“失速”失的是速度吗?
STALL,中文的翻译是失速,从字面上看,仿佛说的是失去速度或者缺少速度,这样说真的准确吗?我们很多人,包括作者自己很久以来也存在一定的误区,今天我们来一起讨论下说不清道不明的失速,到底是怎么回事。
一、气动性-升力
在“给自己一个会飞的理由”中,我们已经聊过气动性话题,研究飞机的飞行,实际上也就是研究飞机在空气中运动的规律,飞机想要在空气中自由的运动,前提是保持气动性,也就是说,经过机翼的气流不能分离,以此不断产生升力,来保持飞机在空气中可控运动的状态。
二、失速现象-机翼上的气流分离
当迎角AOA(翼弦与相对空气的夹角)超过一定的角度,机翼上的气流就开始分离,导致升力急剧减小。所以失速,是迎角的问题,与速度没有直接的关系,只要迎角达到这个气流分离的点,不管速度多大,都会失速。
三、什么情况下容易失速?
问什么情况下容易失速,其实就是问什么情况会导致迎角增大。
场景1:升力不变
根据升力公式(见下图),速度减小,若要维持相同的升力,迎角就需要增大。典型的情况是在无垂直加速的1G稳定飞行中。
场景2:升力需求增大
l 根据受力分析,若升力的一部分用于克服离心力,又要保持垂直上的升力克服重力,所以升力需求增大。典型例子是飞机的转弯,若速度不变,则飞机需要增大迎角来增加升力。
l 若使升力大于飞机的重力,以此来产生飞机向上的垂直加速度,则升力需求也要增大。例如猛拉杆使飞机产生2G的载荷,则需要2倍于重力的升力才能实现。
四、改出失速的正确动作
第一步,减小迎角恢复机翼气动性-输入俯仰上的低头力矩(立即最大推力是一个典型误区)
第二步,减小对与大迎角的需求
l 改平坡度减小升力需求从而可以减小迎角的需求,
l 增大速度以减少对迎角的需求。
五、涉及320失速的一些问题
1⃣️320可以看到AOA角度吗?
答:A320机型不像有些飞机装有AOA指示器,无法直接读出迎角,但是通过放出“小鸟”,用姿态与轨迹角的差值来间接计算飞机迎角。
2⃣️ 失速改出过程为什么容易出现“二次失速”的警告
答:失速本身是升力急剧减小的现象,典型的失速后,飞机升力小于重力,对应的载荷就是小于1G,在改出过程中,若要从下降改为平飞或者上升,则载荷必然有大于1G的过程,所以若带杆过急使迎角增大过多,即使速度大于显示的失速速度,仍然会触发失速警告(再次印证:失速是个迎角问题,而不是直接的速度问题)。
3⃣️高空高速飞行与失速迎角的关系
随着马赫数的增加,失速迎角减小。
4⃣️高速抖振是失速吗?高速抖振,是由于马赫数过大导致局部产生激波(shock wave),虽然同样是气流分离,但原因不同,失速原因是迎角过大(气压变化导致气流分离),高速抖振原因是马赫数过大(空气的压缩性影响),所以高速抖振不同于失速。
看到这里,不知道大家是不是对于失速有新的体会,STALL虽然翻译成失速,但实际失去的是升力,是气动力,而不是简单的“速度”!