Студопедия.Орг Главная | Случайная страница | Контакты | Мы поможем в написании вашей работы!  
 

Международная стандартная атмосфера (МСА)



Рис. 3.5. Параметры МСА

Необходимость сравнения результатов летных испытаний ЛА в различных условиях привела к созданию математической модели условной атмосферы. В соответствии с этой моделью по высоте атмосфера делится на несколько слоев, внутри которых температура изменяется по определенному закону, довольно близко совпадающему со среднегодовыми значениями на средних широтах в летнее время (рис. 3.5). Это тропосфера (от греч. tropos – поворот, изменение), стратосфера (от лат. stratum – слой), мезосфера (от греч. mesos – средний, промежуточный), термосфера (от греч. – теплота, жар), экзосфера (от греч. – вне, наружу).
Сравнительно тонкие слои атмосферы, толщина которых измеряется десятками и сотнями метров, отделяющие друг от друга основные слои атмосферы, называются соответственно тропопаузой, стратопаузой, мезопаузой. Единая для всех государств международная стандартная атмосфера – условная атмосфера, в которой распределение давления по высоте в поле силы тяжести получается при определенных предположениях о распределении температуры по вертикали из барометрической формулы

pH = p0 ·exp(- Mgh / RT),

где

pH давление на высоте;
p0 давление на уровне Мирового океана;
M молярная масса газа;
g ускорение свободного падения;
R универсальная газовая постоянная;
T температура;
h постоянная Больцмана (по имени австр. физика Л. Больцмана).

В МСА за начало отсчета высоты принят уровень Мирового океана при следующих нормальных условиях: ускорение свободного падения g0=9,807 м/с2; давление p0=101325Па (760 мм рт. ст.); плотность r0=1,2257 кг/м3 ; температура T0=288 К

(t0 =15°C); скорость звука a0 = 340 м/с.

Подробные таблицы параметров стандартной атмосферы приводятся в литературе. В специальном математическом обеспечении ЭВМ есть стандартные программы, позволяющие рассчитывать параметры МСА.

Параметры МСА (изменение температуры и давления воздуха) для малых высот, на которых летают вертолеты и самолеты, приведены на рис. 3.6.
Здесь же приведены данные о распределении среднегодовых значений температуры t(H)max и t(H)min.
В первом приближении для тропосферы (H = 0 ÷11 км) можно считать

Рис. 3.6. Параметры МСА для малых высот

где

tH температура воздуха на высоте H, °C;
aH скорость звука на высоте H, м/с;
a0 скорость звука на уровне Мирового океана, м/с;
rH плотность воздуха на высоте H, кг/м3;
r0 плотность воздуха на уровне Мирового океана,кг/м3;
H расчетная высота, км.

В стратосфере (до высоты 20 км) в первом приближении

где

r11 плотность воздуха на высоте 11 км, кг/м3;
rH плотность воздуха на расчетной высоте H, кг/м3;
H расчетная высота, км.

Все расчеты при проектировании ЛА проводятся для условий МСА, что позволяет сравнить результаты расчетов и летных испытаний нескольких ЛА, проводимых в различных климатических поясах, путем пересчета результатов испытаний на параметры международной стандартной атмосферы, «поместив» все ЛА в одинаковые условия – условия МСА.





Дата публикования: 2015-09-18; Прочитано: 1345 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!



studopedia.org - Студопедия.Орг - 2014-2022 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.009 с)...