通过本章学习，你需要掌握和了解以下问题：

航空飞行环境与飞行原理

3.1大气性质与流动气体规律

3.2空气动力与飞机升力

3.3飞机性能与气动布局

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 大气分层（atmospheric subdivision）按照大气在垂直方向的各种特性，将大气分成若干层次。按大气温度随高度分布的特征，可把大气分成对流层、平流层、中间层、热层和散逸层。按大气各组成成分的混和状况，可把大气分为均匀层和非均匀层。按大气电离状况，可分为电离层和非电离层。按大气的光化反应，可分为臭氧层。按大气运动受地磁场控制情况，可分有磁层。

 流体力学是力学的一个分支，主要研究在各种力的作用下，流体本身的静止状态和运动状态以及流体和固体界壁间有相对运动时的相互作用和流动规律。

 20世纪初，飞机的出现极大地促进了空气动力学的发展。航空事业的发展，期望能够揭示飞行器周围的压力分布、飞行器的受力状况和阻力等问题，这就促进了流体力学在实验和理论分析方面的发展。20世纪初，以茹科夫斯基、恰普雷金、普朗特等为代表的科学家，开创了以无粘不可压缩流体位势流理论为基础的机翼理论，阐明了机翼怎样会受到举力，从而空气能把很重的飞机托上天空。机翼理论的正确性，使人们重新认识无粘流体的理论，肯定了它指导工程设计的重大意义。

 机翼理论和边界层理论的建立和发展是流体力学的一次重大进展，它使无粘流体理论同粘性流体的边界层理论很好地结合起来。随着汽轮机的完善和飞机飞行速度提高到每秒50米以上，又迅速扩展了从19世纪就开始的，对空气密度变化效应的实验和理论研究，为高速飞行提供了理论指导。20世纪40年代以后，由于喷气推进和火箭技术的应用，飞行器速度超过声速，进而实现了航天飞行，使气体高速流动的研究进展迅速，形成了气体动力学、物理-化学流体动力学等分支学科。

 空气动力学是力学的一个分支，研究飞行器或其他物体在同空气或其他气体作相对运动情况下的受力特性、气体的流动规律和伴随发生的物理化学变化。它是在流体力学的基础上，随着航空工业和喷气推进技术的发展而成长起来的一个学科。

  恩斯特·马赫（Ernst Mach），奥地利物理学家和哲学家。其代表作有《力学史评》《力学》等。1838 年 2 月 18 日生于摩拉维亚（今捷克斯洛伐克境内），1916 年2 月19日卒于德国哈尔。马赫早年就读于维也纳大学， 1860 年以放电和电感应方面的论文获博士学位，六年后任该校物理教授。以后转入布拉格大学并长期在那里工作。他在力学、声学、热力学、实验心理学以及哲学等方面都有贡献。马赫用纹影技术研究飞行抛射体的工作最为人所熟知，30 年代末，马赫数被引入英语文献，至今已成为表征流体运动状态的重要参数。