国际标准大气(ISA).docx

A. 概述1. 国际标准大气 (ISA)1.1. 标准大气模型的建立大气是指地球周围的大气层在世界的不同地区， 其特点是不同的为此， 需要采用一组平均的条件，即： 国际标准大气 (ISA) 1.1.1. 温度模型的建立下图 (图 A1) 解释了标准大气中温度的变化：高度(ft)(km)同温层亚音速喷气机4000012对流层顶 = 36089 ft35000运输巡航10高度层30000250008对流层2000061500041000025000-56.5 C15C海平面-60-40-200204060温度( C)图 A1 ： ISA 温度国际标准的基础是海平面温度 15C，气压 1013.25 hPa1海平面空气标准密度为 1.225 kg/m 31 1013.25 hPa 等于 29.92 ‘ inHg ‘ hPa’表示百帕， ‘ in Hg 表’示英寸汞柱在对流层顶以下，温度以恒定的速率 -6.5 C/1000 米 或 -1.98 C/1000 英尺随着高度变化标准的对流层顶的高度为 11,000 米或 36,089 英尺从对流层顶向上，温度保持恒定的 -56.5 C。

因此，在 ISA 模型中被认为是理想气体的空气具有以下特性：? 在平均海平面 (MSL) ：ISA 温度 = T 0 = +15 C= 288.15 K? 在 MSL 以上对流层顶以下 (36,089 英尺 )：ISA 温度 (oC) = T 0 - 1.98 x [ 高度 ( 英尺 )/1000]为了快速确定在给定高度的标准温度，可以使用以下的近似公式：ISA 温度 (oC) = 15 - 2 x[ 高度 (英尺 )/1000]? 在对流层顶之上 (36， 089 英尺 )：ISA 温度 = -56.5oC = 216.5 K这个 ISA 模型作为一个基准， 用于比较真实大气条件和相应的发动机 /飞机性能 因此，在给定的高度，大气条件被表达为 ISA +/- ISA 例如：让我们考虑以下条件的飞行：高度 = 33,000 英尺实际温度 = -41oC..在 33,000 英尺的标准温度为： ISA = 15 - 2 x 33 = -51o C，而实际温度为 -41oC，即：比标准温度高 10oC结论：飞行条件为 ISA+10 1.1.2. 气压模型的建立为了计算给定高度条件下的标准的压力 P，我们进行以下假设：??对应高度，温度是标准的。

空气是理想气体通过测量气压得到的高度被称为 气压高度（PA），可以建立一个标准 (ISA) 表格 (表 A1) PA Zp气压高度PRESSURE ALTITUDE(ft) (km)40000 12Zp = f(p) ISA tablePA = f(P)1030000820000 64100002P200 300 500 850 1013.25 (hPa)图 A2 ：气压高度与气压的函数关系..压力 (hPa)气压高度 (PA)FL= PA/100(英尺 )( 米)2003866111784390250340001036334030030066916430050018287557418085048131467501013000表 A1 ：用表格表示的气压高度值示例假定一个体积的气体处于静平衡，其气体状态方程为：dP = gdh其中= 高度 h 的空气密度g= 重力加速度 (9.80665 m/s2)dh = 体积单位的高dP = 对应 dh 的压力变量理想气体方程为：PRT其中 R = 通用气体常数 (287.053 J/kg/K)结果：在平均海平面 (MSL) ：P0 = 1013.25 hPa? 高于 MSL 但低于对流层顶(36,089英尺 )：g 0PP (1h ) R0T 0其中P0 = 1013.25 hPa ( 海平面的标准气压 )0= 288 .15 K (海平面的标准温度)T= 0.0065 oC/m..g0 = 9.80665 m/s 2R = 287.053 J/kg/Kh = 高度 (m)注： 在低空，气压每降低 1 hPa ，气压高度大约增加 28 英尺。

在对流层顶以上(36,089 英尺 )：g0 (h h1 )P P1eRT1其中P1 = 226.32 hPa ( 在11,000 米的标准气压 )T1 = 216.65 K ( 在 11,000 米的标准温度 )1= 11，000 mhg0 = 9.80665 m/s 2R = 287.053 J/kg/Kh = 高度 (米)1.1.3. 密度模型的建立为了计算给定高度上的标准密度 空气被假设为理想气体因此，在给定高度，可以按以下方法获得标准密度 (kg/m 3) ：PRT其中 R = 通用气体常数 (287.053 J/kg/K)P 以百帕为单位T 为开氏温度在平均海平面 (MSL) ：0 = 1.225 kg/m 31.2. 国际标准大气 (ISA) 表可以按以下表 A2 的方式，按高度提供国际标准大气的参数（温度、压力、密度） ：..压力高度 温度 压力比 密度 音速 高度(英尺 ) ( C) = P/Po = ρ/ ρo (kt) (米)hPa PSI In.Hg40 000- 56.51882.725.540.18510.246257312 19239 000- 56.51972.585.810.19420.258357311 88738 000- 56.52062.996.100.20380.271057311 58237 000- 56.52173.146.400.21380.284457311 27836 000- 56.32273.306.710.22430.298157310 97335 000- 54.32383.467.040.23530.309957610 66834 000- 52.42503.637.380.24670.322057910 36333 000- 50.42623.807.740.25860.334558110 05832 000- 48.42743.988.110.27090.34735849 75431 000- 46.42874.178.490.28370.36055869 44930 000- 44.43014.368.890.29700.37415899 14429 000- 42.53154.579.300.31070.38815918 83928 000- 40.53294.789.730.32500.40255948 53427 000- 38.53444.9910.170.33980.41735978 23026 000- 36.53605.2210.630.35520.43255997 92525 000- 34.53765.4511.100.37110.44816027 62024 000- 32.53935.7011.600.38760.46426047 31523 000- 30.64105.9512.110.40460.48066077 01022 000- 28.64286.2112.640.42230.49766096 70621 000- 26.64466.4713.180.44060.51506116 40120 000- 24.64666.7513.750.45950.53286146 09619 000- 22.64857.0414.340.47910.55116165 79118 000- 20.75067.3414.940.49940.56996195。