「翼族知識」乾貨!飛機失速

飛機失速(Stall)是指飛機或機翼在迎角大於最大升力迎角時工作的情況,其特點為氣流分離、操縱失效。失速本質上並非指飛機速度不足。

中文名: 飛機失速 外文名: plane stall 特 點: 氣流分離、操縱失效 注 意:大型飛機很難脫離這種狀態 實 質 :飛機不能保持正常飛行的現象 原 因 :氣流分離並不對稱

「翼族知識」乾貨!飛機失速

定義

通俗解釋:飛機機翼在攻角超過某個臨界值後,舉力系數(見舉力)隨攻角增大而減小的現象。當失速時,飛機會產生失控的俯衝顛簸運動,發動機發生振動,駕駛員感到操縱異常。

簡單來說,飛機失速意味著機翼上產生的升力突然減少,從而導致飛機的飛行高度快速降低。注意失速並不意味著引擎停止了工作或是飛機失去了前進的速度。

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專業解釋:1、當飛機前進時產生的升力小於飛機所受的重力時飛機就會下降.或摔機.即飛機迎角大於臨界角,出現大迎角失速。

2、高速飛機飛行時,由於飛行速度超過臨界速度造成激波失速。

補充:攻角(Angle of attack): 也叫迎角。即翼弦與自由流/相對風流的夾角.

大迎角失速內容

超過臨界迎角(或臨界攻角,多數飛機為18°,即氣流開始與失速機翼分離的角度)後,翼型上表面邊界層將發生嚴重的分離,升力急劇下降而不能保持正常飛行的現象,叫失速。

很多的航空事故都是由於失速引起:

失速本質上並非指飛機速度不足,而是指流經翼面的氣流由於逆壓梯度與粘性作用發生分離,造成上翼面分離處壓力上升,因而致使升力驟然下降。

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原理

飛機失速的原因是機翼在大迎角下出現了氣流分離.而左右兩翼因種種原因(如側滑、或構造有微小的不對稱).氣流分離並不對稱,因此就會出現下述失速特性:

1.飛機抖振,駕駛杆、腳蹬抖動,機身搖晃,飛機結構振動。飛機接近失速時.已開始呈現抖動.這就是失速的警告信號。隨著迎角的進一步增大.抖振、搖晃進一步加劇,飛機加速進入失速。作機動動作進入失速的抖振、搖晃要比平飛進入失速更為猛烈。

2.失速成迎角接近臨界迎角的飛機,當其加速失速時.法向過載或法向加速度會突然中止。

3.出現迅速而非指令性的轉動,如機翼下墜,機頭上仰.俯仰振盪,偏機頭等等至於出現哪種運動,視飛機型別各不相同。如殲五飛機由於超過失速迎角以後的升力係數下降和緩,飛行員對失速下墜沒有明顯感覺,但對緊接著出現的坡度,偏轉和下俯,會看得很清楚。

4.飛行速度迅速下降。但如果是向下的機動,如半滾倒轉進入失速飛行速度並不致很快減慢。

5.無助力裝置的飛機,會感到操縱桿舵變輕。操縱開始失常。失速的特性及現象。

在流體動力學中,失速是指翼型氣動攻角(Angle of attack)增加到一定程度(達到臨界值)時,翼型所產生的升力(lift force)突然減小的一種狀態。翼型氣動迎角超過該臨界值之前,翼型的升力是隨迎角增加而遞增的;但是迎角超過該臨界值後,翼型的升力將遞減。

由於大部份有關失速的討論都與航空有關,以下集中論述失速與飛機(固定翼飛機)的關係。簡單來說,飛機失速意味著機翼上產生的升力突然減少,從而導致飛機的飛行高度快速降低。注意失速並不意味著引擎停止了工作或是飛機失去了前進的速度。

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容易產生失速的幾種情況

對於失速的防範與應對,並不是讓你無時無刻都處於一種高度緊張狀態,由無知而產生的緊張不僅於事無補,反而會導致更壞的結果。因此,瞭解容易產生失速的基本條件和時機非常重要。

低速機動:低速飛行時飛行員對於失速具有一定的警覺性,這種警覺是非常重要的,因為低速飛行階段,飛機機動能力弱,很容易產生由姿態改變而引發迎角的急劇增加。這一點其實很好理解,由於速度的減小導致向心力的不足,使得軌跡的改變不能跟隨姿態的變化,導致迎角的急劇增加,從而超越失速迎角引發失速。對於低速失速的防範和警覺,可以使我們有效地避免失速的發生,但有時由於飛行員專注於其他環境和飛機狀態的變化,會使他的這種警覺性降低,從而產生無意識的錯誤操控。因此,在低速飛行時飛行員要防止注意力高度集中、單打一,要時刻關注飛機迎角和狀態的變化,敏銳地感知飛機狀態的異常,一旦發現飛機由進入失速的趨勢,要及時終止機動。

危險天氣:危險天氣條件下的飛行,對飛行員的駕駛技術提出了更高的要求,側風、強對流、風切變等天氣情況,會使飛機的氣動力發生顯著的變化,這些變化從一定程度上影響了飛行員的操控,有些天氣條件下儘管能夠完成飛行,但需要特殊的技術,如大側風著陸,需要飛行員採用位置、航向、坡度的綜合修正,而且在著陸後迅速改變駕駛動作,對飛行員的駕駛技術提出了特殊的要求。由於不能勝任氣象條件,在操控上出現重大失誤,是引發的失速事故的一個重要原因。

弱動力飛行: 動力不足是導致飛機失速的重要原因,一方面由於動力不足速度難以增加,飛機的機動能力較弱,容易產生由於操作失誤所引發的失速;另一方面,弱動力飛行時很容易產生速度的急劇衰減和能量的急劇損耗,在飛行員沒有察覺的情況下進入低速飛行狀態。為此,飛行員需要加強弱動力飛行的理論學習和模擬訓練,掌握弱動力飛行的特點:

1.控制合理的飛行速度(殲擊機450公里/小時以上)

2. 瞭解弱動力飛行時機動飛行速度消失快的特點,柔和操控。

3. 進場階段控制軌跡,而不是試圖改變飛機的下沉趨勢,避免不自主的拉桿,使飛機進入失速狀態。

4. 沒有再次挽救的機會,確保操控的準確性,一次成功。

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避免失速的方法

判明失速後,應立即推杆減小迎角,恢復升力。待飛機獲得速度後,即可轉入正常飛行。

提力(舉力或升力)不足無法支撐飛機的狀態。應提升速度或縮小AOA(ADF中AOA的解釋:攻角的略稱,指風向與機翼絃線的夾角。注意,角度過大會使機翼無法提升揚力而導致失速)導致的失速可以恢復。

飛機在平飛的時候,機翼產生的升力和飛機的重力是平衡的,舉力的方向總是垂直於機翼中心平面的。

而在大角度爬升或俯衝的時候,飛機的機翼下部產生的舉力不再和重力方向一致,飛機失去了部分舉力,造成了飛機下墜。

(qinghangwang)

(旋翼機、固定翼、直升機相關圖紙、資料)

文章源 | 網絡


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