大气飞行环境

大气飞行环境

大气飞行环境

飞行器在大气层内飞行所处的环境条件。包围地球的空气层（大气）是飞行器的唯一飞行活动环境，也是导弹和航天器的重要飞行环境。大气层无明显的上限，它的各种特性在铅垂方向上的差异非常明显，例如空气密度随高度增加而很快趋于稀薄。以大气层中温度随高度的分布为主要依据，可将大气层划分为对流层、平流层、中间层、热层和散逸层（外大气层）等５个层次（图１３）。航空器的方向环境是对流层和平流层。?大气层对飞行有很大影响，?恶劣的天气条件会危及飞行安全。大气属性（温度、压力、湿度、风向、风速等）对飞机飞行特性和飞行航迹也会产生不同程度的影响。

对流层：大气大气中最低的一层。对流层中气温随高度增加而降低，空气的对流运动极为明显，空气温度和湿度的水平分布也很不均匀。对流层的厚度随纬度和季节变化，一般低纬度地区平均为１６～１８公里，中纬度地区平均为１０～１２公里，高纬度地区平均为８～９公里。我国绝大部分地区都是夏季对流层厚，冬季对流层薄。对流层中集中了全部地区四分之三的质量和几乎全部水汽，是天气变化最复杂的层次，也是对飞行影响最重要的层次。飞行中所遇到的各种重要天气现象几乎度出现在这一层中，如雷暴、浓雾、低云雾、雨、雪、大气湍流、风切变等。低速飞行的飞机一般在这一层中飞行。

平流层：位于对流层之上，顶界伸展的约５０～５５公里。在平流层内，随高度的增加气温最初保持不变，或略有上升，到２０～３０公里以上气温升高较快，到平流层顶层气温约升至２７０～２９０Ｋ。这一层过去常被称作同温层，实际指的是平流层的下部。在平流层中空气的垂直运动远比对流层弱，水汽和尘粒含量也较少，因而气流比较平缓、能见度佳。现代喷气旅客机和歼击机、轰炸机等一般都在平流层作巡航飞行。但平流层中空气稀薄，飞行器的稳定性和操纵性恶化，这又是不利的一面。在平流层飞行的飞机，必须使用气密增压座舱。

中间层：从平流层顶延伸到大约８０～８５公里高度。这一层的特点是：气温随高度增加而下降，空气有相当剧烈的垂直运动，顶部气温可低至１６０～１９０Ｋ。

热层：它的范围从中间层延伸到大约８００公里高度。这一层的空气密度很小，声波也难以传播。热层的一个特征是气温随高度增加而上升，另一个重要特征是空气处于高度电离状态，因而又叫电离层（实际是属于电离层）。电离层的变化会影响航空器的通信。

散逸层：又称逃逸层，外大气层。位于热层之上，是地球大气的最外层。那里的空气极其稀薄，同时又远离地球，受地球的引力作用小，因而大气分子不断地向星际空间逃逸。航天器脱离这一层后便进入太空飞行。 标准大气

由权威性机构颁布的一种“模式大气”。它依据实测资料，用简化方式近似地表示大气温度、压力和密度等参数的平均垂直分布。标准大气主要是应飞行器设计和飞行器试验的需要而提出的。国际性组织（如国际民用航空组织、国际标准化组织）颁布的称为国际标准大气，国家机关颁布的称为国家标准大气。２０世纪２０年代美国首次制定“标准大气”，接着国际航空联合会在美国标准大气的基础上制定了一个国际标准大气。随后，各个国家、各个组织的标准大气也陆续出现。１９８０年中国国家标准总局分布了中华人民共和国国家标准大气（３０公里以下部分）。各地的实际大气与标准大气之间存在着一定差别。

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