WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ВОЕННАЯ КАФЕДРА

Экз._ УТВЕРЖДАЮ

Ректор РГГМУ

Только для преподавателей. Л.Н.Карлин

«_»_2006г.

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

по проведению группового занятия по учебной дисциплине

«АВИАЦИОННАЯ МЕТЕОРОЛОГИЯ».

Экспериментальная программа 2006 года издания

ТЕМА N 5 “ВЛИЯНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СОСТОЯНИЯ АТМОСФЕРЫ НА ПОЛЕТЫ И ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ”.

Занятие 1. Стандартная атмосфера и законы изменения физических параметров в ней.

РАЗРАБОТАЛ:

полковник АКСЕЛЕВИЧ В.И.

Обсуждено на заседании кафедры.

Протокол N от 2006 г.

г.Санкт-Петербург - 2006 Занятие 1. “СТАНДАРТНАЯ АТМОСФЕРА И ЗАКОНЫ ИЗМЕНЕНИЯ

ФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ В НЕЙ”.

УЧЕБНЫЕ И ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ ЦЕЛИ:

1. Дать назначение и основные параметры стандартной атмосферы (СА).

2. Показать важность и значение стандартной атмосферы для решения задач, выполняемых авиацией ВС РФ.

ВРЕМЯ: 2 часа (90 минут).

МЕТОД: Лекция.

МЕСТО: Класс авиационной метеорологии.

Учебно-материальное обеспечение:

1. Литература:

1.1. “Авиационная метеорология”. Гидрометиздат, Л., 1992. с. 81-83;

241-246.

1.2. Учебное пособие “Синоптическая и авационная метеорология” часть II. Воениздат, М., 1985. с. 23-42.

1.3. “Стандартная атмосфера” (параметры). Издательство стандартов, 1981.

2. Учебные и наглядные пособия:

2.1. Плакаты:

2.1.1. “Международная стандартная атмосфера”.

2.1.2. “Строение атмосферы”.

2.1.3. “Физические параметры атмосферы и метеоявления на больших высотах”.

2.2. Фоли:

2.2.1. “Таблица 1.1. Основные параметры и константы СА-81”.

2.2.2. “Таблица 1.2. Значения вертикального градиента температуры по высотам”.

2.2.3. “График 1.1. Изменение давления с высотой”.

2.2.4. “График 2.1. Пример определения стандартных высот по давлению, температуре и плотности”.

2.2.5. “Рис.3.1. Среднее вертикальное распределение озона”.

2.2.6. “Рис.3.2. Изогиеты среднезонального среднемесячного суммарного озона”.

2.2.7. “Меридиональное распределение среднезональной плотности озона о3 (мкг/м3) в Северном полушарии”.

2.3. Карта Мира.

3. Технические средства обучения.

3.1. Проектор.

I. УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ И РАСЧЕТ ВРЕМЕНИ

_ Время, N п/п Учебные вопросы мин.

_ Организационная часть занятия.

1. Учебные вопросы:

2.

Назначение и основные параметры стандартной 2.1. атмосферы.

Понятие о приведении результатов летных испытаний к условиям стандартной атмосферы.

Происхождение, распределение и влияние на деятельность авиации озона и космического излучения.

Заключительная часть занятия.

II. ОБЩИЕ ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ.

2.1. Занятие проводится в классе в составе взвода. В начале занятия преподаватель проверяет наличие студентов, их внешний вид, делает замечания. Затем объявляет тему, название занятия, доводит его цели и актуальность, называет учебные вопросы, литературу и учебные пособия, необходимые для усвоения материала данного занятия.

2.2. Во введении преподаватель подчеркивает важность вопросов, предназначенных для изучения. Введение излагается кратко и должно способствовать подготовке обучаемых к усвоению учебного материала.

2.3. В ходе изложения первого учебного вопроса преподаватель дает определение стандартной атмосферы (СА) и характеризует параметры СА-81.

При этом используются плакаты 2.1.1., 2.1.2., 2.1.3., фоли 2.2.1., 2.2.2., 2.2.3., демонстрируется ГОСТ 4401-81 (СА-81). Преподаватель должен выделить типы задач, решаемых с помощью введения СА. При рассмотрении таблицы 1.1. рекомендуется ограничиться подробным изучением только первых восьми характеристик.

Преподаватель последовательно дает законы и соотношения (с выводом барометрической формулы), которые определяют изменения физических параметров в атмосфере.

2.4. При изложении второго учебного вопроса преподаватель раскрывает сущность приведения результатов летных испытаний к условиям СА на основе введения понятия "стандартной высоты", обращает внимание на особенности определения высоты по давлению, температуре и плотности.

Использует фоли 2.2.4. (график 2.1.).

2.5. При изложении третьего учебного вопроса преподаватель использует карту мира, плакат 2.1.2., фоли 2.2.5., 2.2.6., 2.2.7. и доводит обучаемым особенности распределения и влияния на полеты летательных аппаратов озона и космического излучения.

2.6. В заключительной части преподаватель подводит итог занятию, еще раз подчеркивает важность изученных учебных вопросов, отвечает на вопросы, дает задание на самоподготовку.

III. УЧЕБНЫЕ МАТЕРИАЛЫ.

ВВЕДЕНИЕ

Данный раздел имеет своей целью ознакомить обучаемых с влиянием метеорологических условий на деятельность авиации. Нельзя грамотно и качественно обеспечивать в метеорологическом отношении полеты (перелеты) летательных аппаратов (ЛА) без знания оказываемого на эти полеты (перелеты) воздействия таких метеорологических величин и явлений, как давление, плотность и температура воздуха, ветер, облачность, турбулентность, грозы, шквалы и т.п.

Атмосфера, как указывалось ранее, представляет собой механическую смесь различных газов, водяного пара и твердых частиц. Она неоднородна по своему составу и неодинакова по своим свойствам. Свойства атмосферы изменяются в довольно широком диапазоне как во времени, так и в пространстве. А эти изменения оказывают определенное воздействие на помещенные в атмосферу предметы - аэростаты, радиозонды, космические аппараты, самолеты, вертолеты и т.п. В результате этого воздействия при выполнении полета ЛА изменяются аэродинамические силы, скорость полета, режим работы двигателей, расход топлива, а также показания различных аэронавигационных приборов.

Неучет этого воздействия может привести к значительным ошибкам в определении параметров полета, что в свою очередь к угрозе безопасности полета или невыполнению (срыву) полетного задания.

Методика учета влияния метеоусловий основана на введении в рассмотрение так называемой "стандартной атмосферы", позволяющей получать сравнимые между собой показания приборов, данные летных испытаний и результаты аэродинамических расчетов, а также геофизических и метеорологических наблюдений. На данном занятии будут рассмотрены основные параметры "стандартной атмосферы" и законы изменения их с высотой.

3.1. Назначение и основные параметры стандартной атмосферы.

Стандартная атмосфера (СА) это условное, заранее заданное и постоянное, "стандартное" атмосферы с высотой. Другими словами, если у земли параметры атмосферы заданы, то с высотой они изменяются по определенному (известному) закону, близкому к среднему распределению. Стандартная ат-мосфера не зависит от времени года и суток, места испытаний, всегда одинакова и неизменна.

Таким образом, в СА изменения метеовеличин происходят не так, как в реальной атмосфере. По мере изучения атмосферы, появления новых видов авиационной и космической техники, возрастания ее зависимости от состояния атмосферы, повышались требования к стандартной атмосфере.

В настоящее время действует СА-81 (ГОСТ 4401-81), где определены средние значения параметров атмосферы в диапазоне от -2 до + 1200 км для широты 45°3233.

Стандартная атмосфера представляет собой сборник таблиц. Таблицы параметров СА рассчитаны в предположении, что воздух представляет собой идеальный газ, и базируются на общепринятых для среднего уровня моря исходных значениях температуры, давления и плотности воздуха. Основные параметры атмосферы на среднем уровне моря представлены в таблице 1.1.

Основные параметры и константы СА-81 (фоли 2.2.1.).

_12_3_4_ 4. Ускорение свободного падения gc 9,80665 м/с 6. Относительная молекулярная Мс 28,964420 кг/кмоль (молярная) масса воздуха 7. Удельная газовая постоянная 287,05287 Дж•кг-1•К- воздуха 9. Эффективный диаметр моле- 0,365•10-9 м кул воздуха при столкновениях 12. Средняя длина свободного 66,328•10 м- воздуха 16. Динамическая вязкость 17,894•10-6 Па•с В данной таблице приводятся не все параметры, используемые в САа только те, которые будут использованы в курсе "Авиационной метеорологии", изучаемом на военной кафедре.

В СА-81 имеется помимо расчетных таблиц приложение, в котором содержатся константы, формулы и вспомогательные таблицы, используемые для расчета параметров свободной атмосферы и в научных изысканиях (исследованиях).

Стандартная атмосфера широко применяется при решении научно-практических задач. Возникающие в полете аэродинамические силы, сила тяги двигателя, расход топлива, скорость и предельно допустимая высота полета а также показания некоторых аэронавигационных приборов могут значительно изменяться в условиях реальной атмосферы. Вследствие этого возникает необходимость решения задач трех видов:

1. Приведение результатов летных испытаний к стандартным условиям.

Например, два самолета выполнили полет на максимальную высоту в разные дни. Один достиг высоты 18000 м, другой - 17000 м. Какой из самолетов имеет более высокий потолок? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо сначала привести результаты полетов двух самолетов к одним и тем же условиям, т.е. перейти от реальной атмосферы к стандартной и потом уже, сравнив результаты, сделать вывод.

2. Учет (оценка) влияния параметров атмосферы на полет летательного аппарата и показания аэронавигационных приборов. Это дает возможность получить истинные значения интересующих параметров. Например, расчетная максимальная скорость полета 2500 км/ч. Какую максимальную скорость может развить данный самолет в различные дни (сезоны)? Для ответа на этот вопрос следует от условий СА (используемых при проектировании летательного аппарата) перейти к реальным условиям, наблюдающимся в различные дни (сезоны).

3. Обработка результатов геофизических и метеорологических наблюдений. Эти задачи связаны с анализом наблюдений за некоторыми метеорологическими величинами и природными явлениями. Например, требуется приводить к стандартным условиям концентрацию примесей в атмосфере, результаты наблюдений в период стихийных бедствий и т.д.

В стандартной атмосфере (СА-81) для расчета ее параметров используются общеизвестные закономерности и соотношения:

1.Уравнение состояния идеального газа связывает давление воздуха Р с плотностью и температурой Т:

2. Уравнение статики атмосферы связывает давление воздуха Р, плотность, ускорение свободного падения g и высоту Z и имеет вид:

3. Изменение температуры и вертикального градиента температуры с высотой оценивается с помощью формулы:

где Т - температура на верхнем уровне слоя;

То - температура на нижнем уровне слоя;

= (dT/dz) - градиент температуры по высоте.

Значения вертикального градиента температуры по высотам Т, К 301,15 288,15 216,65 216,65 228,65 270,65 270,65 214,65 186, Из таблицы 1.2. видно, что вертикальный градиент температуры в СА с высотой изменяется и в различных слоях атмосферы имеет разные значения и знак.

В зависимости от характера изменения температуры с высотой атмосферу принято делить на несколько слоев: тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу и экзосферу. Например, в тропосфере до 11 км он равен -6,5°/1км, т.е. температура уменьшается на 6,5° при повышении на км.

4. Скорость звука оценивается соотношением:

где Т - температура воздуха в градусах Кельвина.

5. Средняя скорость движения частиц воздуха Vc в условиях термодинамического равновесия и отсутствия внешнего силового воздействия рассчитывается с помощью формулы:

6. Давление воздуха Р на высотах (от -2000 м до 120000 м) оценивают с помощью арометрических формул.

Для определения барометрической формулы используются рассмотренные ранее уравнение состояния [1.1.] и уравнение статики [1.2.], а именно:

Уравнение [1.1.] перепишем в виде =Р/RТ и подставим в [1.2.], получим:

Перенесем члены, содержащие величину давления Р в левую часть:

Проинтегрируем обе части уравнения в интервале от 0 до Z:

Отсюда после взятия интеграла получим:

Найдем теперь давление на уровне Z:

Из уравнения [1.10.] понятно, что с высотой давление уменьшается.

Сложнее обстоит дело с температурой. В ГОСТе 4401-81 приведены достаточно сложные барометрические формуы, которые изменяются в зависимости от величины градиента молярной температуры. Поэтому на практике рассматривают частные случаи и вводят понятия:

а) политропной атмосферы, когда где - вертикальный градиент температуры (с учетом знака).

Тz,То - температура на высоте Z и O.

б) изотермической атмосферы, когда в) однородной атмосферы, когда где, g - плотность и ускорение свободного падения на высотах 0 и Z.

Подставив в барометрическую формулу [1.9.] условия, указанные выше, можно получить изменение давления с высотой в частных случаях.

Для политропной атмосферы [1.11.] перепишем в виде:

Тогда вместо выражения [1.9.] получим:

Или с учетом изменения знака и перегруппировки:

Поскольку g, R и - константы, то Или, если вместо Тz подставим уравнение политропы, то окончательно получим:

Таким образом давление на высоте (z) тем ниже по сравнению с исходным уровнем (о), чем интенсивнее уменьшается температура воздуха с высотой ( ).

Для изотермической атмосферы выражение [1.9.] примет вид:

Следовательно, давление в изотермической атмосфере изменяется по экспоненциальному закону, т.е. давление убывает в геометрической прогрессии, а высота возрастает в арифметической ( график 1.1.).

График 1.1. Изменение давления с высотой. (Фоли 2.2.3.) Аналогичные выводы можно сделать в отношении изменения плотности воздуха с высотой в СА.

Таким образом, изменение плотности воздуха происходит согласно закону изменения давления с высотой, т.е. по экспоненциальному закону На высотах более 120 км (до 1200 км) давление рассчитывается как функция концентрации нейтральных частиц воздуха n и кинетической температуры Т:

где R* - универсальная газовая постоянная, равна 8314,32 дж K-1кмоль- 3.2. Понятие о приведении результатов летных испытаний В описаниях и инструкциях по эксплуатации летательных аппаратов все летные характеристики указываются для условий стандартной атмосферы, поэтому важно в случае отличия реальных условий от стандартных значений осуществлять так называемое приведение их к стандартной атмосфере.

На практике наиболее часто применяется приведение результатов летных испытаний (полетов) к стандартным высотам, т.е. таким высотам, на которых атмосферные условия, наблюдаемые в момент испытания (полета), аналогичны условиям в стандартной атмосфере.

Наиболее употребительны следующие виды стандартных высот:

1. Барометрическая высота Zp - высота в СА, на которой атмосферное давление равно фактическоу давлению на уровне полета (рст = pz).

2. Высота по плотности воздуха Z - высота в СА, на уровне которой плотность воздуха равна фактической плотности на уровне полета (ст = z).

Эта высота используется в расчетах летно-технических характеристик ЛА при взлете и посадке на горных аэродромах.

3. Высота по температуре воздуха ZT - высота в СА, на которой температура воздуха равна фактической температуре на уровне полета ( Тст = Тz).

Следует сказать, что понятие высоты по температуре может быть распространено лишь на ограниченный диапазон температур и высот. Поэтому такой термин используется редко.

Выбор способа приведения зависит от характера решаемой заачи. При этом исходят из того, что значение некоторой заданной функции от давления и температуры F (P,Т) - должно быть одинаковым в реальных условиях и на условной высоте в СА, т.е. должно выполняться соотношение где: Рст, Тст - давление и температура в СА;

Р, Т - фактические давление и температура на уровне полета.

В качестве функции F может быть выбран любой параметр, например, высота полета, скорость полета или подъемная сила.

Методику приведения поясним на примере определения приведенной высоты для наиболее простых функций.

В этом случае применяется приведение при постоянном давлении. Следовательно Рст = Р и в качестве приведенной берется высота по давлению Zст = Zр.

Приведение производится при постоянной температуре. В качестве приведенной берется высота в СА, на которой температура воздуха равна фактической температуре, наблюдавшейся в полете (Тст = Т).

Приведение производится при постоянной плотности. В качестве приведенной берется высота в СА, на которой плотность равна фактической плотности воздуха на высоте полета. (ст = ).

Чаще всего приведенную высоту определяют по плотности воздуха.

Для этого во время полета измеряют давление и температуру воздуха. Затем по вычисленной из уравнения состояния фактической плотности в реальных условиях полета находят высоту по плотности из графика стандартной атмосферы.

Для пояснения этого положения решим пример:

ПРИМЕР: При полете на высоте 11800 м атмосферное давление Рz = 140 мм рт.ст., температура воздуха Тz = - 45° С (228° К). Чему равна приведенная высота?

РЕШЕНИЕ: Из уравнения состояния найдем фактическую плотность воздуха на высоте полета, предварительно выразив давление в кг/м2.

По таблице СА плотности воздуха z = 0,28539 кг/м3 соответствует высота Zст = Z = 12500 м. Эту высоту иногда называют также эквивалентной.

Обратим внимание, что в данном примере, приводя высоту по давлению или температуре воздуха мы получили бы другие результаты. Это хорошо видно из таблицы СА, по которой давлению 140 мм рт.ст. соответствует Z = 12250 м. В свою очередь Zт составит 9230 м.

Все эти высоты приведены на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Пример определения стандартных высот по давлению, температуре и плотности (фоли 2.2.4.).

Это обстоятельство крайне необходимо учитывать при решении задач первого вида, так как ошибки в определении высоты за счет способа измерения довольно велики.

Чтобы в полете быстро определить стандартную высоту, достаточно измерить давление и температуру воздуха на высоте полета, а затем, подставив определенные поправки, вычислить, например, стандартную высоту полета по давлению.

3.3. Происхождение, распределение и влияние на Озон (Оз) - это аллотропное видоизменение кислорода, взрывчатый газ синего цвета с резким характерным запахом. Впервые он был обнаружен голландским физиком М. ван Марумом по характерному запаху (свежести) и окислительным свойствам. Этот окислитель значительно сильнее обычного кислорода и окисляет все металлы, кроме золота и платиновых. Принято считать, что основной механизм образования озона описывается с помощью фотохимической теории. Согласно ей, в дневное время кислород диссоциирует под воздействием ультрафиолетовых фотонов. А затем возникшие атомы кислорода образуют озон.

Согласно химической модели максимальная концентрация озона в стратосфере должна была бы находиться в экваториальных широтах на высоте более 30 км. Однако, реально максимум содержания озона наблюдается весной в полярных областях Земли на высоте около 18 км. Скорее всего это связано с особенностями общей циркуляции атмосферы.

Содержание озона зависит от географической широты, времени года и высоты. Среднее вертикальное распределение озона представлено на рис.3.1.

Рис.3.1. Среднее вертикальное распределение озона.

1 - низкие широты (9°); 2 - средние (47°); 3 - высокие (85°). (Фоли 2.2.5.).

В целом в верхней стратосфере и нижней мезосфере озон является короткоживущей составляющей и находится в состоянии фотохимического равновесия, в нижней тропосфере его распределение контролируется динамическими процессами. Большая часть общего количества озона в столбе атмосферы находится на высотах менее 35 км. Вариации общего содержания озона (ОСО) весьма велики и его относительное изменение достигает в северных широтах 50%.

Наименьшая изменчивость ОСО наблюдается в экваториальной зоне. В высоких широтах Северного полушария ярко выражен сезонный ход с максимумом весной. На рис.3.2. показано среднезональное распределение ОСО за девятилетний период.

Рис.3.2. Изогиеты среднезонального среднемесячного суммарного озона Х(10-3 см) между 80°с.ш. и 80°ю.ш. вдоль 75° з.д. за период 1960г.г. (Фоли 2.2.6.).

В целом, в поле ОСО существуют две ярко выраженные зоны:

полярных и умеренных широт и тропических широт, между которыми расположена область с резкими градиентами ОСО. При этом, по большому счету не следует говорить о широтном ходе озона внутри каждой зоны, поскольку широтные различия ОСО практически одинаковы с долготными.

Таким образом, целесообразно рассматривать географическое распределение озона, которое характеризуется в Северном полушарии двумя максимумами и двумя минимумами. Основной максимум расположен в районе Охотского моря, минимум - между Скандинавией и Гренландией. Более слабый максимум находится над восточной частью Канады, а второй минимум соответствует району Аляски. (Показать на карте мира).

Несмотря на то, что относительное содержание озона очень мало и если весь его вытянуть в виде пленки вокруг поверхности Земного шара, то толщина ее составит всего около 3 мм ( в то время, как пояс кислорода составит 1560 м, а азота - 6200 м), озон играет важную роль в природе, благодаря способности поглощать ультрафиолетовую солнечную радиацию с 0,29 мкм, в связи с чем на земную поверхность не распространяется губительная для всего живого радиация. Поглощение солнечной энергии (около 4%) приводит к повышению температуры воздуха на высотах, где присутствует озон.

На самом деле можно представить озон в качестве сферического слоя от Земли до 80 - 100 км с ярко выраженной изменчивостью концентрации по высоте. Максимум озона на высотах около 20 км меняется от 20-21 мПа в полярных широтах до 12-14 мПа в тропиках. Содержание озона в тропосфере не превышает 12% ОСО.

Основными единицами измерения озона являются согласно ГОСТа его плотность, измеряемая в микрограммах на кубометр, либо в сантиметрах на километр толщины (10 см/км = 21,4 мкг/м3), парциальное давление озона в миллипаскалях (мПа) или нанобарах (нбар), причем 1 мПа = 10 нбар, концентрация озона в сантиметрах кубических (см-3) или количество молекул в единице объема, ОСО в единицах Добсона, т.е. количество озона в вертикальном столбе атмосферы, численно равное толщине слоя газообразного озона в этом столбе при нормальных условиях (давление 760 мм рт.ст., температура 15° Цельсия).

среднезональной плотности озона оз в северном полушарии.

Рис. 3.3. Меридиональное распределение среднезональной плотности а) март-апрель; б) сентябрь-октябрь. (Фоли 2.2.7.).

Анализ рисунка показывает, что максимальная плотность весной наблюдается на высотах 15-20 км в северных широтах, а осенью - в южных на высотах 20-25 км.

Вместе с тем, современные эмпирические модели ОСО показывают на существенно незональный характер его поля, особенно зимой. С учетом тесной корреляционной связи между плотностью и парциальным давлением озона следует ожидать незональности и в поле плотности озона. Выявлено, что в нижней стратосфере незональность плотности озона существенно больше, чем ОСО.

В последние годы часто говорят об "озонных дырах", когда над некоторыми районами значительно уменьшается концентрация озона (например, над Антарктидой за последние 10 лет концентрация озона уменьшилась в раз).

В 1985 году английские ученые впервые заметили резкое уменьшение озона над Антарктидой. Тогда и родилось словосочетание "озонная дыра".

В связи с этим возникли вопросы об исследовании временного тренда озона и причин уменьшения его концентрации.

Никаких оснований для паники ученые пока не находят, в отличие от ряда крупнейших многонациональных концернов (например, "Дюпон") и купленных ими средств массовой информации. Несколько процентов добавочного ультрафиолета, которые могут проникнуть сквозь "озонную дыру" серьезной угрозы человечеству не несут. С другой стороны, острие пропагандистского удара и околонаучного шума связано с задачами удушения промышленности России, Китая и Индии, которые продолжают выпускать фтор- и хлорсодержащие реагенты (фреоны). Дело в том, что последние действительно могут вступать в реакцию с озоном и приводить к разрушению озонового слоя. Вместе с тем, энергетические расчеты показывают, что неменьший вклад могут вносить сверхзвуковые реактивные самолеты при сжигании топлива в стратосфере, а одними из важнейших причин уменьшения содержания озона в тропосфере являются не до конца изученные изменения на Солнце и в космическом пространстве, которые скорее всего, имеют циклический характер. Отсутствие достаточного числа достоверных наблюдений за озоном не позволяет пока сделать в этом вопросе окончательные выводы, но работа в данном направлении ведется весьма интенсивно.

В течение многих лет считали, что озон обладает лишь целебными свойствами, и поэтому он искусственно создавался с помощью озонаторов в терапевтических целях. В последние годы было установлено, что озон несет в себе не только тонизирующие свойства. Оказалось, что при повышенных концентрациях озон является высокотоксичным газом, и тогда становится заметным его вредное воздействие на некоторые материалы, применяемые в самолетостроении, в том числе на резину, а также на органы дыхания человека и животных и на их органы зрения, а также на кровь и кожные покровы.

Экспериментально было установлено, что вредность озона проявляется при концентрации 10-7 г/м3. По исследованиям гигиенистов, предельно допустимая концентрация озона в воздухе при воздействии в течение 1-2 часов составляет 1,5х10-6 г/м3. Концентрация озона свыше 5х10-6 г/м3 уже опасна для жизни человека. Если сравнить эти параметры с концентрацией озона по высотам, то можно сделать вывод, что в нижней стратосфере (на высотах около 20 км) концентрация озона примерно в 4 раза меньше допустимой, но все же в 4 раза выше концентрации, раздражающей дыхательные пути человека.

В современных самолетах в герметизированные салоны подается окружающий воздух, давление и концентрация кислорода которого соответствует уровню 2400 м (давление 567 мм.рт.ст.). В этих условиях концентрация озона может быть достаточно высокой и даже опасной. Причем с увеличением высоты эта опасность повышается. Однако следует учитывать, что окружающий воздух подается через турбокомпрессор, в котором благодаря высокому давлению и высокой температуре происходит разрушение озона и превращение его в кислород.

Поэтому концентрация озона в действительности при нормальной работе компрессора не представляет прямой опасности для экипажа и пассажиров.

Озон, являясь сильным окислителем, может вызвать некоторое воздействие на состояние поверхности ЛА, например коррозию, что при длительных полетах ЛА нужно учитывать и периодически проверять надежность конструкции ЛА. Вместе с тем, установлено, что высокие температуры разрушают озон и ослабляют его коррозирующее воздействие.

Кроме озона на полеты летательных аппаратов и состояние атмосферы оказывает влияние космическое излучение. Оно возникает в глубинах космоса и представляет собой корпускулярную радиацию сложного состава с высокой энергией и большой проникающей способностью. Это поток стабильных частиц высоких энергий, приходящих в атмосферу Земли извне. Энергия космического излучения в 109 раз превышает энергию частиц, получаемых на самом современном ускорителе.

1. Первичное космическое излучение (ПКИ), состоящее из протонов (92%), -частиц (6%) и ядер других элементов (2%).

2. Вторичное космическое изучение (ВКИ), состоящее из множества элементарных частиц: протонов, нейтронов, электронов, мезонов, позитронов и т.п Можно считать, что космическая радиация для полетов летательных аппаратов в основном определяется ПКИ, а также излучением, возникающим при крупных хромосферных вспышках Солнца. ПКИ обуславливает дозу радиации в 15 мрад/сут. или около 5 рад/год (1 рад 0,01 Дж/кг). ПКИ обладает большой проникающей способностью и доза облучения мало зависит от экранировки ЛА. Попадая на большой объект, например, человеческое тело, пучок ПКИ "размножается" вследствие вторичного излучения, за счет чего доза облучения увеличивается более чем в два раза.

Расчет возможного облучения самолета космическим излучением необ-ходим при планировании полетов по дальним трассам. Так продолжитель-ность экспедиции пилотируемого космического корабля к Марсу и обратно составит 400-500 дней. За это время космонавты могут получить дозу более 150 бэр (1 бэр 0,01 дж/кг), что является опасным для их здоровья. Поэтому ведутся исследования путей преодоления такого барьера.

Но все же главная радиационная опасность при длительных полетах создается за счет крупных хромосферных вспышек. Процесс этот очень кратковременный (около 1 часа), но энергия, выделяющаяся в ходе его протекания составляет 1025 1026 дж. Вызываемые вспышкой магнитные бури могут продолжаться 24 36 часов. Взаимодействие солнечных вспышек с магнитным полем Земли может оказывать заметное влияние на полет летательных аппаратов и значительно увеличивает дозу облучения, особенно в открытом космосе.

Следует учитывать, что вышеперечисленные излучения накладываются на так называемый "естественный фон" Земли, который составляет около мрад/год (заметим, что при обычных расчетах 1 рентген = 1 рад = 1 бэр).

Сколь это опасно для человека? В рентгеновском кабинете, делая рентгеноскопию желудка, пациент получает 30 бэр - предельно допустимую дозу радиации; при 75 бэр наблюдается кратковременное незначительное изменение состава крови, при 10 бэр - легкая степень лучевой болезни, 600- бэр - это смертельная доза облучения. Космонавты в течение года работы на орбите получают около 10-15 бэр, а для работников атомной промышленности допустимая доза облучения составляет 5 бэр в год. Наконец, если ежедневно три часа проводить у телевизора, то за год можно "набрать" 0,5 мбэр (1 бэр = 100 мбэр).

Эти цифры позволяют судить о степени опасности радиации. Для экипажа летательного аппарата космическое излучение до высоты 12 км практически безопасно. При интенсивных же вспышках на Солнце на высотах 18- км могут наблюдаться зоны повышенной радиации, особенно в полярных районах в период магнитных бурь. Уже через 15-30 минут после вспышки на Солнце на высотах около 20 км отмечаются дозы радиации, превышающие санитарно-допустимые нормы.

Для экипажа, выполняющего полет продолжительностью 2-3 часа, доза облучения составит около 1 мбэр, которая не опасна, но при большой продолжительности полета доза облучения возрастает и может превысить предельные нормы. Поэтому важно учитывать радиационную опасность при обеспечении полетов в атмосфере и принимать необходимые меры безопасности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Вопросы, изученные на данном занятии позволяют иметь представление о так называемой "условной" или "стандартной" атмосфере, ее параметрах, законах изменения параметров с высотой. Знание этих вопросов дает возможность в дальнейшем грамотно оценивать влияние метеорологических параметров на работу различных аэронавигационных приборов и летно-технические характеристики ЛА.

IV. ЗАДАНИЕ НА САМОПОДГОТОВКУ.

4.1. Авиационная метеорология, СПб, : Гидрометиздат, 1992. С.81-83, 241-246.

V. ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Объяснение основных параметров и констант САк табл.1.1.)

ОБЪЯСНЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ И КОНСТАНТ

Rc - удельная (или характеристическая) газовая постоянная сухого воздуха представляет собой работу расширения газа, нагревающегося на 1° при внешнем давлении. Определяется как отношение универсальной газовой постоянной к молекулярному весу газа.

nc - концентрация частиц сухого воздуха - это число частиц в единице lc - средняя длина свободного пробега частиц воздуха представляет собой среднее расстояние, проходимое молекулой газа по прямой между двумя последовательными соударениями с другими молекулами.

NA - число Авогадро основано на значении атомной массы изотопа углерода С=12, принятой в 1961 г. конференцией Международного Союза чистой и прикладной химии в качестве основы для единицы Mc - динамическая вязкость (динамический коэффициент вязкости) это касательное напряжение вязкости, необходимое для поддержания разности скоростей, равным единице.

Vc - кинематическая вязкость (кинематический коэффициент вязкости) - частное от деления динамической вязкости на плотность газа.



 


Похожие работы:

«СОДЕРЖАНИЕ 1. ЦЕЛИ ОСНОВНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ВЫПУСКНИКА ОСНОВНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ 2.1. Область профессиональной деятельности выпускника. 2.2. Объекты профессиональной деятельности выпускника. 2.3. Виды профессиональной деятельности выпускника. 2.4. Задачи профессиональной деятельности выпускника. 3. ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОСВОЕНИЯ ОСНОВНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ 3.1. Перечень требуемых компетенций выпускника вуза по данной...»

«ЦЕНТРАЛЬНЫЙ КОМИТЕТ ПРОФСОЮЗА РАБОТНИКОВ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ОРГАНИЗАЦИОННАЯ РАБОТА В ПЕРВИЧНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО СОЮЗА РАБОТНИКОВ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ (методические рекомендации) Москва 2014 г. ОРГАНИЗАЦИОННАЯ РАБОТА В ПЕРВИЧНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО СОЮЗА РАБОТНИКОВ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Настоящий информационный бюллетень подготовлен в связи с необходимостью повышения эффективности профсоюзной деятельности в первичных...»

«Уважаемые выпускники! В перечисленных ниже изданиях содержатся методические рекомендации, которые помогут должным образом подготовить, оформить и успешно защитить выпускную квалификационную работу. Рыжков, И. Б. Основы научных исследований и изобретательства [Электронный ресурс] : [учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по направлению подготовки (специальностям) 280400 — Природообустройство, 280300 — Водные ресурсы и водопользование] / И. Б. Рыжков.— Санкт-Петербург [и др.] : Лань,...»

«ЭЛЕКТРОПИТАЮЩИЕ СИСТЕМЫ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СЕТИ НОВОСИБИРСК 2007 Составители: Д.А. Павлюченко, канд. техн. наук, доц., С.В. Хохлова, ассистент Работа подготовлена на кафедре систем электроснабжения предприятий СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ 1. ИСХОДНАЯ ИНФОРМАЦИЯ 2. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ 3. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ 4. 4.1. Общая характеристика расчета 4.2. Схемы подстанций напряжением 35 кВ и выше 4.3. Выбор основных элементов схемы 4.4. Расчет капиталовложений в схему...»

«Руководство для новоприбывших иммигрантов в Онтарио Russian Funded by Благодарственное слово Пособие Orientation to Ontario было создано для того, чтобы помочь новоприбывшим определить основные направления в процессе адаптации, найти учреждения, обслуживающие иммигрантов, а также создать свои собственные личные планы по обустройству. Проект Orientation to Ontario финансируется Службой по делам гражданства и иммиграции Канады (Citizenship and Immigration Canada CIC) и Министерством гражданства и...»

«В.П. КОРПАЧЕВ, А.А. АНДРИЯС, А.И. ПЕРЕЖИЛИН ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОБЪЕМНОГО ГИДРОПРИВОДА КРАСНОЯРСК 2012 1 Министерство образования и науки Российской Федерации ФГБОУ ВПО Сибирский государственный технологический университет В.П. КОРПАЧЕВ, А.А. АНДРИЯС, А.И. ПЕРЕЖИЛИН ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОБЪЕМНОГО ГИДРОПРИВОДА Рекомендовано редакционно-издательским советом СибГТУ в качестве учебного пособия для студентов направления 250400.62 - Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих...»

«НЕГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСТВА И ПРАВА СТАВРОПОЛЬСКИЙ ФИЛИАЛ УТВЕРЖДАЮ: Директор Ставропольского филиала НОУ ВПО Московский институт предпринимательства и права профессор Н.Д. Идрисов ноября 2013 года ОТЧЕТ О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ за 2013 год Ставрополь Содержание Объем и источники финансирования научно-исследовательской работы в 2013 г. I. II. Научно-методическая работа в 2013 г. 2.1....»

«ЦЕНТР МИГРАЦИОННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ при содействии Программы поддержки высшего образования Института Открытое Общество (HESP OSI) и Бюро ЮНЕСКО в Москве Методология и методы изучения миграционных процессов Междисциплинарное учебное пособие Под редакцией Жанны Зайончковской Ирины Молодиковой Владимира Мукомеля Москва 2007 УДК 314.7 ББК (С)60.7 Книга подготовлена при содействии Программы поддержки высшего образования Института Открытое Общество (HESP OSI) Издано при поддержке Бюро ЮНЕСКО в Москве...»

«Федеральное агентство по образованию ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ УТВЕРЖДАЮ Декан геолого-географического факультета Г.М. Татьянин марта 2008 г. ВЫПУСКНАЯ РАБОТА БАКАЛАВРА ГЕОЛОГИИ Направление : 020300 - Геология Учебно-методическое пособие Томск 2008 Выпускная работа бакалавра геологии: учебно-методич. пособие / составители: А.И. Чернышов, Н.И. Савина: Том. гос. ун.-т. – 3-е изд., доп. и перераб. – Томск, 2008. – 33 с. Учебно-методическое пособие составлено на основе действующих...»

«УДК 378 ББК 74.202 В.И. БАЙДЕНКО ВЫЯВЛЕНИЕ СОСТАВА КОМПЕТЕНЦИЙ ВЫПУСКНИКОВ ВУЗОВ КАК НЕОБХОДИМЫЙ ЭТАП ПРОЕКТИРОВАНИЯ ГОС ВПО НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ: Методическое пособие. – М.: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 2006. – 72 с. ISBN 5-7563-0324-3 Предлагаемое методическое пособие содержит некоторые рекомендации в части выявления общих (универсальных) и профессиональных компетенций и результатов образования для разработки государственных образовательных стандартов высшего...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ, МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ ХАРЬКОВСКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВА МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ ПРАКТИЧЕСКОЙ И САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ПО ДИСЦИПЛИНАМ ИНОСТРАННЫЙ ЯЗЫК НАУЧНОГО И ДЕЛОВОГО ОБЩЕНИЯ ИНОСТРАННЫЙ ЯЗЫК ДЛЯ ВЕДЕНИЯ НАУЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ, ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЙ ИНОСТРАННЫЙ ЯЗЫК (АНГЛИЙСКИЙ ЯЗЫК), ДЕЛОВОЙ ИНОСТРАННЫЙ ЯЗЫК (АНГЛИЙСКИЙ ЯЗЫК) (для студентов образовательно-квалификационного уровня магистр) Харьков – ХНАГХ – Методические...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Рязанский государственный университет имени С.А. Есенина ПОДГОТОВКА, ОФОРМЛЕНИЕ И ЗАЩИТА КУРСОВЫХ И ВЫПУСКНЫХ КВАЛИФИКАЦИОННЫХ РАБОТ НА ЕСТЕСТВЕННО-ГЕОГРАФИЧЕСКОМ ФАКУЛЬТЕТЕ РГУ ИМЕНИ С.А. ЕСЕНИНА Методические рекомендации Рязань 2011 ББК 26.8я73 П44 Печатается по решению редакционно-издательского совета Федерального государственного...»

«При разработке программы в основу положены: 1) ФГОС ВПО по специальностям (направлениям подготовки) 060101.65 Лечебное дело, 060103. 65 Педиатрия, 060201.65 Стоматология, 060500.62 Сестринское дело, 040400.62 Социальная работа, 100800.62 Товароведение, 080200.62 Менеджмент; утвержденные Министерством образования и науки РФ 20_г. 2) Рабочие программы дисциплин специальностей (направлений подготовки) 060101.65 Лечебное дело, 060103. 65 Педиатрия, 060201.65 Стоматология, 060500.62 Сестринское...»

«МУ Центральная библиотека МОГО Ухта Информационно-методическая служба Ухта, 2010 г. Составитель: А.Н. Догадаева Редактор-корректор: Т.Н. Земскова Компьютерный дизайн: Н.В. Ионцева При оформлении обложки использованы фотографии представленных мероприятий Чтобы помнили.: к 65-летию Победы в Великой Отечественной войне: методическое пособие в помощь библиотекарю / МУ Центральная библиотека МОГО Ухта, информационно-методическая служба; сост. А.Н. Догадаева. - Ухта, 2010. - 52 с. Данное пособие...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ В. А. Александров ОБОБЩЕННЫЕ ФУНКЦИИ Учебное пособие Новосибирск 2005 ББК В.162.12 УДК 517.5 А465 Александров В. А. Обобщённые функции: Учеб. пособие / Новосиб. гос. ун-т. Новосибирск, 2005. 46 с. В пособии изложены начальные сведения об обобщённых функциях в объёме, соответстующем программе базового курса Основы функционального анализа, читаемого студентам 2-го курса общефизического потока...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ В. А. Буланов, М. А. Юденко РЕШЕНИЕ КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИХ ЗАДАЧ С ПОМОЩЬЮ СТЕРЕОГРАФИЧЕСКИХ ПРОЕКЦИЙ Учебное пособие Иркутск 2006 УДК 548. 0 (02) ББК 26. 303 Б 90 Печатается по решению редакционно-издательского совета Иркутского государственного университета Н а у ч н ы й р е д а к т о р проф. А. И. Сизых Р е ц е н з е н т ы : проф. А. Н. Иванов; проф. Г. Я. Абрамович Буланов, В. А. Решение кристаллографических задач с...»

«МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ МОСКОВСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ОНКОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ им. П.А. ГЕРЦЕНА МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ УТВЕРЖДАЮ Главный внештатный специалист-онколог Минздравсоцразвития России академик РАМН В.И. Чиссов 28 июля 2010 г. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ И ЗАДАЧИ ПЕРВИЧНОГО ОНКОЛОГИЧЕСКОГО КАБИНЕТА В СИСТЕМЕ ОНКОЛОГИЧЕСКОЙ ПОМОЩИ НАСЕЛЕНИЮ РОССИЙСКОЙ...»

«Станислав Макиевский ШКОЛА 11 20 постановки рук барабанщика • рг бу ер ет Учебно-методическое П пособие тнк Са • р то зи по ом К о тв ьс ел ат зд И Издательство Композитор • Санкт-Петербург • ББК 85.315. М • рг Макиевский, С. А. бу ШКОЛА постановки рук барабанщика. — СПб. : Композитор • СанктМ Петербург, 2011. — 104 с., ил., нот. ер ISMN 979-0-66000-508- ет П Книга Станислава Макиевского Школа постановки рук барабанщика является прекрасным тучебным материалом для тех, кто решил посвятить себя...»

«Филиал государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Сибирский государственный университет путей сообщения - Томский техникум железнодорожного транспорта Многоканальные системы передачи Методические указания и контрольные задания для студентов заочной формы обучения по специальности 210407/2009 Эксплуатация средств связи Томск – 2008 Одобрено Утверждаю на заседании цикловой комиссии Заместитель директора по УМР Протокол № _ от 2008 г. _ Н.Н. Куделькина...»

«Проект 4 Методические рекомендации по формированию показателей мониторинга деятельности сети диссертационных советов и интерактивному заполнению форм мониторинга в Единой информационной системе обеспечения деятельности Министерства образования и науки Российской Федерации Введение Для мониторинга деятельности сети диссертационных советов организации предоставляют информацию по двум формам: Сведения об организации (Приложение А); Анкета члена диссертационного совета (Приложение Б). Показатели...»














 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.