1.5 Стандартная атмосфера
Атмосфера, в которой летают самолеты, зависит от высоты: давление, температура и плотность понижаются с увеличением высоты. Температурный коэффициент на высоте зависит, прежде всего, от поглощения солнечной радиации каплями воды и последующего его отражения обратно в космос. На высоте сезонные изменения, изменения с местоположением и временем суток менее заметны, чем на поверхности земли, поэтому считается нормальным использование стандартной атмосферы при рассмотрении летательного аппарата и работы двигателя. Температура, плотность и давление согласно Международной Стандартной Атмосфере (МСА), показаны на рисунке 1.1. Стандартные атмосферные условия над уровнем моря: TS/ = 288.15 К, PS/ = 101.3 кПа, ρS/ = 1.225 кг/м3
Стандартная температура атмосферы принята так, что уменьшается линейно с изменением высоты по 6.5 К на каждые 1000 м высоты ниже тропопаузы (которая в стандартной атмосфере принята за высоту 11 000 м. ( 36 089 футов), но остаётся постоянной выше этой высоты и составляет 216.65 K. Как было отмечено ранее, единицы СИ не являются общепринятыми в авиации, и управление воздушным движением самолёта определяется коридорами на различных высотах, назначенных в футах. Крейсерский полёт часто происходит на высоте в 31 000 футов, коридоры отделены расстоянием в 2 000 футов. Хотя этот курс основан на единицах СИ, высоты для гражданских самолётов будут даваться в футах. Приведённая ниже Таблица 1.3 может быть полезна при переводе величин:
Таблица 1.3 Обозначения соответствий Международной Стандартной Атмосфере*
Высота |
Температура (К): |
Давление (105 Па): |
Плотность (кг / м3): |
|
(футы): |
(км): |
|||
0 |
0 |
288.15 |
1.013 |
1.225 |
31 000 |
9.45 |
226.73 |
0.287 |
0.442 |
33 000 |
10.05 |
222.82 |
0.260 |
0.336 |
35 000 |
10.67 |
218.80 |
0.238 |
0.380 |
37 000 |
11.28 |
216.65 |
0.214 |
0.344 |
39 000 |
11.88 |
216.65 |
0.197 |
0.316 |
41 000 |
12.50 |
216.65 |
0.179 |
0.287 |
51 000 |
15.54 |
216.65 |
0.110 |
0.179 |
* Также известна как стандартная атмосфера ИКАО – Международной организации гражданской авиации.
Рис 1.1 Международная Стандартная Атмосфера
Давление изменяется интенсивнее, чем температура и эти расхождения достигают максимального значения вблизи поверхности земли. Такое явление можно наблюдать, например, в аэропортах Северной Америки, где температура зимой достигает -40ºC, а летом доходит +40ºC (в течение одного года). Отклонения от стандартных условий часто вызваны высотой расположения аэропорта относительно уровня моря. Аэропорт города Иоганнесбурга, например, находится на высоте 5 557 футов выше уровня моря, и температура для этой высоты должна бы составить около -4.0ºC, на самом деле в жаркий день, когда температура воздуха будет равна +35ºC, в аэропорту Иоганнесбурга она составит +31ºC.
БИЛЕТ № 16
1. Характеристика турбины. (11.5)