氣缸使發(fā)動機(jī)啟動電動——啟動電機(jī)帶動啟動機(jī)使曲軸旋轉(zhuǎn)3，活塞式發(fā)動機(jī)的性能燃油消耗率：每馬力小時(shí)消耗油量公斤/馬力小時(shí)最初1，目前0.2-0.25重量功率比：公斤/馬力最初6.4，20世紀(jì)40年代0.5

二、螺旋槳活塞發(fā)動機(jī)+螺旋槳（產(chǎn)生拉力或推力）飛機(jī)推進(jìn)裝置組成：幾個(gè)葉片（2-6個(gè)），從根部到頂部扭曲（逐漸改變），截面為翼型面迎角：槳葉的葉弦相對于迎面氣流的角度（）從根部到尖部逐漸變小，是為了保持葉片各段產(chǎn)生大致相等的拉力槳葉角：槳葉剖面的葉弦與旋轉(zhuǎn)平面的夾角（）,又叫安裝角與的關(guān)系：飛機(jī)不動=飛機(jī)運(yùn)動旋轉(zhuǎn)v1前進(jìn)v2槳葉相對氣流u空中螺旋槳<受力分析：垂直槳葉方向產(chǎn)生拉力葉片克服阻力，產(chǎn)生拉力葉片運(yùn)動方向產(chǎn)生阻力發(fā)行速度對拉力的影響：發(fā)行速度v2上升，變小拉力下降為使不變，增大變矩螺旋槳槳矩：螺旋槳旋轉(zhuǎn)一周，槳上一點(diǎn)向前移動的距離（pitch）

螺旋槳的應(yīng)用：1.低速飛機(jī)v2<200km/h定矩螺旋槳不變2.v2較高變矩螺旋槳v2上升增大飛行員控制v2下降減小不需拉力=90°順槳需反向拉力<0°逆槳、反槳3.恒速變矩螺旋槳：由轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器自動調(diào)節(jié)槳矩

噴氣發(fā)動機(jī)+螺旋槳渦槳螺旋槳飛機(jī)的限制：800km/h以下200-700km/h效率很高，支線飛機(jī)速度增加，葉尖接近音速

三、空氣噴氣發(fā)動機(jī)turbojet1.噴氣發(fā)動機(jī)原理化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能推力1）

推力的產(chǎn)生發(fā)動機(jī)內(nèi)的氣流燃燒，膨脹，向后排出，產(chǎn)生反作用力，飛機(jī)向前F=ma=m[(v2-v1)/t]=(m/t)(v2-v1)=G(v2-v1)G每秒噴出的燃?xì)獾馁|(zhì)量F=G(v-v0)v燃?xì)鈬姵龅乃俣葀0飛行速度依靠內(nèi)部氣體的排出產(chǎn)生的反作用力高空、無空氣處不受影響而螺旋槳依靠外部介質(zhì)（空氣）產(chǎn)生的反作用力高空受影響2）

能量的轉(zhuǎn)化熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能活塞式：封閉空間點(diǎn)燃噴氣式：開敞空間燃燒不需堅(jiān)固的器壁，連桿，曲軸重量輕

噴氣式類型自帶燃油，氧化劑——火箭發(fā)動機(jī)從空氣中獲得氧氣——空氣噴氣發(fā)動機(jī)

帶壓氣機(jī)的渦噴：進(jìn)氣道，壓氣機(jī)，燃燒室，渦輪，尾噴管比較：活塞式發(fā)動機(jī)做功是周期性的，渦噴發(fā)動機(jī)是連續(xù)的

活塞式渦噴進(jìn)氣進(jìn)氣沖程進(jìn)氣道壓縮壓縮沖程壓氣機(jī)燃燒，膨脹工作沖程燃燒室，渦輪排氣排氣沖程尾噴管

2.渦噴構(gòu)造1）進(jìn)氣道inlet使進(jìn)入發(fā)動機(jī)的空氣流平穩(wěn)地，以穩(wěn)定的流速連續(xù)進(jìn)行有防冰裝置2）壓氣機(jī)compressor作用：使空氣壓力增大，密度增大前大后小，前鋁合金，后合金鋼喘振：氣流在壓氣機(jī)內(nèi)往返振動，中間級放氣可防止喘振軸流式壓氣機(jī)：沿發(fā)動機(jī)軸向逐級壓縮9級增加7.14倍，溫度500K以上離心式壓氣機(jī)：依靠離心力把氣體壓向葉輪的外緣3）燃燒室燃油霧化后噴入，與高壓空氣混合后點(diǎn)燃現(xiàn)代大型飛機(jī)發(fā)動機(jī)使用環(huán)形燃燒室，由內(nèi)外四層殼體組成內(nèi)壁和外壁中間是火焰筒火焰溫度2000℃以上，火焰筒溫度900-1000℃其他燃燒室：單管燃燒室，多個(gè)獨(dú)立管狀燃燒室組成（6-16個(gè)）聯(lián)管燃燒室，多個(gè)管狀火焰筒，由聯(lián)焰管連通4）渦輪高速旋轉(zhuǎn)，在氣流作用下做功帶動壓氣機(jī)轉(zhuǎn)動1級到多級構(gòu)造：前小后大材料：耐高溫合金材料渦輪前溫度1400℃5）尾噴管圓筒狀噴口處面積縮小使排出氣流流速增加整流錐使環(huán)形氣流變?yōu)橹畏赐拼蜷_時(shí)，氣流產(chǎn)生向后的拉力，使飛機(jī)減速

渦噴特點(diǎn)：重量輕，推力大，高速性能好油耗大，經(jīng)濟(jì)性差

3.渦槳發(fā)動機(jī)渦輪輸出軸功率帶動螺旋槳構(gòu)造和渦噴基本相同增加兩個(gè)要求①

渦輪級數(shù)相應(yīng)增加②

減速機(jī)構(gòu)為使發(fā)動機(jī)緊湊，可采用離心式壓氣機(jī)也有采用兩套渦輪：燃?xì)鉁u輪連壓氣機(jī)；自由渦輪轉(zhuǎn)速低，連螺旋槳減速器動力分配：90%拉力（螺旋槳產(chǎn)生），10%推力（尾噴管產(chǎn)生）應(yīng)用：800km/h以下油耗接近活塞式，燃燒煤油，馬力大，用于中速支線飛機(jī)

4.渦扇發(fā)動機(jī)高亞音速實(shí)現(xiàn)低油耗飛行壓氣機(jī)前加幾級風(fēng)扇，之后氣流分成兩部分外涵道：氣流從核心發(fā)動機(jī)外流過，產(chǎn)生推力，類似螺旋槳內(nèi)涵道：氣流通過核心發(fā)動機(jī)，推動渦輪，從尾噴管排出，與渦噴相同結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：葉片縮短，有限涵道，避免葉尖激波涵道比：外/內(nèi)涵道流量比一般在5-8之間大經(jīng)濟(jì)性高太大阻力上升，制造困難渦輪前溫度：1250℃增壓比27渦扇發(fā)動機(jī)特點(diǎn)：空氣流量大推力大高亞音速時(shí)油耗低，噪音低民航飛機(jī)上應(yīng)用廣泛

5.渦軸發(fā)動機(jī)應(yīng)用于直升機(jī)和只輸出軸功率而不需要噴氣動力的機(jī)械的一種渦輪發(fā)動機(jī)構(gòu)成：兩套渦輪一套帶動壓氣機(jī)；另一套專門輸出功率自由渦輪帶動減速器進(jìn)而帶動旋翼噴氣通過自由渦輪后動力很小渦軸發(fā)動機(jī)的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)重量輕，功率大，油耗低制造困難，技術(shù)復(fù)雜，減速器重量大，初成本高

6.渦噴發(fā)動機(jī)的附屬系統(tǒng)1）燃油系統(tǒng)把儲油裝置（油箱）和發(fā)動機(jī)連接起來，按預(yù)定的油量和程序向發(fā)動機(jī)供油2）啟動系統(tǒng)帶動發(fā)動機(jī)啟動，有電動機(jī)啟動和空氣啟動3）附件傳動系統(tǒng)減速齒輪裝置，為飛機(jī)的液壓，氣壓和電氣裝置提供動力4）潤滑系統(tǒng)對渦輪發(fā)動機(jī)的所有齒輪，軸承用潤滑油潤滑和冷卻組成：滑油箱，滑油泵，供油管道，供油噴嘴，回油管道，冷卻裝置5）控制儀表系統(tǒng)使駕駛員能控制和選擇發(fā)動機(jī)的狀態(tài)，通過儀表監(jiān)視發(fā)動機(jī)的工作情況壓力表，溫度表，轉(zhuǎn)速表，燃油流量和油量表，振動指示器，扭矩表6）冷卻系統(tǒng)大部分由空氣冷卻，齒輪箱，軸承由滑油冷卻

四、發(fā)動機(jī)的性能和安裝1.發(fā)動機(jī)的性能功率在輸出軸上得到軸馬力推力千?；虬酰Γ┕β屎屯屏Φ年P(guān)系：推進(jìn)效率耗油率：千克（油量）/馬力小時(shí)（螺旋槳）千克（油量）/千牛小時(shí)（噴氣）耗油率越低越好重量：功率重量比馬力重量比（螺旋槳）推力重量比公斤力/公斤（噴氣）越高越好2.發(fā)動機(jī)的安裝位置螺旋槳發(fā)動機(jī)機(jī)身前段機(jī)翼上噴氣式發(fā)動機(jī)機(jī)翼根部中部短艙內(nèi)噪音大、振動大機(jī)翼下發(fā)動機(jī)吊艙內(nèi)翼吊布局機(jī)身尾部尾吊布局混合布局如MD11

五、輔助動力系統(tǒng)（APU）向飛機(jī)提供電力，壓縮空氣飛前：APU供電啟動主發(fā)動機(jī)起飛時(shí)：APU提供電力和壓縮空氣115V三相交流電降落后：APU提供電力和空調(diào)空中發(fā)動機(jī)停車：APU啟動APU是一個(gè)完整的獨(dú)立系統(tǒng)，進(jìn)氣口位于垂尾附近、機(jī)身上方，排氣口位于尾錐處朝下有獨(dú)立的附加齒輪箱，潤滑系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，防火系統(tǒng)ECU協(xié)調(diào)APU的啟動，操縱，監(jiān)控，空氣輸出顯示在EICAS上第五節(jié)飛機(jī)電子儀表裝置飛機(jī)感知外部情況：控制飛行狀態(tài)的核心早期簡單飛行儀表：飛行控制實(shí)現(xiàn)自動化：辨別航向、適應(yīng)氣象條件、低能見度著陸；選擇最佳航線、最大飛行狀態(tài)；綜合彩色顯像管顯示：重量下降，費(fèi)用上升一、通信系統(tǒng)（communicationsystem）使飛機(jī)在飛行的各階段中與地面航管人員、維修人員保持雙向語音信號聯(lián)系；包括：VHFHFSELCALAIS1、

VHF：目視范圍內(nèi)通信，300m高度處為74km用于飛行，降落或通過管制空域時(shí)，機(jī)組人員和地面人員的雙向語音通信；組成：收發(fā)組、控制盒、天線；頻率范圍：110.000~135.975MHz，25kHz間隔，720個(gè)頻道AM：121.500MHz2、

HF：遠(yuǎn)距離通信，短波，電離層反射，幾千公里；在飛行中保持基地與遠(yuǎn)方航站的聯(lián)絡(luò)；頻率范圍：２－30MHz，1KHz間隔，SSB組成：收發(fā)組、天線耦合器、控制盒、天線3、

SELCAL：地面呼叫飛機(jī)時(shí)，燈光、音響通知，四位八進(jìn)制代碼，通過ＭＦ、ＶＨＦ4、

AIS：（１）

飛行內(nèi)話：音頻選擇器+相應(yīng)開關(guān)線路；駕駛員用音頻選擇盒，將話筒連接到所選擇的通信系統(tǒng)TX使該系統(tǒng)的音頻信號輸入駕駛員耳機(jī)或揚(yáng)聲器RX也可受導(dǎo)航音頻或機(jī)組通話；（２）

勤務(wù)內(nèi)話：有機(jī)上各服務(wù)站位組成內(nèi)話系統(tǒng)：駕駛艙、客艙、貨艙服務(wù)員站位，地面服務(wù)維修人員站位；（３）

客艙廣播及娛樂系統(tǒng)：向旅客廣播通知，放送音樂，常見的是通道音樂廣播設(shè)備，錄像稿播放設(shè)備；（４）

呼喚系統(tǒng)：組成：各站位呼喚燈、諧音器、呼喚按鈕；工作：某內(nèi)話站位上按下要通話的站位按鈕，該站位揚(yáng)聲器響，指示燈亮；按旅客座椅上按下乘務(wù)員按鈕，乘務(wù)員艙位指示燈亮；二、導(dǎo)航系統(tǒng)：飛機(jī)按預(yù)定行新，準(zhǔn)確達(dá)到預(yù)定位置，完成航行任務(wù)；１、ADF：磁羅盤：用磁針只是出地球上N、S極的儀表；ACF：用無線電信號測定飛機(jī)縱軸與地面導(dǎo)航臺的相對方位，精度2°~5°頻率范圍：100~200kHz中波波段，地面設(shè)NDB組成：RX，環(huán)形天線（方向性、唯一）、垂直天線、控制器、指示其轉(zhuǎn)動COOP—〉固定COOP+測角器RMI：盤有磁羅盤帶動，針由VOR/ADP帶動；２、DME：用往返電磁波的時(shí)間測飛機(jī)到地面臺的斜據(jù)，顯示在HSI上，以海里為單位；頻率：：1025~1150MHz，=63MHz３、RA：利用無線電波的頻差測飛機(jī)與地面時(shí)間的高度，0~2500ft或0~5000ft，起飛、著陸時(shí)用；組成：RX、TX、RX天線、TX天線、指示器；頻率：4200~4400MHz，F(xiàn)M；４、VOR：測向：測磁北到導(dǎo)航臺的方位；：30Hz對9960Hz副載波先調(diào)頻，再對載波調(diào)幅：30HZ對載波調(diào)幅。 比較和的相位差５、ILS：F2.25引導(dǎo)飛機(jī)沿正確的航道下滑著陸。地面設(shè)備：Loc信標(biāo)：引導(dǎo)飛機(jī)對準(zhǔn)跑道中心線108.1MHz~119.5MHz G/S信標(biāo)：引導(dǎo)飛機(jī)對準(zhǔn)一定的坡度下滑329.15MHz~335.00MHz MB信標(biāo)：在離跑道入口端一定位置檢查飛機(jī)通過信標(biāo)臺的高度、速度75MHz記載設(shè)備： LOCRxG/SRxMBRx：遠(yuǎn)臺：4.5海里，400Hz（藍(lán)）；中臺：0.5海里，1300Hz（黃）；近跑道入口4000Hz（白）。６、WR：F2.5.3探測飛機(jī)前方一定區(qū)域內(nèi)的危險(xiǎn)氣象情況，障礙物，地面情況。頻率：x波段9345MHz或9375MHz。天線：左右120o ，上下±15o，不同目標(biāo)不同顯示?；夭ㄐ盘栵@示在EHSI上，附距離尺探測、雷雨、冰雹、湍流、風(fēng)切變等MAP：地形測繪７、IRS：加速度計(jì)、陀螺、計(jì)算機(jī)加速度計(jì)測切線加速度ax、ay、az陀螺測3個(gè)軸的角加速度、、；球面坐標(biāo)：經(jīng)度、緯度、高度F2.5.4.加速度計(jì)的組成三軸指向保持恒定：一個(gè)三軸陀螺平臺—>激光陀螺—>光纖陀螺平臺式慣導(dǎo)捷聯(lián)式慣導(dǎo)F2.5.5三個(gè)平臺指向由計(jì)算機(jī)算出８、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)：飛機(jī)接收衛(wèi)星信號，通過飛機(jī)—衛(wèi)星、衛(wèi)星—地球相對位置計(jì)算，得出飛機(jī)位置美國GPS：24顆地球軌道衛(wèi)星，3顆備用機(jī)載GPS：RX能收到4個(gè)以上衛(wèi)星信號，根據(jù)位置差算出飛機(jī)位置精度高、機(jī)載設(shè)備簡單、不受氣候影、無積累誤差、垂直方向精度不夠９、ATCTransponder：地面詢問器＋機(jī)載應(yīng)答機(jī)（1090MHz）—>二次雷達(dá)A模式：飛機(jī)的識別代碼；C模式：飛機(jī)的氣壓高度；地面航管雷達(dá)屏幕上顯示飛機(jī)的編碼和高度；三、飛機(jī)控制儀表系統(tǒng)：１、

大氣數(shù)據(jù)儀表：通過測大氣壓力、測飛機(jī)高度、速度（１）

氣壓高度表：不同基準(zhǔn)、不同定義高度F2.56相對高度：飛機(jī)對某一制定機(jī)場的高度場面氣壓高度真是高度：飛機(jī)與地面的垂直高度標(biāo)準(zhǔn)高度：飛機(jī)到標(biāo)準(zhǔn)氣壓平面的高度760mm汞柱高15℃進(jìn)入航線用F2.57氣壓高度表真空膜盒：壓力大壓緊膜盒—>位移傳到指示器壓力小膜盒膨脹調(diào)整旋鈕：調(diào)整膜盒上的設(shè)定壓力，設(shè)定基準(zhǔn)面—>本地機(jī)場—相對本地機(jī)場標(biāo)準(zhǔn)氣壓—相對標(biāo)準(zhǔn)氣壓高度當(dāng)?shù)剡€平面氣壓—相對絕對高度相對獨(dú)立，可作備用系統(tǒng)（２）

速度表：真空速：飛機(jī)相對于空氣的運(yùn)動速度；指示速度：測量空氣壓力的表上直接指示的速度；升降速度：飛機(jī)相對地面上升/下降的速度；地速：飛機(jī)運(yùn)動速度對地面的水平分量；馬赫數(shù)：V飛/V音伯努利定律：總壓靜壓動壓F2.58空速管的基本形式：動壓＝全壓－靜壓－>空速：膜盒內(nèi)腔和全壓管相連、膜盒外腔和靜壓管相連－>指示速度—>修正－>真空速F2.59膜盒儀表系統(tǒng)M=V空/V音升降速度：膜盒直接和大氣靜壓相連膜盒外的儀表通過一根毛細(xì)管與靜壓相連膜盒內(nèi)壓力為即時(shí)氣壓－>膜盒外的表腔壓力受毛細(xì)管阻滯，仍保持著前一個(gè)狀態(tài)的壓力

－>壓力差反映了高度的變化情況測溫、測壓必須同時(shí)工作（３）

大氣溫度差：大氣總溫大氣總溫－全受阻溫度；－靜止空氣溫度；－因空氣運(yùn)動和空氣沖擊飛機(jī)受壓縮而升高的溫度；（４）

ACD計(jì)算機(jī)處理溫度、壓力參數(shù)，修正，補(bǔ)償，得出準(zhǔn)確可靠的空速、高度數(shù)據(jù)ADC補(bǔ)償：空速、真空速、馬赫速、高度、高度變化率、地速等；＝>顯示：儀表板控制：AFCS、ECS、GPWSADC取代膜盒式壓力儀表，將每個(gè)儀表的功能變?yōu)榭傮w控制系統(tǒng)的一部分壓力式儀表－>電動式－>c.r.t－>L.C.D２、

姿態(tài)指引儀表：三個(gè)軸對地面形成的角度、航向，以陀螺為基礎(chǔ)（１）

陀螺：①

機(jī)械式陀螺：F2.60高速轉(zhuǎn)子，固定方向，慣性平臺：最外環(huán)：橫滾環(huán)roll第二環(huán)：俯仰環(huán)pitch內(nèi)環(huán)：方向環(huán)azimuths②

捷聯(lián)式陀螺：陀螺與機(jī)身相連計(jì)算機(jī)算出角速度的變化③

激光陀螺：F2.61光束在閉合回路中順時(shí)針、反時(shí)針運(yùn)行，在檢測器出會聚；如平面不轉(zhuǎn)動，兩束光沒有干涉；平面轉(zhuǎn)動，運(yùn)動路線長短產(chǎn)生時(shí)間差，光干涉－>通過干涉條紋的位移，測出平面的轉(zhuǎn)動角度（２）

陀螺儀表：HISF2.62飛機(jī)標(biāo)志－飛機(jī)相對于地面角度的變化；人工地平線－慣性平臺的位置，即地平基準(zhǔn)刻度－表示飛機(jī)俯仰、傾斜的角度（３）

慣性基準(zhǔn)系統(tǒng)IRS陀螺的速度、加速度數(shù)據(jù)－>計(jì)算出飛機(jī)的姿態(tài)：位置、傾斜、航向、速度、加速度顯示＋控制－>飛機(jī)綜合電子儀表、控制系統(tǒng)四、電子綜合儀表1960s，膜盒式儀表－>c.r.t綜合儀表①

多種數(shù)據(jù)顯示；②

綜合各種數(shù)據(jù)給出指引信號，幫助飛行員判斷；③

與AP交聯(lián)，在FMS控制下，為飛行員減荷；1、EFISF2.63EFIS、EADI、符號發(fā)生器、方式控制面板、信號儀表選擇辦組成F2.64B757主儀表板（１）

SG：接受ADS、IRS、VHFNAV、DME、RA數(shù)據(jù)；FMC、FCC的指令，變?yōu)榉査偷斤@示器；（２）

EHSI取代航向指示儀表；顯示：航向、航路、航跡、高度偏離、風(fēng)向、前方航路點(diǎn)的距離，氣象雷達(dá)，彩色顯示，符號＋文字PLAN模式：FMCU提供信息，顯示飛行計(jì)劃中的航路點(diǎn)即航路、航向等；MAP模式：顯示飛機(jī)在航路圖上的位置，指示航向、時(shí)間、到下個(gè)航路點(diǎn)的距離F2.65；VOR模式：顯示所飛航路與VOR臺的方向，到DME臺的高度；ILS模式：指示LOC、G/S偏離（３）

EADI取代姿態(tài)指引儀顯示飛機(jī)姿態(tài)、各種指令、空速、地速、無線電高度；ILS時(shí)顯示LOC、G/S偏離F2.63；（４）

控制面板：調(diào)整二個(gè)顯示上的亮度、量程或選擇工作方式；（５）

信號源儀表選擇板：哪套系統(tǒng)有故障，備用系統(tǒng)接上；ADS、IRS、FMC、FCC、SG等；備用儀表：升降速度表、空速表、高度表；RDDMI2、發(fā)動機(jī)指示與機(jī)組警告系統(tǒng)（EICAS）F2.66發(fā)動機(jī)儀表有EICAS代替；顯示發(fā)動機(jī)參數(shù)；全航段連續(xù)自動監(jiān)控發(fā)動、飛機(jī)其他系統(tǒng)，異常時(shí)報(bào)警，自動記錄故障參數(shù)；功能：接收、處理、顯示發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)；處理從其他系統(tǒng)、傳感器上來到數(shù)據(jù)，向機(jī)組報(bào)告；（1）顯示裝置：上顯示器：顯示發(fā)動機(jī)主要參數(shù)和警告信息，發(fā)動機(jī)壓力比EPR、排氣溫度、轉(zhuǎn)速下顯示器：顯示發(fā)動機(jī)輔助參數(shù)三種模式：工作模式：顯示；狀態(tài)模式：飛行中顯示所需的數(shù)據(jù)維護(hù)模式：地面維護(hù)使用（2）顯示轉(zhuǎn)換組件、顯示板的作用：轉(zhuǎn)換顯示方式；（3）維護(hù)面板作用：對不同維護(hù)信息的顯示進(jìn)行選擇；（4）計(jì)算機(jī)的功用：對信息、數(shù)據(jù)綜合處理，實(shí)現(xiàn)顯示、警告、控制、記錄等功能；五、AP自動駕駛儀1930s：保持飛機(jī)高度、速度、航跡；1950s：AP＋導(dǎo)航＋儀表，遠(yuǎn)距離自動飛行、著陸；1970s：計(jì)算機(jī)＋AP＋儀表－>FMS１、

AP原理：F2.68操縱飛機(jī)的閉環(huán)系統(tǒng)；AP取代駕駛員操作：F2.69①

傳感元件：感受飛機(jī)姿態(tài)、參數(shù)的變化；②

變換放大元件：將傳感元件產(chǎn)來的信號放大－>與標(biāo)準(zhǔn)比較－>差值作為執(zhí)行的命令③

執(zhí)行元件：SurfaceControlUnit－>改變航向的位置F2.70自動駕駛儀工作過程：接通AP－>電刷A（平飛）－>中間位置－>飛機(jī)平飛－>A、B在中間，無信號電刷B（與地面垂直）飛機(jī)上仰A刷與整個(gè)電位器上仰－>電位差－>放大器放大－>舵機(jī)－>方向舵下偏－>低頭力拒－>飛機(jī)姿態(tài)回復(fù)－>飛機(jī)仰角變小－>B回移－>偏差信號減?。?gt;反饋信號－>偏差信號－>舵機(jī)回轉(zhuǎn)－>C向回移動－>平飛－>B、C電位計(jì)都回到中點(diǎn)C為位置反饋同理：給定控制模式后，可控制飛機(jī)自動向上飛行２、

FMS（１）

AFDS自動駕駛移指引系統(tǒng)；FD＋AP：把二者合而為一FD－只向駕駛員提供姿態(tài)信息、指令；AP－只按原輸入控制飛機(jī)；F2.71AFDS框圖方式控制面板：選擇工作方式①

駕駛員操縱模式：系統(tǒng)起指示儀功能，且保持穩(wěn)定；②

駕駛員指令模式：指令選擇高度、升降速度、空速、航向、AP執(zhí)行指令；③

全自動模式：AP＋其他系統(tǒng)；FCC：接收ADS、IRS、地面信號，根據(jù)面板、家是感指令和信號處理，計(jì)算機(jī)在俯仰、橫滾、偏航三軸上的操作指令－>伺服機(jī)構(gòu)－>操縱面；傳感器和伺服機(jī)構(gòu)：測出各操縱面的位置，反饋到計(jì)算機(jī)－>伺服機(jī)構(gòu)－>作動筒－>航向偏轉(zhuǎn)警告系統(tǒng)：由警告燈光、聲音指示器組成，與FCC相連、非正常情況時(shí)警告（２）

推力管理系統(tǒng)：AP＋推力管理系統(tǒng)：姿態(tài)、推力一體自動化推力管理計(jì)算機(jī)：①

發(fā)動機(jī)的推力限制計(jì)算，安全高度內(nèi)操作發(fā)動機(jī)；②

自動油門方式管理：控制油門在推理最佳狀態(tài)工作；方式選擇面板：起飛/復(fù)飛、爬升、保持、巡航（３）

偏航阻尼系統(tǒng)F2.72大后掠角飛機(jī)，增大垂尾，但荷蘭滾－>偏航阻尼器發(fā)生偏航加速度－>ADS、IRS測出偏航速度、偏航加速度－>整形/處理器－>轉(zhuǎn)化、整平、增益控制－>荷蘭滾濾波器－>僅方向偏轉(zhuǎn)信號加到伺服機(jī)構(gòu)－>向荷蘭滾相反方向連續(xù)擺動－>擺動唄控制在很小范圍（４）

自動安定面配平系統(tǒng)：Vf－>飛機(jī)氣動中心后移①

飛行員需調(diào)整升降舵或水平安定面的傾角②

升降舵迎角增大，使飛機(jī)阻力增加，升力減小自動配平系統(tǒng)將水平尾翼設(shè)計(jì)成安裝角可調(diào)F2.73組成：安定面配平和升降舵不對稱組件SAM：處理FCC駕駛桿、ADC數(shù)據(jù)－>指令給STCM安定面控制配平組件STCM：接受駕駛桿、FCC、SAM指令，實(shí)現(xiàn)縱向配平四種配平方式：①

備用手動、電動配平，駕駛員用手操縱；②

自動配平：FCC控制配平；③

馬和數(shù)配平：高速時(shí)；④

速度配平：低速時(shí)；YD、AT都是保證飛行穩(wěn)定性而設(shè)的輔助飛行操縱系統(tǒng)YD、AT＋自動控制系統(tǒng)：增穩(wěn)系統(tǒng)YD－垂直增穩(wěn)；AT－俯仰增穩(wěn)；穩(wěn)定性與操縱性是有矛盾的①

穩(wěn)定系統(tǒng)操作權(quán)限不能太大；②

設(shè)有切斷開關(guān)；六、綜合電子控制設(shè)備：１、

FMCS：將基準(zhǔn)系統(tǒng)（ADS、IRS）、自動駕駛系統(tǒng)（AFCS、推力管理系統(tǒng)）、顯示系統(tǒng)（EFIS、EICAS）統(tǒng)一管理，由FMCS完成；組成：（１）

CDU飛前輸入飛行計(jì)劃、指令：航路、航段、離港/進(jìn)港、爬升、巡航、等待下降等；顯示與整個(gè)航路相關(guān)的資料、數(shù)據(jù)；（２）

FMC儲存著有關(guān)飛機(jī)性能和航路的大量信息接收監(jiān)控飛行中的動態(tài)信息－>經(jīng)計(jì)算機(jī)處理－>顯示－>發(fā)出指令－>FCSF2.74FMC框圖性能組塊：計(jì)算最佳姿態(tài)速度、計(jì)算速度和姿態(tài)限制、給出飛行各階段的建議數(shù)據(jù)；顯示組塊：計(jì)算選擇航路、導(dǎo)航點(diǎn)，在電子儀表系統(tǒng)顯示；導(dǎo)航功能組塊：計(jì)算位置、速度、姿態(tài)、風(fēng)速；制導(dǎo)功能組塊：下達(dá)操縱、推力指令，計(jì)算誤差并修正；FMCC控制飛機(jī)航行：飛行員監(jiān)控飛機(jī)應(yīng)急時(shí)手操縱起飛/著陸時(shí)操縱２、

飛行信息記錄系統(tǒng)：黑匣子：CVR：記錄駕駛艙的聲音，飛行的各種性能數(shù)據(jù)；DFDR：記錄飛行時(shí)的各種參數(shù)；桔紅色：承受1000g過載沖擊，30分鐘1100℃高溫，海水浸泡30天，自動信號發(fā)生器ULB：30天發(fā)射信號，垂尾下方機(jī)身后段F2.75飛機(jī)記錄器結(jié)構(gòu)圖用途：事故分析維修飛行試驗(yàn)（１）

CVR區(qū)域話筒：電容式，收集音頻信號磁帶記錄器：至少四個(gè)磁道，記錄正、副駕駛話音、其他聲音記錄最后30分鐘信號，以前信號抹掉（２）

DFDRFDAU飛行數(shù)據(jù)采集裝置：接收數(shù)據(jù)、變成記錄格式，送到記錄器飛行記錄器加速度計(jì)：記錄三軸的加速度、輸入FDAU磁帶記錄器：由前進(jìn)馬達(dá)帶動，8條磁道，全長140m，記錄25小時(shí)，60多種數(shù)據(jù)16種必錄數(shù)據(jù)：a、姿態(tài)、空速、時(shí)間、推力、各操縱面位置等３、

數(shù)據(jù)總線：1000種以上數(shù)據(jù)，聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)交輸ARINC規(guī)范系統(tǒng)向別的系統(tǒng)輸出數(shù)據(jù)要先經(jīng)ARINC發(fā)送機(jī)送入總線，取得數(shù)據(jù)經(jīng)ARINCRX解碼傳輸：二進(jìn)制，BNR或BCD數(shù)據(jù)每個(gè)數(shù)據(jù)由36位組成①

前8位：標(biāo)號；如真空速標(biāo)號位230－>10011000②

源/目標(biāo)識別符，表示數(shù)據(jù)來自何處，9～10位③

11～28位：數(shù)據(jù)區(qū)（二進(jìn)制）11～29位：數(shù)據(jù)區(qū)（二－十進(jìn)制）不滿用零④

符號/狀態(tài)矩陣：上、東西、上下29～30：（二進(jìn)制）30～31：（二－十進(jìn)制）⑤

奇偶校驗(yàn)位：32位４、

ACARS把ARINC總線上的數(shù)據(jù)通過空地雙向數(shù)據(jù)鏈進(jìn)行交換，飛機(jī)用VHF向地面發(fā)射，地面再發(fā)往航空公司，管制塔臺等。通過衛(wèi)星通信網(wǎng)在全球各航線上的使用；組成：管理組件、FMC的CDU，中央VHF收發(fā)機(jī)、打印機(jī)；管理組件－管理系統(tǒng)、控制、數(shù)據(jù)存貯FMC的CDU－輸入、顯示數(shù)據(jù)中央VHF收發(fā)機(jī)－與地面數(shù)據(jù)聯(lián)系打印機(jī)－打印數(shù)據(jù)飛機(jī)－地面實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理整體；飛機(jī)向地面自動報(bào)告飛機(jī)參數(shù)，接收地面各部指示信息；及時(shí)情報(bào)溝通故障處理提供雙向語言通信，乘客空中電話，安排預(yù)定旅客，租用車輛等５、

GPWS向飛行員提供以不安全的方式或速度靠近地面的警告；組成：GPWC、警告燈、控制板六種方式的警告①

下降速度過大；②

相對于地面的接近速度過大；③

起飛/復(fù)飛怕高士襟翼放得太小；④

飛機(jī)離地高度不夠；⑤

飛機(jī)進(jìn)近時(shí)，下滑道向下偏離；⑥

風(fēng)切變；駕駛艙音響、燈、EFIS顯示警告信息６、

TCAS（TrafficAlertandCollisionAvoidanceSystem）空中警告及避撞系統(tǒng)；（１）

原理：二次雷達(dá)：飛機(jī)編號、航向、高度；詢問器：顯示相互距離間隔避免碰撞（２）

組成：詢問器、應(yīng)答機(jī)、收發(fā)機(jī)、計(jì)算機(jī)詢問器－發(fā)脈沖信號，監(jiān)視30n.m上下3000m應(yīng)答機(jī)－與二次雷達(dá)共用，S模式編碼計(jì)算機(jī)－計(jì)算信號，提供信號、警告－>在ND上顯示監(jiān)視30架以內(nèi)飛機(jī)的動向，危險(xiǎn)接近，25－40s采取措施７、

電話操縱：Fly-By-WireF2.77將操縱系統(tǒng)中的機(jī)械傳輸部件分全部電信號代替駕駛員操縱駕駛桿－>通過電信號傳到FCC－>差異信號送入操縱面回路―>操縱面運(yùn)動FCC用于比較指令信號與各傳感系統(tǒng)來的信號人機(jī)合一，全電閉環(huán)操作系統(tǒng)；電傳操縱的優(yōu)點(diǎn)：①

操縱靈敏度高；②

AP功能完整統(tǒng)一；③

飛機(jī)機(jī)動性能提高；④

重量小，可靠性高；電傳操縱的問題：①

機(jī)組適應(yīng)期；②

可靠性疑問：隱蔽故障、突發(fā)故障－>增加備用系統(tǒng)（余度技術(shù)）四余度發(fā)展方向：光纖操縱

第三章航空器活動的環(huán)境及導(dǎo)航前面兩章對航空器的學(xué)習(xí)主要以航空器為主體，了解航空器的基本概念、發(fā)展過程、大體結(jié)構(gòu)及工作過程。飛機(jī)是在大氣的海洋里航行的飛行器。飛機(jī)的空氣動力、發(fā)動機(jī)工作狀態(tài)都與大氣密切相關(guān)。本章我們將重點(diǎn)放于航空器本身以外的大氣空間、如何引導(dǎo)航空器沿著預(yù)定的航線運(yùn)動的方法，即：航空器活動的環(huán)境及導(dǎo)航。

第一節(jié)大氣層大氣層：包圍地球的空氣層稱為大氣層或大氣一、大氣物理參數(shù)航空器活動的環(huán)境為大氣空間，對飛行影響最大的大氣物理參數(shù)是氣壓、溫度、動氣密度和音速。（一）、空氣的密度（）1、概念：空氣密度是指單位體積內(nèi)的空氣質(zhì)量。2、公式：設(shè)在立方米的體積內(nèi)有千克空氣，則密度為3、單位：標(biāo)準(zhǔn)單位為工程上所用的單位為：（工程上，G的單位是公斤，＝公斤秒/米）思考：為什么工程上密度的單位為？提示：工程上重量的單位為公斤，重量與質(zhì)量的關(guān)系是什么？4、理解：空氣的密度如同人口密度一樣，人口密度越大，單位體積內(nèi)人口的數(shù)量就越大，空氣密度越大，單位體積內(nèi)空氣分子的數(shù)量就越多，反之，越少。（二）、空氣的溫度（T）1、概念：空氣的溫度指空氣的冷熱程度。2、定理：布朗運(yùn)動，氣體的溫度越高，空氣分子不規(guī)則運(yùn)動的越快，分子的平均動能越大。反之，類似。3、單位：（1）我國常用的是，攝氏溫度（2）少數(shù)國家和地區(qū)用F華氏溫度兩者換算關(guān)系：(3)理論計(jì)算中（國際標(biāo)準(zhǔn)），常用絕對溫度T絕對溫度：當(dāng)分子停止不規(guī)則熱運(yùn)動時(shí)，即分子的平均速度為零時(shí)，此時(shí)的溫度為絕對零度。單位：開氏度K（三）、大氣壓P 1、概念：空氣的壓強(qiáng)，物體單位面積上所承受的空氣的垂直作用力。2、產(chǎn)生原因：據(jù)布朗運(yùn)動的理論，大量運(yùn)動著的分子連續(xù)不斷的撞擊物體表面，這種空氣分子對物體的撞擊作用即表現(xiàn)為大氣對該物體所施加的壓力。且分子的運(yùn)動是不規(guī)則的。因此，對于某個(gè)質(zhì)點(diǎn)各方向上的壓力是相等的。說明：在靜止的大氣中，沒有沿垂直方向運(yùn)動的空氣，說明空氣所受垂直方向的力是平衡的。即靜止大氣中每處的氣壓都與該處上空的大氣氣柱的重量平衡。數(shù)量上，大氣壓＝物體單位面積上所承受的大氣氣柱的重量。思考：隨著高度的增加，空氣壓力如何變化？3、單位工程上公斤/平方米公斤/平方厘米國際帕斯卡（Pa）牛/平方米（）毫米汞柱（mmHg）溫度，海平面大氣壓稱為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。（四）、音速1、概念：聲音在靜止的空氣中傳播的速度。2、單位：米/秒（） 二、密度（）、溫度（T）、壓力（P）和音速（v）隨高度(h)的變化1、溫度由于地球引力的作用，在地球的周圍包圍著厚厚的大氣層，根據(jù)大氣層中各個(gè)高度的特性的不同，將大氣層分為對流層、平流層、中間層、電離層和散逸層。因?yàn)轱w機(jī)一般在低于35Km的高度飛行，即在對流層和平流層飛行，因此，對于溫度隨高度的變化，我們更關(guān)心的是這兩層。在11Km以下，每升高1Km，溫度下降，這一層稱為對流層。在11Km到35～40Km的距離稱為平流層，在這一層，空氣的溫度不會隨高度的升高而升高，一般保持在。因此這一層又稱為恒溫層。在平流層外到大約80～100Km的高度，空氣的溫度先升高后降低。這一層稱為中間層。因?yàn)樵诖蠹s55Km的高度，有臭氧層的存在（），它具有吸收紫外線的作用，因此溫度升高。由于該層溫度已經(jīng)高到將空氣分子電離的程度，所以該層空氣分子具有導(dǎo)電的作用。（思考該層的作用）中間層以外到大約800Km的高度，溫度隨高度增加而升高，且溫度很高。稱為電離層。2、密度雖然溫度隨高度的增加有諸多的變化，但是，地球外層空氣的存在是因?yàn)榈厍虻囊⑵浒鼑谧约旱闹車虼?，隨著高度的增加，地球?qū)諝獾囊⑾陆担措S高度的增加，空氣就會越稀薄。而密度是單位體積空氣的質(zhì)量，因此，隨高度的增加，空氣的密度就會越小。3、壓力前面講到，大氣壓力是物體單位面積上所承受的大氣柱的重量。那么，隨高度的增加，單位面積上所承受的大氣柱的重量降低，所以大氣壓隨高度的升高而降低。三者隨高度的變化，對飛行有很大的影響。簡單的，如：飛行高度太高，空氣密度很小，發(fā)動機(jī)的效率就會很低（發(fā)動機(jī)燃燒需要氧氣）；飛行高度太高，空氣壓力很小，對飛機(jī)結(jié)構(gòu)、機(jī)載設(shè)備機(jī)上人員都是很大的威脅。

三、大氣的分層

概念：包圍著地球的空氣層稱為大氣。分類：對流層、平流層、中間層、電離層、散逸層（一）、對流層（變溫層）1、高度：由于地球在不用緯度的引力不同，因此，不同緯度對流層的高度也不盡相同。赤道最高（17～18公里），兩極較低（8～9公里），夏季高于冬季。2、特點(diǎn)：（1）、高度增加，溫度下降；每增加一千米，溫度降低6.5攝氏度。（）對流層中，空氣的熱量來自于地面而不是太陽的照射，因此，隨高度增加溫度下降。（2）、風(fēng)向風(fēng)速經(jīng)常變化太陽對地面照射不同，使得各個(gè)地方的氣溫、密度和壓力有所不同，因此形成了不同的風(fēng)向和風(fēng)速。（3）、空氣上下對流劇烈受熱多的空氣膨脹上升，受熱小的空氣冷卻下降，形成對流。（4）、氣象多由于空氣中90％以上的水蒸氣都在對流層，因此，這一層中存在云、雨、霧、雪等所有的氣象。思考：大家有沒有注意我國的飛機(jī)場的跑道是什么方向的，為什么？3、對飛機(jī)的影響（1）、高度增加，溫度下降，飛機(jī)結(jié)冰，改變了飛機(jī)的氣動外形。包括機(jī)載設(shè)備及機(jī)上人員都要受到威脅。（空調(diào)系統(tǒng)的作用）（2）、風(fēng)速、風(fēng)向改變，空氣的對流，使飛機(jī)顛簸，風(fēng)切變對飛機(jī)更是有巨大的危害。（風(fēng)的方向由向南瞬間變成向北）（3）、云、雨、霧、雪等影響能見度。尤其是在目視飛行時(shí)，這一點(diǎn)非常糟糕，即使是在現(xiàn)在自動導(dǎo)航設(shè)備如此先進(jìn)，在起飛和降落的時(shí)候還是要目視協(xié)助。因此，這一點(diǎn)對飛機(jī)的影響也是巨大的。（二）、平流層（恒溫層）1、高度：對流層以上距地面35～40Km2、特點(diǎn)：（1）、恒溫受地面影響?。?）、水蒸氣少，因此沒有云、雨、霧、雪等氣象（3）、密度小，風(fēng)向穩(wěn)定，沒有對流，空氣水平流動。思考：飛機(jī)巡航一般處于什么高度，為什么？（三）、中間層1、高度：平流層以上距地面80～100Km2、特點(diǎn)：（1）、空氣的溫度先升高后降低因?yàn)樵诖蠹s55Km的高度，有臭氧層的存在（），它具有吸收紫外線的作用，因此溫度升高。（2）、有風(fēng)，且風(fēng)速很大。（四）、電離層（暖層）1、高度：中間層以上距地面800Km2、特點(diǎn)：（1）、溫度高（2）、空氣分子被電離（用途？）（五）、散逸層1、高度：電離層以上距地面2000～3000Km2、特點(diǎn)：（1）、幾乎不受地球引力的束縛

四、國際標(biāo)準(zhǔn)大氣和飛行高度的確定（一）國際標(biāo)準(zhǔn)大氣的規(guī)定1、意義：大氣的各種物理參數(shù)隨著地理位置、地形、季節(jié)的不同而不同，因此，航空器的飛行性能在不同的地點(diǎn)、季節(jié)、高度有不同的表現(xiàn)，這使得航空器的制造和使用在不同的條件下有不同的結(jié)果，給使用者帶來麻煩，因此必須有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)在世界范圍內(nèi)統(tǒng)一比較、計(jì)算。2、規(guī)定的前提：以北半球中緯度地區(qū)的大氣物理性質(zhì)的平均值作為基礎(chǔ)建立，符合理想氣體方程：“理想”是在以下假設(shè)下的：（1）、分子沒有體積（2）、分子間沒有引力其中P－氣壓；－空氣密度；T－氣體的絕對溫度；R―氣體常數(shù)（等壓下，溫度升高1K，1Kg氣體膨脹所做的功）。3、規(guī)定：海平面的高度為零，在海平面，空氣的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是：（二）、飛行高度的確定飛機(jī)的高度表是根據(jù)氣壓來確定高度的，在飛行的不同階段，使用不同的氣壓標(biāo)準(zhǔn)來確定高度。1、場壓高度（QFE）：機(jī)場當(dāng)?shù)睾０胃叨鹊臍鈮焊叨葹榱?，飛機(jī)高度表上表示出來的高度就是機(jī)場上空的相對高度距離，即場壓高度。飛機(jī)在起飛和降落時(shí)，必須知道和機(jī)場之間的相對高度，以確保高度表指示出與機(jī)場地面及地面障礙物之間的距離，因此要使用場壓高度。飛機(jī)在起飛、降落前需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍鈮簲?shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)零。2、海平面氣壓高度（QNH）海平面氣壓高度：以當(dāng)?shù)貙?shí)際海平面的氣壓數(shù)據(jù)作為高度的基準(zhǔn)面，飛機(jī)高度表上表示出來的高度就是飛機(jī)的實(shí)際海拔高度，即海平面氣壓高度。飛機(jī)在爬升和下降階段需要知道它的真實(shí)海拔高度，以便通過航圖確定和下面地形之間的高度距離，因此需要海平面氣壓高度。3、標(biāo)準(zhǔn)氣壓高度（ISA）標(biāo)準(zhǔn)氣壓高度：以國際標(biāo)準(zhǔn)大氣的基準(zhǔn)面得到的高度稱為標(biāo)準(zhǔn)氣壓高度，為標(biāo)準(zhǔn)氣壓高度。飛機(jī)在巡航階段，為了使空中飛行的各航空器有統(tǒng)一的高度標(biāo)準(zhǔn)，避免因高度基準(zhǔn)不同而導(dǎo)致的垂直間隔不夠而出現(xiàn)故障，因此使用標(biāo)準(zhǔn)氣壓高度。

第二節(jié)空中導(dǎo)航導(dǎo)航的基本概念為一個(gè)物體在運(yùn)動中確定它的空間或地面的位置和方向的方法。導(dǎo)航中，由于是用某種方法對地面位置和方向的確定，那么，學(xué)習(xí)地球的有關(guān)知識是有必要的。

一、地球的有關(guān)知識地球的形狀：東西稍長（6378.28公里），南北略短（6356.86公里）的橢圓球體，但兩者相差較小，所以通常認(rèn)為地球?yàn)榍蛐危?371公里）。地軸：地球繞一條軸自轉(zhuǎn)，這條軸稱為地軸。地軸在地表的兩個(gè)端點(diǎn)，南面是南極（S），北面是北極（N）。1、地球的經(jīng)緯度1）、緯度a）赤道平面概念：與地軸垂直并通過地球中心的平面稱為赤道平面。特點(diǎn)：赤道平面將地球平分為相等的南北兩半。b）赤道概念：赤道平面與地表面的交線為赤道。c）緯度概念：地球上某點(diǎn)到地心連線和赤道平面的角度為該點(diǎn)的緯度。表示方法：赤道的緯度為，為了分別南北，南半球是南緯，用S表示；北半球是北緯，用N表示。南極為，北極為，北京為。其范圍為（）。d）緯線概念：同樣緯度連接起來的線為緯線，是和赤道平面平行的平面在地球表面的交線。e）緯圈概念：緯線形成緯圈。特點(diǎn)：緯圈是平行于赤道的圓，緯度越高，緯圈越小，南北極，緯圈為一個(gè)點(diǎn)。2）、經(jīng)度a）經(jīng)圈概念：包含地軸的平面與地球表面的交線稱為經(jīng)圈。b）經(jīng)線（子午線）概念：經(jīng)圈的南北極之間的線稱為經(jīng)線。表示方法：以通過倫敦格林尼治天文臺的經(jīng)線作為經(jīng)線的，這條經(jīng)線稱為主經(jīng)線，也稱為本初子午線；和經(jīng)線構(gòu)成經(jīng)圈的另一半經(jīng)線是經(jīng)線；經(jīng)線以西為西經(jīng)，用W表示；經(jīng)線以東為東經(jīng)，用E表示。c）經(jīng)度概念：通過任一點(diǎn)的經(jīng)線平面與主經(jīng)線平面的夾角為該點(diǎn)的經(jīng)度。北京，。

2、

方向、距離和坐標(biāo)1）、方向方向：地面一點(diǎn)對一點(diǎn)的坐標(biāo)體系中的角度關(guān)系。方位角：以經(jīng)線北部為基準(zhǔn)，順時(shí)針測量到水平面的給定的方向線的角度。2）、距離距離：地球表面兩點(diǎn)之間連線的長度。由于地球?yàn)榍蛐?，所以該長度為弧度長度。距離的定義：通過球心的平面和球面相交的交線是球面上半徑最大的圓。所有經(jīng)圈和赤道都是大圓。大圓的周長＝公里每條緯度都是互相平行的，則緯度每差的距離為：公里1米定義為通過巴黎經(jīng)圈的四千萬分之一。1海里定義為大圓上的長度：3）、航線航線：飛機(jī)從地球表面一點(diǎn)到另一點(diǎn)的預(yù)定的路線稱為航線。地球上的連線有多種，但作為航線一般使用大圓航線和等角航線。a）大圓航線概念：地面上任何兩點(diǎn)和地心構(gòu)成一個(gè)平面，該平面與球面的交線為連接這兩點(diǎn)的大圓，沿著大圓在兩點(diǎn)之間弧線的航線為大圓航線。特點(diǎn)：距離最短，節(jié)約燃油和時(shí)間；航行中，方向始終改變（除赤道和經(jīng)圈與大圓重合，方向不會改變外），對駕駛員帶來不便。b）等角航線概念：兩點(diǎn)間按它們的相對方位，以不變的方位角連接起來的航線，稱為等角航線。特點(diǎn)：航線角始終不變，駕駛方便；距離較長。實(shí)際應(yīng)用中，視情而定，航程短，用等角航線；航程長用大圓航線。二、地球的運(yùn)動和時(shí)間1、時(shí)間和時(shí)刻時(shí)間是運(yùn)動的持續(xù)性和順序性的度量。時(shí)刻：描述運(yùn)動順序性的度量，時(shí)刻為時(shí)間的一點(diǎn)。時(shí)段：描述運(yùn)動持續(xù)性的度量，時(shí)段為時(shí)間的一段。時(shí)間包括了時(shí)刻和時(shí)段兩方面的概念。2、地球的運(yùn)動1）、地球運(yùn)動的時(shí)間關(guān)系地球的運(yùn)動包括圍繞太陽公轉(zhuǎn)和繞著地軸自轉(zhuǎn)。地球運(yùn)動的時(shí)間關(guān)系為：地球公轉(zhuǎn)一周的時(shí)間為一年，自傳一周的時(shí)間為一天，一天分為24小時(shí)，一小時(shí)為60分，一分為60秒。2）、地球運(yùn)動的角度關(guān)系地球自轉(zhuǎn)一周為，所需時(shí)間為24小時(shí)，每小時(shí)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動要4分，轉(zhuǎn)動要4秒。3、時(shí)刻的種類及相互關(guān)系1）、地方時(shí)概念：將當(dāng)?shù)亟?jīng)線正對太陽的時(shí)刻作為正午12時(shí)，正背太陽的時(shí)刻作為0時(shí)，這樣得到的時(shí)間稱為地方時(shí)。特點(diǎn)：每條經(jīng)線都對應(yīng)一個(gè)地方時(shí)，數(shù)目多，對當(dāng)?shù)氐臏y量和使用是方便的，但不適于一定范圍的協(xié)調(diào)活動。2）、區(qū)時(shí)概念：將全球倍數(shù)的經(jīng)度作為標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)度，在標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)度兩側(cè)的地區(qū)構(gòu)成一個(gè)時(shí)區(qū)，使用這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)度的地方時(shí)作為這個(gè)時(shí)區(qū)的區(qū)時(shí)。說明：的時(shí)區(qū)稱中區(qū)，向東稱東區(qū)，向西稱西區(qū)；東12區(qū)和西12區(qū)為一個(gè)區(qū)，標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)度為從；相鄰兩個(gè)時(shí)區(qū)差1小時(shí)。國際日期變更線：地球的一天從最東端開始，即從東經(jīng)經(jīng)線開始，那么經(jīng)線兩側(cè)的日期差1天，稱經(jīng)線為國際日期變更線。為了照顧一些國家和地區(qū)使用同一日期，這條線有三處偏離了經(jīng)線。特點(diǎn)：各地時(shí)間不等于該地地方時(shí)，但便于不同地區(qū)時(shí)間的換算。東 西，日期加1天；西東，日期減1天。3）、北京時(shí)間概念：北京所在東八區(qū)的區(qū)時(shí)，稱為北京時(shí)間，為我國的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。意義：我國地區(qū)遼闊，跨東5區(qū)到東9區(qū)5個(gè)時(shí)區(qū)，為了使全國有統(tǒng)一的時(shí)間，統(tǒng)一使用北京時(shí)間。4）世界時(shí)概念：各地區(qū)統(tǒng)一以0區(qū)的區(qū)時(shí)作為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，稱為世界時(shí)。意義：由于世界性活動越來越多，使用區(qū)時(shí)也無法滿足對時(shí)間同步性和準(zhǔn)確性的要求，所以引入世界時(shí)。3、協(xié)調(diào)世界時(shí)意義：地球自轉(zhuǎn)速度不均勻，為了彌補(bǔ)原子鐘測出的較準(zhǔn)確的時(shí)間與地球自轉(zhuǎn)測出的時(shí)間的差異，引入了協(xié)調(diào)世界時(shí)的概念。概念：以原子頻率為基礎(chǔ)，同時(shí)又要協(xié)調(diào)它和地球自轉(zhuǎn)的時(shí)刻一致的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)稱為協(xié)調(diào)世界時(shí)。特點(diǎn)：以0區(qū)區(qū)時(shí)為基準(zhǔn)；時(shí)刻均勻；與地球自轉(zhuǎn)基本同步，最大差。國際民航組織規(guī)定國際航線統(tǒng)一使用協(xié)調(diào)世界時(shí)。計(jì)時(shí)方法為：24小時(shí)計(jì)時(shí)法。從0時(shí)～24時(shí)，正午為12時(shí)，下午1時(shí)為13時(shí)。則下午1時(shí)8分6秒計(jì)為130806。

三、空中導(dǎo)航1、導(dǎo)航的基本概念導(dǎo)航是指一個(gè)物體在運(yùn)動鐘確定它在空間或地面的位置和方向的方法。2、導(dǎo)航的基本發(fā)展過程早期陸地上的活動一般使用各種標(biāo)志、太陽或其它天體來確認(rèn)方向；海上活動一般使用指南針、六分儀等。早期航空，飛行高度不高，一般采用地面標(biāo)準(zhǔn)和航空地圖完成導(dǎo)航；氣壓儀表時(shí)代出現(xiàn)了領(lǐng)航學(xué)，領(lǐng)航員據(jù)不同儀表數(shù)據(jù)不斷計(jì)算，結(jié)合航圖，進(jìn)行導(dǎo)航；無線電技術(shù)和電子技術(shù)發(fā)展時(shí)代，飛機(jī)電子綜合儀表系統(tǒng)的工作代替了領(lǐng)航員的工作，提高了導(dǎo)航的自動化程度。3、導(dǎo)航主要參數(shù)的確定在具備了航圖的前提下，導(dǎo)航主要的參數(shù)有航向、地速、時(shí)間和高度。前面我們已經(jīng)介紹了時(shí)