飞机失速是什么意思
飞机或机翼在迎角大于最大升力迎角时工作的情况。
飞机失速(Stall)是指飞机或机翼在迎角大于最大升力迎角时工作的情况,其特点为气流分离、操纵失效。失速本质上并非指飞机速度不足。
飞机机翼在攻角超过某个临界值后,举力系数(见举力)随攻角增大而减小的现象。当失速时,飞机会产生失控的俯冲颠簸运动,发动机发生振动,驾驶员感到操纵异常。
简单来说,飞机失速意味着机翼上产生的升力突然减少,从而导致飞机的飞行高度快速降低。注意失速并不意味着引擎停止了工作或是飞机失去了前进的速度。
飞机的升力由机翼在空气中运动产生,也就是说要有气流流过机翼才有可能产生升力。当大于一定速度的气流平滑地流过机翼时,会在机翼的上表面和下表面产生不同的压力,上下表面的压力之差就产生了升力。如果飞机的速度不够,机翼上下表面没有足够的压力差,也就产生不了足够的压力。这种情况就叫“失速”。
除了速度之外,机翼的迎角,即机翼与气流方向的夹角也会对机翼的升力产生影响。一般来说,迎角越大,机翼所产生的升力也就越大。但是当机翼迎角大于一个临界值以后,机翼上表面的气流会发生严重分离。产生的升力也迅速降低,这同样被称为失速。
失速对于飞机来说是非常危险的。一旦发生失速,飞机就会马上往下掉。这时飞行员可以通过压下机头以减小迎角,同时俯冲增加速度的方式来摆脱失速状态。一般的飞机都会尽量避免失速。不过也有一些飞机特别是战斗机会在一些特殊的情况下刻意进入失速状态。比如著名的俄罗斯苏-27战斗机的“眼镜蛇机动”,就是飞机在合适的高度和速度下,人为地进入失速状态,最后从失速状态中恢复。这个动作可以让飞机的速度瞬间从400千米/时降到100千米/时,甚至更低,以便在战斗中占据有利位置。
在起飞和着陆过程中,由于飞机本身的空速较低,同时飞机的迎角又较大,升力较小,是出现失速最常见的过程,尤其是当飞机处于起飞后转弯和进近时。
当飞机在降落过程中出现特殊情况,而执行“复飞”程序重新爬升时,也可能发生失速现象。因为飞行员此时必须将飞机从降落的低空速迅速转换到拉伸的高空速状态,同时也需要调整迎角使飞机转弯以偏离降落跑道。
最后一种情况是,当机翼结冰、或被其他材料覆盖时,相对更粗糙的表面会产生更大的迎角,使飞机更容易出现失速。这也是为什么飞机的防冰系统影响着飞控系统的原因。
在冬天,某些高寒区域的机场,飞机出现起飞延时是家常便饭的事,因为飞机在起飞前必须要经过除冰程序,保证飞机起飞时不会出现失速现象。
虽然每一种失速情况都不太一样,但出现紧急情况后的解决方案是类似的,一般的程序就是让飞行员降低飞机机头,从而减小迎角,同时提高速度。
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