民航概论教案

【复习提问】

解释以下名词术语：

飞行器、航空器、飞机、航程、宽体客机、窄体客机、干线客机、支线客机、大型客机、小型客机

【导入新课】

飞机的重量从几十公斤到几百吨不等，如此庞然大物能在空中自由翱翔而不掉下来，就是因为飞机在飞行中产生了足够的升力“托举”着飞机的缘故。下面，我们就从气流的特性入手，来探讨飞机为什么能飞。【讲授新课】

项目一服务准备

任务4 飞机升力的产生

能力目标：

能解释飞机升力产生原理。

知识目标：

1.基本理解伯努利方程和升力公式；

2.了解影响飞机升力的因素有哪些。

素质目标：

培养学生认真、踏实的工作作风。

一、大气层

1．大气层的结构

大气层分为对流层（变温层）、平流层（同温层）、中间层、电离层（热

层、暖层）和散逸层。

(1)对流层（变温层）

——高度：从地球表面向上大约11Km

——特点：高度增加，温度下降；风向风速经常变化；空气上下对流剧烈；气象多

——对飞机飞行的影响：

①温度变化对飞行的影响：飞机结冰，影响气动外形、对机载设备和人体也有危害；

②风速、风向的变化及空气对流：使飞机颠簸等；

③云、雨、雾、雪等影响能见度。

（2）平流层（同温层）

——高度：对流层以上距地面35～40Km

——特点：恒温，受地面影响小；水蒸气少，因此没有云、雨、雾、雪等气象；密度小，风向稳定，没有对流，空气水平流动。

中间层、电离层和散逸层与飞机飞行无关，我们不讲。

2．大气的物理性质

(1)大气压力 P

——概念：空气的压强，物体单位面积上所承受的空气的垂直作用力。——产生原因：一方面单位面积上方直到大气层顶部的空气柱的重量，另一方面是空气分子在做无规则热运动产生的撞击力量。——方向及大小：方向，各个方向；大小，大气压＝物体单位面积上所

承受的大气气柱的重量。

(2)大气温度 T

——概念：空气的温度指空气的冷热程度；气体的温度越高，空气分子不

规则运动的越快。

——单位：摄氏温度规定国际标准大气的意义：制定统一的标准3．标准大气

规定的前提：以北半球中纬度地区的大气物理性质的平均值作为基础，符合理想气体方程

——规定：海平面的高度为零，在海平面，空气的标准状态是：大气温度15 ℃，大气压为760毫米汞柱，密度为1.225千克/立方米，音速为340.29米/秒。

二、气体流动的基本规律

1.流线和流线谱：空气经过空间任意一点的速度、压力和密度都不随时间而变化的气流叫稳定气流，稳定气流中空气质点流动的路线叫流线。许多流线所组成的反映空气流动全貌的图形叫流线谱。

2.翼型和迎角：

飞机的翼型和迎角都会对流线谱产生影响。

机翼的剖面形状简称为翼型。如果机翼在相对气流中的关系位置改变了，流线谱就会改变，机翼的压力分布也就随之而变。

迎角对于流线谱也有变化影响。

3.气流的连续性原理

我们知道，在河道宽而深的地方，河水流得比较慢；而在河道窄而浅的地方，却流得比较快。夏天乘凉时，我们总喜欢坐在两座房屋之间的过道中，因为那里常有“过堂风”。在山区你可以感到山谷中的风经常比平原开阔的地方来得大。这些现象都是流体“连续性定理”在自然界中的表现。

气流的连续性原理：当气流连续不断而稳定地流过一个粗细不等的管道时，由于管道中任何一部分的气流都不能中断或挤压起来，因此在同一时间内，流进任一切面的气流的质量和从另一切面流出的气流质量是相等

的。

气流连续性方程式：M=PVA 质量=密度*速度*面积

4.伯努利定律

（1）伯努利定理基本内容：流体在一个管道中流动时，流速大的地方压力小，流速小的地方压力大。

（2）适用条件：理想流体、不可压缩流、定常流动、在所考虑的范围内，没有能量的交换、在同一条流线上或同一根流管上。

三、飞机升力的产生

1．飞机升力是怎样产生的

从流线谱可以看出：空气流到机翼前缘，分成上、下两股，分别沿机翼上、下表面流过，而在机翼后缘重新汇合向后流去。在机翼上表面，由于比较凸出，流管变细，说明流速加快，压力降低。在机翼下表面，气流受到阻挡作用，流管变粗，流速减慢，压力增大。于是，机翼上、下表面出现了压力差，垂直于相对气流方向的压力差的总和，就是机翼的升力。

2.影响升力大小的因素：迎角、飞行速度、空气密度、机翼面积、翼型

升力公式：Y=1/2ρV2CyS

升力系数：Cy

迎角的变化规律：.小于临界迎角，迎角和升力成正比；达到临界迎角，升力最大；大于临界迎角，升力与迎角成反比。

飞行速度的关系：升力与飞行速度的平方成正比。

空气密度的关系：升力与空气密度成正比。

机翼面积的关系：升力与机翼面积成正比。

翼型的关系：翼型弯曲程度较大的机翼，产生的升力较大。

【课堂小结】

这部分内容是民航概论这门课的难点，结合课上动态演示，分析风筝为什么能在高空飞，要求不仅能理解而且能够说给你的乘客听，下课以后通过叙述飞机升力产生原理训练表达能力。

【作业】

折纸飞机定向飞行比赛，分析影响飞机飞行高度和距离的因素。

【板书设计】

一、大气层

1．大气层的结构

2．大气的物理性质

3．标准大气

二、气体流动的基本规律

1.流线和流线谱

2.翼型和迎角

3.气流的连续性原理

4.伯努利定律

三、飞机升力的产生

1．飞机升力是怎样产生的