民航客机飞行速度

《民航概论》课程教案3

授课教师班级学时4授课日期

主题或任务

第3章飞行基本原理

课型

专业基

础课

授课地点

●多媒体教室○企业

○专业教室○实训室

教学目标

1、知识目标：了解民航飞机运行的大气环境、影响航空飞行的气象要素、一维定常流动的

两个基本方程、飞机的飞行过程的各个阶段

2、技能目标：掌握民航飞机的作用力分析、飞机升力和阻力的产生过程、飞机的飞行过程

的各个阶段

3、素质目标：具备了解和掌握民航飞机空气动力产生和变化的理论能力、具备掌握影响航

空安全飞行气象要素的理论能力、具备将飞机飞行过程的理论知识应用于工作实践的能力

学习内容

➢民航飞机运行的大气环境

➢影响航空飞行的气象要素

➢民航飞机的作用力分析

➢飞机稳定性和操纵性的含义

➢一维定常流动的两个基本方程

➢飞机升力和阻力的产生过程

➢飞机的飞行过程的各个阶段

重

点

难

点

➢重点：民航飞机的作用力分析、飞

机升力和阻力的产生过程、飞机的飞行

过程的各个阶段、飞机稳定性和操纵性

的含义、一维定常流动的两个基本方程

➢难点：民航飞机的作用力分析、飞

机升力和阻力的产生过程、飞机的飞行

过程的各个阶段

教学方法

●理论讲授○小组讨论○项目教学

●任务驱动○参观教学○模拟教学

○实验实训○演示教学○其他

素

材

资

源

○文本素材○实物展示●PPT幻灯片

○音频素材○视频素材○动画素材

●图形/图像素材●网络资源○其他

教学设计

本章分2次进行授课，每次90分钟，具体:

1、课程导入

（1）课程内容回顾

（2）宣布教学内容与重难点

（3）新知导入

参考说辞：

民用航空活动的基础是民用航空器能够克服自身重力实现升空飞行，同时飞机升空飞

行后受大气环境的影响，复杂多变的气象条件会威胁航空器的安全运行。你了解民航飞机

升力是如何产生的吗？飞机在飞行过程中受力分析是怎样的？影响民航飞机航空飞行的天

气要素都有哪些呢？

互动举例：

你所了解的影响飞机飞行的天气要素都有哪些？

大风、雷暴天气、大雾、雪等。

你所了解的飞机的飞行过程都有哪些阶段？

滑行、起飞、下降、着陆等。

通过讨论，让学生对民航飞机的飞行环境和飞行过程有个初步的认识和了解。

2、教学内容

3.1大气与飞行

地球表面上空大气层以内的是空气空间，也被称为“空域”，是航空器飞行的活动场所。

3.1.1航空运行的大气环境

（一）大气层

民用航空活动一般只发生在距离地球表面20Km范围以内，这个范围内集中了绝大

部分空气的质量。

1.大气的组成

大气是一种混合物，由三个部分组成：干洁空气、水汽和气溶胶质粒。

2.大气的分层

参照大气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（暖层）和散逸层。航空器的飞行环境是对流层和平流层的底部。

3.大气的特性

与飞行活动密切相关的大气物理参数是大气密度、大气压强、大气温度、大气湿度。

这些参数之间相互联系，随着地理纬度和季节的变化而变化。

（二）影响飞行活动的气象要素

1.气温、气压和湿度

气温是影响飞行活动的要素之一。天气的变化与大气温度密切相关。气温升高，空气

密度减小，会对飞机的性能产生一定的影响，高海拔地区机场的场压较低，空气密度小，

同样会使发动机功率减小、起降滑跑距离增大。大气湿度随时间、地点、高度、天气条件

不断变化，当气温降至其露点温度时，大气中的水分开始凝结，变成看得见的雾、云、降

水等天气现象。

2.风

风是指由空气的水平流动的一种自然现象，由于日照不均导致水平气压分布不均，于

是产生的水平气压梯度力推动大量空气块流动是形成风的最初原因。风速直接影响到飞机

的空速，而空速是飞机产生升力的基本条件，因而无论是起降阶段，还是飞行过程中，驾

驶员都要考虑风的影响。

3.1.2飞机的作用力与平衡

（一）飞机的作用力

飞机在大气中飞行，受到的作用力主要包括：重力、升力、阻力和推力四种形式。

（二）飞机的平衡

1.飞机的机体轴

为了确定飞机的姿态、受力和空气动力矩的方向，首先要建立坐标轴系。通过飞机重

心的三条互相垂直的、以机体为基准的坐标轴，称为机体轴。

2.飞机的平衡

飞机的平衡，是指作用于飞机的各力之和为零，各力对飞机重心所构成的各力矩的代

数和也为零。飞机处于平衡状态时，飞行速度的大小和方向都保持不变，也不绕飞机重心

转动。

3.1.3飞机的稳定性与操纵性

（一）飞机的稳定性

飞机的稳定性又称“飞机安定性”，是指在飞行中，飞机受微小扰动而偏离原来状态，

并在扰动消失以后，不经驾驶员操纵，飞机能自动恢复原来平衡的特性。

（二）飞机的操纵性

飞机操纵性，是指飞机对飞行员操纵做出相应响应的特性。飞行员主要通过操纵盘（杆）

和脚蹬操纵升降舵、方向舵、副翼，使飞机从一种飞行状态转变为另一种飞行状态，以完

成起飞、爬升、巡航、下降、进近着陆等。

3.2飞行基本原理

空气动力是飞机在大气中飞行，与空气产生相对运动而产生的力。空气动力主要包括

升力和阻力，而升力是飞机能够升空飞行的保证和基础。升力产生的依据是建立在两个流

体定理基础上的。

3.2.1流体连续性定理

连续性定理是研究流体流经不同截面的通道时流速与通道截面积大小的关系，这是描

述流体流速与截面关系的定理。

在低速一维定常流动中，可以认为气流速度与流管截面积成反比。即流管细的地方流

速大，流管粗的地方流速小。

3.2.2伯努利定理

在一个流体系统，比如气流、水流中，流速越快，流体产生的压强就越小，这就是被

称为“流体力学之父”的丹尼尔·伯努利1738年发现的“伯努利定理”。伯努利定理是分

析飞机空气动力产生和变化的基本定理之一。

3.2.3飞机升力与阻力的产生

（一）升力的产生

飞行员操纵飞机改变飞行状态，通常是通过改变升力的大小来实现的。飞机的升力主

要是由机翼产生的。空气流到机翼前缘，分成上、下两股气流，分别沿机翼上、下表面流

过，在机翼后缘重新汇合向后流去。机翼上表面比较凸出，流管较细，说明流速加快，压

力降低。而机翼下表面，气流受阻挡作用，流管变粗，流速减慢，压力增大。这里我们就

运用到了上述两个定理。于是机翼上、下表面出现了压力差。

（二）阻力的产生

阻力是阻碍飞机前进的空气动力。阻力的方向与升力的方向垂直，与相对气流方向一

致。飞机增速时，阻力起到阻碍的作用，但飞机减速时，例如飞机着陆阶段，又需要增大

阻力。学习阻力的产生和变化，对于分析飞行速度的变化具有重要的意义。根据产生原因

的不同阻力可分为摩擦阻力、压差阻力、诱导阻力和干扰阻力。

3.2.4影响飞机升力与阻力大小的因素

升力和阻力是飞机与空气产生相对运动中产生的。影响升力和阻力的基本因素有：机

翼在气流中的相对位置也称为迎角、相对气流的速度和空气密度以及飞机本身的特点如：

飞机表面光滑程度、机翼形状、机翼面积、是否使用襟翼和前缘缝翼是否张开等因素有关。

3.3飞机的飞行过程

飞机的飞行过程主要经过：滑行、起飞、爬升、巡航、下降、进近和着陆几个阶段。

3.3.1滑行和起飞阶段

旅客完成登机、货物行李装卸结束、机务人员检查完毕签署文件放行飞机、机组从航

管部门等获取相关飞行资料、值机人员与机组共同核对人员、飞机装机舱单等信息后，向

航空管制部门即机场塔台申请并获准后，在机坪上启动好发动机，经指定滑行道到达跑道

端点准备起飞，是滑行阶段。

飞机到达跑道前端的等待区，停下飞机，机长接通塔台空中交通管制员，请示进入跑

道起飞。

3.3.2爬升和巡航

飞机爬升到高度600米后，经管制员许可，就可按照标准离场程序进入爬升阶段。当

飞机上升到3000米以上的高度后，驾驶员操纵飞机减小爬升角，为进入航线做准备。

经过区域管制员许可后飞机进入航路。继续上升到巡航高度（喷气式民航客机一般是

8000米以上），改平飞状态进入巡航阶段飞行。

3.3.3下降、进近和着陆阶段

飞机在降落前半小时或更短的飞行距离时驾驶员开始逐渐降低高度，减慢飞行速度，

飞机转入下降阶段，到达目的地机场空域上空。

进近也称为是进场，是指飞机在机场上空由地面管制人员指挥对准跑道下降的阶段。

在这个阶段飞机需要按照规定路线围绕机场飞行，同时飞机上的仪表要接受地面航向台、

下滑台、信标台等的引导信号，飞行员要始终与塔台保持无线电联络。待飞机对准跑道，

飞机减速，放下襟翼和起落架，飞机进入着陆阶段。

思考并讨论：

常见的天气要素是如何影响飞机飞行过程的？

互动：同学们了解的航空器升空飞行的原理都有哪些？其他航空器和民航飞机升空

飞行原理的相同点和不同点都有哪些。

（师生互动，视课堂情况进行3-5个数量不等的分享）

3、课后作业

课后题：复习与思考。

4、课后总结与思考

带领学生总结本节课程的重点和难点，请各位同学制作民航飞机飞行阶段过程图。

学习评价●行为表现●课后作业○测验测试○制作作品●其他课堂回答问题

作业题目

利用课堂学到的知识结合课下查找资料，对连续性定理和伯努利定理进行详细的分析和解

读

双语教学

系（部）：教研室：教研室主任签字：

年月