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大家好

我是岳奎志

本次课程为

失速

失速

是飞机飞行时

当迎角

大于失速迎角之后

机翼上

出现

大面积

气流分离

引起飞机

出现

非操纵的异常飞行现象

失速

严重影响飞机的

飞行安全

无论军机

还是民机

许多空难事故

都与失速有关

对于

飞行员而言

飞行千万条

安全第一条

失速不规范

亲人

两行泪

失速

严重影响

飞机的飞行安全

你想

知道

失速的原因吗

想知道

失速之后

飞行员

如何改出吗

如果你想知道

请学好

下面关于

失速的

知识点

为此

在上本次课之初

先明确一下

学习目标

一共5条

1

记住失速的基本概念

2

理解失速警告的含义

3

分析直线失速

和曲线失速

4

总结良好的

失速特性

5

制定

失速的预防

和改出方法

当您明确

本次课的学习目标之后

接下来

要学什么内容

您就清楚了吧

在讲本次课

主要内容之前

出一个小问题

来考察一下

您对失速知识点的

认知储备情况

这个问题就是

飞机失速的改出方法是什么

如果您不清楚

没关系

通过本次课

这个问题将得以解决

通过本次课

刚才制定的学习目标

将得以实现

研究飞机的失速问题

首先

了解一下

失速的基本概念

失速

飞行中

当迎角

增加到

失速迎角

引起气流在机翼上

大面积分离

飞机出现

非操纵的异常飞行现象

这就是失速

失速中有一个概念

就是迎角

迎角

是

翼弦

与飞行速度之间的夹角

飞行速度

和相对气流

是大小相等

方向

相反的关系

飞机失没失速

关键就是

看迎角

这种理解

可以通过

升力系数

随迎角

变化的关系曲线

来

加以理解

在

升力系数随迎角变化的关系

曲线中

当

迎角

小于临界迎角

αcr时

此时如果迎角

增大

那么升力系数

也增大

升力系数增大之后

就会

在

飞机上产生附加升力

该附加升力作用到

焦点上

附加升力

绕

飞机

重心

将产生一

低头力矩

此时焦点是在

飞机重心之后

产生低头力矩之后

飞机

迎角就会减小

迎角

具有恢复原迎角的趋势

迎角是

收敛的

它具有

迎角

静稳定性

当迎角

大于临界迎角的时候

迎角增大了

那么飞机

也会产生附加升力

只不过

迎角增大之后

飞机的

升力系数

反而减小

因此

产生的附加升力

是向下的

附加升力作用到

焦点上

焦点

又在飞机重心之后

因此

该附加升力

绕飞机重心

将使飞机

产生抬头力矩

飞机抬头

迎角

进一步增大

迎角

增大了之后

飞机

阻力

也会增大

飞机就会

减速

最后

飞机就会

失速

迎角增大了

此时飞机迎角

不具有

迎角静稳定性

它的迎角是

发散的

这样

飞机迎角越来越大

飞机

速度越来越小

飞机

最后

失速了

飞机

失没失速

关键是看迎角

达到

或者

超过失速迎角了没有

如果达到或者超过了

那么飞机就

失速了

失速迎角

取决于

下述迎角中最小者

这下述

迎角一共有三个

1

最大升力系数对应的迎角

即临界迎角

2

飞机

发生

非操纵性

姿态变化

对应的迎角

3

飞机出现

驾驶员难以忍受的

抖动

和结构抖动

对应的迎角

这三个迎角中

最小者

就是

失速迎角

举例说明一下

对于矩形

或梯形机翼的飞机

失速迎角

等于临界迎角

这类飞机

代表型号有

美国的

E-2C

鹰眼舰载预警机

有美国的E-2D

先进鹰眼

舰载预警机

这两种

舰载预警机的

失速迎角

就等于

临界迎角

对于

带有后掠角的

小展弦比机翼的飞机

失速迎角

要小于临界迎角

代表的型号

有俄罗斯的

Su-33

舰载机

有美国的

F/A-18

舰载

战斗攻击机

它们的

失速迎角

要

小于临界迎角

飞机

失速之后

会有什么样的现象呢

飞机失速之后的现象

主要表现在

四个方面

一

飞机

抖动

并

左右摇晃

当飞机的迎角

大于

失速迎角之后

会引起在机翼上

出现

大面积气流分离

机翼后边会产生

大量的漩涡

该漩涡

使飞机的升力

非常不规律

因此机翼上边

会抖动

并

左右摇晃

下面这段视频

显示的是

数值模拟

机翼的翼型

随迎角变化时

流经机翼翼型

上边的气流

的情况

在

中小迎角范围内

迎角

增大

飞机机翼翼型

外边的气流

流线还是比较规律的

显示是

层流

当

迎角继续增大

达到

临界迎角

之后

那么

在飞机

机翼后边

就会出现

大量的涡流

涡流

会包围机翼后边

大量的涡流

会产生

使飞机升力变化

非常不规律

飞机失速之后

表现的

现象之二

是杆 舵抖动

操纵变轻

因为

在飞机

机翼上边出现

大面积气流分离

会产生

大量的涡流

该涡流

会流经

机翼后边

垂尾后边的

方向舵

流经

机翼后边的

平尾以及平尾后边的

升降舵

流经

机翼后缘的

副翼

流经这些舵面的时候

会

对这些舵面

进行冲击

那么这些舵面

就会来回

抖动

就会把

这些抖动的力

传递到

杆 舵上

所以

杆 舵

也会

抖动

杆 舵抖动之后

那么就

座舱里的飞行员

就会显示自己的手

脚

随着杆 舵

一起抖动

此时呢

因为涡流

冲击舵面

此时舵效

非常差

没有舵效了

飞行员

操纵驾驶杆

舵的时候

此时

操纵

会没有什么

作用

也就是

操纵

变轻

飞机失速后

表现的现象之三

就是

飞机速度

迅速减慢

因为

飞机失速时

迎角

大于失速迎角

迎角非常大

迎角一大了

压差阻力增大

进而

飞机的总阻力

迅速增大

阻力一大

原来的

推力

还是那么大

那么

飞机就会

减速

急剧减速

最后导致飞机的速度

小于最小

平飞速度

之后飞机就会

失速了

飞机

失速之后

表现的

现象之四

就是

飞机下沉

机头下沉

因为

翼面上边出现大面积气流分离

升力系数下降

阻力系数

增加

然后

飞机的

速度会

下降

升力系数下降

速度又下降

就会导致飞机的

升力下降

当升力不能平衡飞机的

重力的时候

飞机

就会

掉高度

急剧的

下降高度

飞机下沉

飞机下沉

时

对于

有比较好的

失速特性的飞机来说

机头

也要下沉

有一些飞机

失速特性不好

那么此时机头还会上仰

机头上仰

导致失速会

更为严重

这就是

飞机

失速之后

四个现象

飞机失速

严重影响

飞机的

飞行安全

因此在失速之前

会有一些

警告

这就是

失速警告

常见的失速警告

有自然警告

和人工警告

自然警告

包括

空气动力抖动

飞机摇晃

发生噪声等

自然警告

按照程度等级

可分为

四种

分别是

轻微抖动

轻度抖动

中度抖动

和

重度抖动

以中度抖动为例

此时飞机的

法向过载变化幅度

是±0.2至±0.6

飞行员

会感觉到

非常讨厌

瞄准困难

其他情况

抖动等级

见

如表所示

失速警告

除了自然警告之外

还有人工警告

常见的人工警告

有触觉警告

视觉警告

和听觉警告三种

座舱里的飞行员

当飞机失速的时候

会感觉到

驾驶杆 舵在抖动

这就是

触觉警告

座舱里的仪表

当飞机失速的时候

失速警告灯亮起

这就是

视觉警告

同时

座舱里边还有语音播报

说

“失速 失速……”

这就是

听觉警告

飞机

在失速之前

会有

失速警告

飞机

在

失速的时候

飞机的速度到底有

多大呢

看一看它的

具体数值

在直线失速的时候

直线失速

主要是

平飞

上升

下滑

这种情况下

它都是直线飞行

在直线飞行

失速的时候

它的速度值

就是直线失速

速度值

它等于

Vso

等于

根号下2G

除以ρS

乘以Cys

而

飞机

除了直线飞行之外

还有曲线飞行

比如说做斤斗

盘旋

转弯……

这些都是

曲线飞行

在曲线飞行的时候

它如果失速了

那么

失速速度是多大呢

曲线飞行

失速速度值

是

直线飞行

失速速度值的

法向过载的

开方倍

也就是

曲线失速

速度为

Vsm等于根号下

ny

再乘以

Vso

飞机

失速速度

与飞行马赫数

又有什么关系呢

飞行马赫数增加

空气压缩性

非常明显

飞机失速迎角

抖动迎角

最大可用升力系数

均减小

失速速度会

增大

对于

低速气流流过机翼时

机翼上边的气流

容易发生转弯

而高速气流

流过机翼时

气流流速越大

越不容易转弯

越容易失速

举个例子

说明一下

当

同一型号的飞机

在

直线

平飞的时候

它失速速度

如果是

130km/h

那么

它在

曲线飞行的时候

比如说

盘旋

转弯

斤斗……

此时它的失速速度

可能就是

160km/h

当飞机

飞行马赫数

增加到

0.8Ma的时候

此时

它

失速速度

可能就会达到

260km/h

由此可见

飞机

失速速度时

它的

具体数值

是不固定的

随着

速度的增大

它是

要

变化的

随着速度的增大

它要

增加的

飞机

应具有良好的

失速特性

这是飞机

在设计和制造的时候

就应该体现的特性

这是从娘胎里带来的特性

具有良好

失速特性的飞机

具有以下

五个特点

1

失速时

机头应

下沉

机头一下沉

那么飞机

就会

自动

增加

速度

如果

失速时机头还上仰

那么飞机迎角越来越大

飞机的阻力越大

那么

飞机

速度

就不可能

增加起来

飞机更容易失速

所以说

失速时

机头应下沉

2

失速时

飞机有一定的

稳定性和操纵性

旋转

应是

缓和的

不应该剧烈

一剧烈

那么失速就很难改出了

3

失速前

应有

失速警告

4

改出失速的

操作简单

损失的高度不大

如果操纵复杂

飞机失速时

飞行员

已经都很慌了

操纵再复杂一些

那么就

很难改出

所以说

失速的

改出方法

应该是

操纵简单

5

发动机

能保持正常工作

各部件

没有超过极限载荷

飞机失速的时候

发动机

不能停车

也不能发生喘振

否则

那么就

改不出

失速了

飞机

失没失速

怎样判断呢

下面

就讲

失速的判断方法

飞行中

当

飞机出现剧烈抖动

或者非操纵性的

姿态变化时

要根据迎角

判断飞机

是否失速

如果迎角

已超过失速迎角

说明飞机

已经失速

失速

不失速

不是看速度

也不是看载荷

关键是看

迎角

因为

飞机在空中飞行的时候

直线失速的速度值

曲线

失速的速度值

和

在高马赫

飞行的条件下

失速的

速度值

是不一样的

所以

不能看

速度值的大小

也不能看载荷

失速不失速

关键是看迎角

看迎角

达到没达到

失速迎角

如果达到了

或超过了失速迎角

说明飞机

已经失速了

如果没有

达到失速迎角

说明飞机

还没有失速

我们都希望飞机

不要发生失速

因此

我们要

做一些

预防措施

主要有以下两条

1

根据

表速拉载荷

注意迎角变化

使飞机的迎角

不要大于

等于失速迎角

这样就可以

避免

失速的产生了

2

接近抖动时

拉杆要柔和适量

防止飞机

带侧滑

接近抖动时

说明飞机

迎角已经达到了

抖动迎角

此时如果飞机带侧滑

它有可能使飞机

失速提前发生

所以

飞机

不要带

侧滑

一旦飞机

发生失速了

飞行员

就得要改出来

如果改不出来

出现尾旋之后

飞机

急剧降高度

飞机就有可能

坠机

所以

当飞机失速时

飞行员

要改出

改出的方法

相对来说

比较简单

直线失速时

杆 舵中立改出

理解就是这样理解的

驾驶杆

居于中立

脚蹬

蹬平

这就是

杆 舵中立改出

曲线失速

平舵

推杆改出

平舵

就是

脚蹬

蹬平

驾驶杆

向前推

这就是推杆改出

注意

杆一定要正

不能向左压

也不能向右压

要杆居于

正

然后向前

推

这就是

平舵

推杆

改出

当飞机在空中飞行的时候

如果有侧滑

侧滑

对飞机失速有什么影响呢

侧滑

会令失速提前发生

侧滑

会令失速

更为严重

失速带侧滑

飞机姿态易变化

可能会出现

尾旋

所以

当飞机飞行时

迎角

较大时

尽量

使飞机

不带侧滑

这样

才能够保证飞机安全

使飞机

不进入失速状态

讲到这里

本次课程即将结束

最后

对本次课程

进行一下小结

本次课

我们讲了

失速的定义

讲了失速警告

又介绍了直线失速和曲线失速的

速度值的计算方法

飞机

还要具有良好的

失速特性

讲了五个良好的

失速特性

然后

又制定了

失速的预防

和

改出策略

本次课程

到此结束

谢谢