飞机失速的原因

缪辰铭

摘要：本文对飞机飞行过程失速的原因进行分析，通过对飞机机翼上下表面所受影响，分析飞机失速的原因，并分析飞机在失速后可能出现的情况。

关键词：失速

0 引言

在飞行过程中，飞行安全一直都被视为最重要的因素。在众多影响飞行安全的原因中，飞机失速会造成飞机出现抖动，螺旋甚至坠毁的可能。因而分析飞机失速的原因能够尽可能避免飞机在飞行过程中进入失速状态，保障飞行的安全。

1 失速原因

飞机在飞行过程中，相对气流通过飞机机翼上下表面时，由于气流在上下翼面的流速不同，进而压力不同产生压差，当机翼下翼面产生的压力大于机翼上翼面产生的升力时飞机获得升力。飞机在飞行过程中失速的根本原有是由于飞机在飞行过程中迎角大于临界迎角继而导致飞机机翼上表面气流发生分离产生湍流，当机翼上翼面产生的压力使机翼受到的合力无法产生维持飞机飞行的升力时，飞机进入失速状态。（图一）

当飞机飞行速度过低时，由于飞机要保持升力，因此需要增大飞机的迎角，当飞机的迎角过大超过临界迎角时，飞机会出现失速的情况。飞机在飞行过程中的速度是影响飞机是否会失速的重要因素。但飞机出现失速状态时不单单会在速度过低的的情况下发生，当飞机从俯冲姿态变为平飞状态时，由于飞机姿态的变化因此气流流经飞机机翼上下翼面时角度会发生变化，当飞机快速从俯冲姿态变为平飞姿态时，飞机不会立即改变其原有的飞行轨迹，因而飞机机翼的迎角增大，当角度超过临界迎角时，飞机会出现失速。

2 失速的识别和改出

2.1 失速识别

当飞机进入失速状态时会产生空气动力抖动，飞机摇晃以及发生噪音等现象。抖动是由于飞机结构，部件对机翼附面层气流分离所引起的气动力激振的响应。在飞机大迎角飞行时，飞机机翼上的附面层气流发生分离，会周期性的产生分离涡，当前一个涡流形成并向后端流去时，分离点也随之向后，分离区缩小，升力稍增大;当后一个涡流行成时，分离点又回到原处，分离区扩大，升力稍减小。这样“涡流”产生，分离点前后移动，升力就会时大时小。升力的脉动变化，一方面激发飞机结构、操纵面、驾驶杆和脚蹬等随之抖动，另一方面，激发飞机某些局部区域产生共鸣，形成噪音。

飞机机翼分离现象是随机的，不会在同一时刻发生，两翼升力变化不均匀，在一定条件下还可能引起飞机左右摇晃。

2.2 失速改出方式

飞机失速是由于迎角超过临界迎角，因此飞机平飞失速后，将两舵蹬平，推杆至中立，使飞机迅速退出失速。如果机动过载失速，飞机常常会立即变状态。飞行员必须迅速把握时机，蹬平舵，把杆向前推，及时退出失速。切记不要向飞机带坡度的反方向压杆，这不僅无法改平坡度，反而可能使飞机向压杆反方向进入过失速旋转或螺旋。

3 失速螺旋和改出

3.1 失速螺旋

当飞机进入失速状态后如果不及时改出，飞机丧失横侧阻尼，导致飞机机翼出现自转进入螺旋状态。当飞机迎角超过临界迎角，飞机向右做滚转时，飞机右翼下沉迎角增大，超过临界迎角更多，此时升力系数减小，产生负的附加升力;飞机左翼上扬的角度减小，更接近临界迎角，因而升力系数增大，产生正向的附加升力。飞机左右机翼产生的附加升力时飞机加速向右滚转，出现机翼自转的现象。机翼出现自转后，升力减小且方向随机翼自转不断倾斜。飞机在螺旋线轨迹的运动中，会在气动，惯性力矩的作用下做滚转，偏转和俯仰运动。由于飞机先发生失速继而进入螺旋状态，因此飞机在螺旋状态下降高度时速度不增加。

飞机进入螺旋后，高度迅速降低，飞机绕不仅绕纵轴旋转，而且绕立轴和横轴旋转，飞机一面旋转，一面沿螺旋线轨迹下降。由于是失速螺旋，在下降高度时速度不增加。

3.2 失速螺旋改出方式

改出螺旋的关键在于制止飞机的旋转和减小迎角。改出螺旋的常用方法是：向螺旋反方向蹬满舵，并将驾驶杆稍稍推过中立位置。

蹬反舵到底的目的是产生方向操纵力矩，制止飞机偏转;同时，迫使飞机产生内侧滑，形成横侧稳定力矩，制止飞机滚转。蹬出反舵后，随即将杆稍稍推过中立位置，是为了迅速减少迎角，使飞机改出失速。当飞机停止旋转时，应立即将舵蹬平。飞机转入俯冲后，飞机速度会迅速增大。增至规定值时，再柔和拉杆改出俯冲。

4 结论

飞机在飞行过程由于迎角过大会造成飞机出现失速，因此在飞机飞行过程中要注意飞机姿态防止飞机进入失速或失速螺旋状态。

参考文献

[1] 程才凤.关于现代飞机的失速及预防[J].江苏省南京市，江苏航空，2000， （04）.25～40.

（上海工程技术大学  江苏  常州  200032）