СТАНДАРТНАЯ АТМОСФЕРА | Авиация - коммерческая, гражданская, спецавиация...

1. Определение стандартной атмосферы

Испытания самолетов в воздухе производятся в различных местах земного шара при самых разнообразных атмосферных условиях. Как известно, летные данные самолета зависят от плотности воздуха, в котором летит самолет. Следовательно, даже испытанный на одном и том же аэродроме, но в разные времена года или даже дня, самолет дает разные показания замеренных в полете летных данных.

Для того чтобы все же можно было сравнивать измерения, произведенные в разное время и в различных местах земной поверхности, а также сравнивать их с данными аэродинамического расчета, замеренные в полете летные данные приводят к международной стандартной атмосфере.

Приведем характеристику этой атомосферы. Международная стандартная атмосфера определяется следующими положениями:

1. За нулевую высоту принимается уровень моря, причем давление воздуха />о = 760 мм рт. ст„ а температура * = + 15°Ц.

При этих условиях весовая плотность воздуха

Vo= 1,225

Массовая плотность воздуха, следовательно, будет:

= 0,125^,

2. От определенной таким образом нулевой высоты до 11000 м приняты следующие законы изменения температуры и давления:

а) температура воздуха падает по 6,5°Ц на каждые 1000 м другими словами, температура изменяется по закону прямой:

/я= 15 —0,0065//,

где Н — высота в м

б) изменение давления происходит по формуле:

Рн = Р>(

Изменение плотности при этих условиях происходит по формуле:

Р н— Ро ( 1 1Г300) • ^

Давление на этих высотах изменяется по формуле:

Плотность

4. Влажностью воздуха на всех высотах пренебрегают. Считается
везде применимым уравнение Клапейрона для совершенных газов:

pV*=RTQ,

где р—давление воздуха В KijMZ,

V — объем воздуха в л3,

R — характеристическая постоянная, равная для воздуха 29,3,

Т — абсолютная температура газа и G — вес в кг.

На основании приведенных законов изменения плотности воздуха с высотой мы можем построить график зависимости ВЫСОТЫ от плотности в условиях стандартной атмосферы (фиг. 1). Кроме того, для удобства пользования приводим таблицы цифровых данных международной стандартной атмосферы для высот от —1000 до -[-15 000 м. Таблицы эти перепечатаны из статьи инж. А. В. Чесалова в книге „Материалы по аэродинамическому расчету" (Труды ЦАРИ, вып. 42).

2. Переход от действительных условий к стандартным

Как же перейти от действительных атмосферных условий, имевших место при испытании, к международной стандартной атмосфере?

Начнем с уравнения Клапейрона. Определим из него удельный вес воздуха:

_ _С_ _ Р _

Y V ~ RT~ 29,3 [1]

= 0,0342-^-

Здесь V—объем воздухт в ле3 и р — давление, измеренное в кг/м2. На практике же мы обычно измеряем давление не в кг/м*, а в миллиметрах ртутного столба. Следовательно, если в формулу (8) вместо р мы подставим давление в миллиметрах ртутного столба, то эту величину надо еще умножить на удельный вес ртути, равный 13,6. Тогда формула (8) примет вид:’

н	ін	Т 1 и
м	°ц	абс
—1000	21,500	294,500
—950	21,175	294,175
—900	20,850	293,850
—850	20,525	293,525
—800	20,200	293,200
-750	19,875	292,875
-700	19,550	292,550
-650	19,225	292,225
—600	18,900	291,900
-550	18,575	291,575
—500	18,250	291,250
—450	17,925	290,925
—400	17,600	290,600
—350	17,275	290,275
—300	16,950	289,950
—250	16,625	289,625
—200	16,300	289,300
—150	15,975	288,975
—100	15,650	288,650
— 50	15,325	288,325
0	15,000	288,000
50	14,625	287,675
100	14,350	287,350
150	14,025	287,025
200	13,700	286,700
250	13,375	286,375
300	13,050	286,050
350	12,720	285,725
400	12,400	285,400
450	12,075	285,075
500	11,750	284,750
550	11,425	284,425
600	11,100	284,100
650	10,775	283,775
700	10,450	283,450
750	10,125	283,125
800	9,800	282,800
850	9,475	282,475
900	9,150	282,150
950	8,825	281,825
ЮОО	8,500	281,500
1050	8,175	281,175
1100	7,850	280,850
1150	7,525	280,525
1200	7,200	280,200
1250	6,875	279,875
1300	6,550	279,550
1350	6,225	279,225

Т Н 7 О	Рл Р 0	РЯ Ро
1,0226	1,1244	1,0996
1,0214	1,1179	1,0945
0203	1115	0893
0192	1050	0842
0181	0986	0791
0170	0922	0740
0158	0859	0690
0147	0796	0639
0135	0733	0589
0124	0670	0539
1,0113	0,0607	1,0489
1,0102	1,0545	1,0439
0091	0484	0390
0079	0422	0341
0068	0361	0291
0056	0300	0242
0045	0240	0193
0034	0175	0145
0023	0119	0096
ООП	0059	0048
1,0000	1,0000	1,0000
0,9989	0,9941	0,9952
9978	9882	9904
9966	9823	9856
9955	9765	9809
9944	9707	9762
9933	9649	9715
9921	9592	9668
9910	9534	9621
9899	9478	9575
0,9887	0,9421	0,9528
0,9876	0,9364	0,9482
9865	9308	9436
9854	9253	9390
9842	9197	9345
9831	9142	9299
9820	9087	9254
9808	9031	9208
9797	8977	9163
9786	8923	9П9
0,9775	0,8870	0,9074
0,9763	0,8816	0,9030
9752	8762	8985
9741	8709	8941
9729	8656	8897
9718	8604	8853
9707	8551	8810
9696	8499	8766

ру ММ рт. ст.	II —‘-—1	Y кг/ж3
854,58	0,1374	1,3476
849,63	0,1368	1,3413
844,71	1361	3350
839,82	1355	3287
834,94	1349	3225
830,08	1342	3162
825,25	1336	3100
820,45	1330	3038
815,67	1323	2977
810,91	1317	2916
806,16	0,1311	1,2854
801,44	0,1305	1,2793
796,75	1298	‘2733
792,09	1292	2672
787,44	1286	2612
782,81	1280	2-52
778,20	1274	2492
773,62	1268	2433
769,06	1262	2373
764,52	1256	2314
760,00	0,1259	1,2255
755,50	0,1244	1,2196
751,03	1238	2137
746,57	1232	2079
742,12	1226	2021
737,73	1220	1963
733,35	1214	19Э5
728,97	1208	1848
724,62	1202	1791
720,30	1197	1734
715,99	0,1191	1,1677
711,71	0,1185	1,1620
707,45	1179	1564
703,21	1174	1508
698,98	1168	1452
694,78	1162	1396
690,60	1156	1340
686,43	1151	1285
682,30	1145	1230
678,18	1140	1175
674,09	0,1134	1,1120
670,01	0,1129	1,1065
665,95	Н23	1011
661,91	1117	0957
657,89	1112	0903
653,88	1106	0849
649,90	1101	0796
645,94	1096	0743

1,0690 0637 1,0584 1,0532 0480 0428 0376 0324 0272 0221 0170 0119 1,0068 1,0018 0,9968 9918 9868 9818 9768 9719 9670 9621 0,9572 0,9523 9475 9427 9379 9331 9283 9236 9189 9141 0,9094 0,9 Э47 9001 8955 8908 8862 8817 8771 8726 8679 0,8634 0,8590 8545 8501 8456 8412 8368 8324

н	ін	тн	тн	Рн	j ы	р, мм	і „ т	7
м	°Ц	абс	То	Ро	Ро	рт. ст.	bi — g	кг1мг
3900 3950	-10,350 —10,675	262,650 262,325	0,9120 9109	0,6162 6122	0,6757 6721	468,32 465,28	0,0844 0840	1 0,8281 8236
4ідА)	-11,000	262,000	0,9097	0,6082	0,6686	462,26	0,0836	0,8193
4050	—11,325	261,675	0,9086	0,6043	0,6651	459,25	0,0831	08150
4100	— 11,650	261,350	9075	6004	6616	456,25	0827	8107
415"	—11,975	261,025	9064	5964	6580	453,28	0822	8065
4200	— 12,300	260,700	9052	— 5925	6545	450,32	0818	8022
4250	—12,625	260,375	9041	5886	6511	447І38	0814	7980
43и0	—12,950	260,050	9030	5848	6476	444,46	0809	7938
4350	—13,275	259,725	9018	5809	6442	441,54	0805	7895
4400	—13,600	259,400	9007	5771	6408	438,64	0801	7853
4450	-13,925	259,075	8996	5734	6374	435,77	0797	7811
4500	—14,250	258,750	0,8985	0,5696	0,6340	432,90	0,0792	0,7770
4550	-14,575	258,425	0,8973	0,5659	0,6306	430,04	0 0788	0 7728
4600	—14,900	258,100	8962	5621	6273	427,22	0784	7687
4650	—15,225	257,775	8951	5584	6238	424’40	0780	7646
4700	—15,550	257,450	8939	5547	6205	421,59	0775	7605
4750	— 15,875	257,125	8928	5510	6172	418,80	0771	7563
4800	-16,200	256,800	8917	5474	6139	416,02	0767	7523
4850	—16,525	256,475	‘ 8906	5437	6106	413,27	0763	7483
4900	—16,850	256,150	8894	5401	6073	410,52	0759	7443
4950	—17,175	255,825	8883	5365	6041	407,79	0755	7403
5000	—17,500	255,500	0,8872	0,5330	0,6008	405,09	0,0751	0,7363
5050	-17,825	255,175	0,8860	0,5295	0,5975	402,38	0 0747	0 7323
5100	—18,150	254,850	8849	5259	5943	399,69	*0743	7283
5150	—18,475	254,525	8838	5224	5911	397,02	0739	7244
5200	-18,800	254,200	8827	5189	5879	394^36	0735	7205
5250	—19,125	253,875	8815	5155	5847	391*71	0731	7166
5300	—19,450	253,550	8804	5119	5815	389,07	0727	7127
5350	-19,775	253,225	8793	5085	5784	386І46	0723	7088
5400	—20,100	252,900	8781	5051	5752	383,88	0719	7049
5450	—20,425	252,575	8768	5017	5720	381,29 I	0715	7010
5500	-20,750	252,250	0,8759	0,4983	0,5689	378,71	0,0711	0,6972
5550	—21,075	251,925	0,8748	0,4950	0,5658	376,15	0 0707	0 6934
5600	—21,400	251,600	8736	4916	5627	373^61	0703	6897
5650	—21,725	251,275	8725	4882	5596	371,09	0699	6859
5700	—22,050	250,950	8714	4850	5dj6	368,58	0696	6821
5750	—22,375	250,625	8703	4817	5535	366,08	0692	6783
5800	—22,700	250,300	8692	4784	5505	363>9	0088
5850	—23,025	249,975	8680	4751	5474	361′ U	0684	6709
5900	—23,350	249,650	8669	4719	5444	358>5	0680	6672
5950	—23,675	249,325	8657	4687	5414	35^20	0677	6635
6000	—24,000	249,000	0,8646	0,4655	0,5384	353,77	0,0673	0,6598
6050	—24,325	248,675	0,8635	0,4622	0,5354	351,35	0 0669	D
6100	—25,650	248,350	8624	4591	5325	348,94	0665	fiCiO*.
6150	—24,975	248,025	8612	4559	5294	346,55	0662	6489
6200	—25,300	247,700	8601	4528	5265	344,17	0658
6250	—25,625	247,375	8590	4497	5236	341 ’81	0654	tsA 1 7
6300	—25,950	247,050	8578	4466	5207	339*47	0651
6350 \|	-26,275	246,725	8567	4436	5178	337,13	0647 :	6345

И м	hi °Ц	тн абс	Т Я Т * 0	Ри Ро І	Р Я р0 •	р, ММ рг. ст.	7 р" g	7 кг/л3 !
6400	—26,600	246,400	0,8556	0,4405	0,5149	334,80	0,0644	0,6310
6450	-26,925	246.075	8545	4374	5119	332,49	0640	6275
6500	*27,250	245,750	0,8533	0,4344	0,5091	330,18	0,0636	0,6240
6550	-27,575	245,425	0,8522	0,4314	0,5062	327,90	0,0633	0,6204 3
6600	—27,900	245,100	8511	4284	5034	325,62	0629	6169
6650	—28,225	244^775	8499	4255	5006	323,36	0626	6135 [
6700	—28,550	344,450	8488	4225	4977	321,11	0622	І
6750	—28,875	244,125	8477	4195	4999	318,87	0619	6066
6800	—29,200	243,800	8466	4166	4921	316,65	0615	6031
6850	—29,525	243,475	8454	4137	4893	314,43	0612	5997 1
6900	—29,850	243,150	8443	4108	4866	312,23	0608	5964
6950	— 30,175	242,825	8432	4079	4838	310,04	0605	5930
7000	-30,5001	242,500	0,8420	0,4051	0,4810	307,87	0,0601	0,5896
7050	—30,825	242,175	0,8409	0,4022	0,4783	305,71	0,0598	0,5862 і
7100	—31,150	241,850	8398	3993	4756	303,56	0594	5827
7150	-31,475	241,525	8387	3995	4729	301,42	0591	5796
7200	-31,800	241,200	8375	3937	4702	299,29	0588	5762 Ц
7250	—32,125	240,875	8364	3910	4674	297,18	0584	5729
7300	—32,450	240,550	8353	3883	4648	295,08	0581	5697 ,
7350	-32,775	240,225	8341	3855	4621	292,99	0578	5664 іУ
7400	-33,100	239,900	8330	3828	4595	290,90	0574	5632 1
7450	—33,425	239,575	8319	3800	4569	288,84	0571	5599 ‘Я
7500	—33,750	239,250	0,8308	0,3773	0,4542	286,79	0,0568	0,5567 У
7550	—34,075	238,925	0,8296	0,3746	0,4516	284,75	0,0564	0,5535 1
7600	-34,400	238,600	8285	3720	4490	282,72	0561	5503
7650	—34,725	238,275	8274	3693	4464	280,69	0558	5471
7700	—35,050	237,950	8262	3667	4439	278,69	0555	5440
7750	—35,375	237,625	8251	3640	4412	276,70	0552	, 5308
7800	-35′,700	237*300	8240	3614	4386	274,71	0548	5377
7850	—36,025	236,975	8229	3588	4361	272,74	0545	1 5345
7900	-36,350	236,650	8217	3563	4338	270,78	0542	5314
7950	—36,675	236,325	8206	3537	4310	268,83	0539	5283
8000	—37,000	236,000	0,8195	0,3512	0,4285	266,89	0,0536	0,5252 "
8050	-37,325	235,675	0,8183	0,3486	0,4260	264,97	0,0532	0,5221
8100	—37,650	235,350	8172	3461	4235	263,06	0529	5191
8150	—37І975	235,025	8161	3436	4211	261,16	0526	5161
8200	—38,300	234,700	8149	3411	4185	259,26	0523	5130
8250	—38,625	234,375	8138	3386	4161	257,38	0520	і 5100
8300	-38,950	234,050	8127	3362	4137	255,51	0517	і 5070
8350	—39,275	233,725	8116	3337	4113	253,65	0514	5040
8400	—39,600	233,400	8104	3312	4088	251,79	0511	5010
8450	-39,925	233,075	8093	3288	4063	249,96	0508	4981
8500	-40,250	232,750	0,8082	0,3265	0,4040	248,13	0,0505	0,4952
8550	-40,575	232,425	0,8071	0,3241	0,4016	246,32	0,0502	0,4922 1
8600	—40,900	232,100	8059	3217	3992	244,52	0499	4^93 ■;
8650	-41,250	231,775	8048	3193	3968	242,73	0496	4864
8700	—41’5б0	231,450	8037	3170	3945	240,94	0493	4834
8750	—41І875	231,125	8025	3146	3921	239,17	0490	4805
8800	— 42^200	230,800	8014	3123	3898	237,40	0187	4777
8850	-42,525	230,475	8003	3101	3874	335,65	0484	4749 3

И м	‘// °ц	Т 1 И абс	Т 1 н т 0	Ра	рИ К	! р, мм ; рт. СТ. і	„ _ Y	Y кг! мг
8900	-42,850	230,150	0,7992	0,3078	0,3851	233,91	0,0481	0,4720
8950	-43,175	229,825	7980	3054	3828	232,18	0478	4692
9000	-43,500	229,500	0,7969	0,3032	0,2806	230,45	0,0476	0,4664
9050	—43,825	229,175	0,7958	0,3009	0,3782	228,74	0,0473	0,4625
9100	—44,150	228,850	7916	2987	3759	227,05	0470	4607
9150	—44,475	228,525	7935	2965	3737	225,37	0467	4580
9200	—44,800	228,200	7924	2942	3715	223,68	0464	4552
9250	—45,125	227,875	7913	2921	3692	222,01	0461	4525
9300	—45,450	227,550	7901	2899	3669	220,35	0459	4498
9350	—45,775	227,225	7890	2877	3647	218,69	0456	4470
9400	—46,100	226,900	7879	2856	3625	217,06	0453	4443
9450	—46,425	226,575	7867	2835	3603	215,44	0450	4416
9500	—46,750	226,250	0,7856	0,2813	0,3580	213,82	0,0448	0,4388
9550	—47,075	225,925	0,7845	0,2792	0,3559	212,22	0,0445	0,4362
9600	—47,400	225,600	7833	2771	3538	210,62	0442	4336
9650	-47,725	225,275	7822	2750	3517	209,02	0439	4309
9700	—48,050	224,950	7811	2730	3495	207,44	0437	4283
9750	-48.375	224,625	7800	2708	3473	205,86	0434	4257
9800	-48, ,00	224,300	7788	2688	3452	204,30	0431	4230
9850	—49,025	223,975	7777	2667	3431	202,75	0429	4204
9900	—49,350	223,650	7766	2647	3409	201,21	0426	4178
9950	—49,675	223,325	7754	2627	3388	199,68	0423	4152
юиоо	-50,000	223,000	0,7743	0,2609	0,3367	198,16	0,0421	0,4127
10100	—50,650	222.350	0,7721	0,2567	0,3323	195,14	0,0416	0,4075
10200	—51,300	221,700	7698	2528	3279	192,16	Г411	4026
10300	-51,950	221,050	7675	2490	3235	189,22	0105	3976
10400	—52,600	220,400	7653	2451	3191	m,3i	0400	3926
10500	—53,250	219,750	0,7630	5,2414	0,3147	183,45	0,0395	0,3876
10600	-53,900	219,100	0,7608	0,2377	0,3104	180,61	0,0390	0,3828
10700	-54,550	218.450	7685	2339	3061	177,82	0386	3775
10800	-55,200	217,800	7563	2301	3041	174,88	0381	3730
10900	—55,850	217,150	7540	2268	3007	172,37	0376	3685
11000	-56,500	216,500	0,7517	0,2229	0,2967	169,40	0,0371	0,3636
11100	—56,500	216,500	0,7517	0,2194	0,2920	166,74	0,0365	0,3578
11200	—56,500	216,500	7517	2160	2875	164,16	0359	3523
11300	—56,500	2)6,500	7517	2126	2830	161,58	0354	3468
11400	—56,500	216,500	7517	2093	2786	159,07	0348	3414
11500	—56,500	216,500	7517	2060	2742	156,56	0343	3360
11600	—56,500	216,500	7517	2028	2699	154,13	0337	3308
11700	—56,500	216,500	7517	1997	2658	151,77	0331	3257
11800	—56.500	216,500	7517	1965	2616	149,34	0327	3206
11900	—56,500	216,500	7517	1934	2574	146,98	0322	3154
12000	-56,500	216,500	0,7517	0,1903	0,2533	144,63	0,0317	0,3104
12100	—56,500	216,500	0,7517	0,1873	0,2493	142.35	0,0312	0,3055
12200	-56,500	216,500	7517	1845	2456	140,22	0307	3010
12300	—56,500	216,500	7517	1816	2417	138,02	0302	2962
12400	—56,500	216,500	7517	1787	2379	135,81	0297	2915
12500	-56,500	216,500	7517	1759	2341	133,68	0293	2869

н м	•ц	V абс	-н ; ч ° А	Рн Р*	Чн К	р, мм рт. ст.	Ря — 1	Y кг/м3
12600	—56,500	216,500	0,7517	0,1732	0,2306	131,63	0,0287	0,2826
12700	—56,500	216,500	7517	1705	2269	129,58	0281	2781
12800	—56,500	216,500	7517	v 1678	2233	127,53	0279	2737
12900	—56,500	216,500	7517	1651	2198	125,48	0275	2694
13000	-56,500	216,500	0,7517	0,1627	0,2165	123,65	0,0271	0,2653
13100	-56,500	216,500	0,7517	0.1601	0,2131	121,68	0,0266	0,2612
13200	—56,500	216,500	7517	1575	2097	119,70	0262	2570
13300	—56,500	216,500	,7517	1550	2064	117,80	0258	2529
13400	—56,500	216,500	7517	1526	2031	115,98	0254	2489
13500	-56,500	216,500	7517	1503	2001	114,23	0250	2452
13600	—56,500	216,500	7517	1479	1969	112,40	0246	2413
13700	—56,500	216,500	7517	1456	1938	110,66	0242	2375
13800	—56,500	216,500	7517	1433	1907	108,91	0238	2337
13900	-56,500	216,500	7517	1411	1879	107,24	0235	2303
140С0	—56,500	216,500	017517	0,1389	0,1849	105,56	0,0231	0,2266
14100	—56,500	216,500	7517	0,1367	0,1819	103,89	0,0227	0,2229
14200	—56,500	216,500	7517	1345	1791	102,22	0224	2195
14300	—56,500	216,500	7517	1324	1762	100,62	0220	2159
14400	-56,500	216,500	7517	1304	1736	99,10	0217	2127
145С0	—56,500	216,500	7517	1283	1708	97,51	0214	2093
14600	—56,500	216,500	7517	1263	1681	95,99	0210	2060
14700	—56,500	216,500	7517	1243	1655	94,47	0207	2028
14800	-56,500	216,500	7517	1225	1630	93,10	0204	1998
14900	—56,500	216,500	7517	1205	1604	91,58	0201	1966
15000	—56,500	216,500	0,7517	0,1186	0,1579	90,14	0,0197	0,1935

земли (например аэродрома) в разные времена года в условиях стандартой атмосферы, приведем еще один пример.

Сравним два полета в районе Москвы: зимой и летом. Оба полета у земли. Зимой полег производился при давлении р — 745 мм рт. ст. и температуре t — — 10° Ц, летом—при р = 750 мм рт. ст. и / = -[^15° Ц. Определим стандартные высоты для того и другого полета.

745

Плотность воздуха зимой; уэимн = 0,4645’^ = 1,313кг/м*.

750

Плотность воздуха летом: улетн — 0,4645 *г,^ = 1,208 кг/м9.

По графику фиг, 1 или таблице Международной стандартной атмосферы находим соответственно высоты: зимой —725 летом -ф-ІбОл*,

т. е. зимой аэродром находился под стандартній „землей11, летом — над ней.

Related Post

Похожие записи: