失速與螺旋剖析

特殊飛行飛行原理/CAFUC第八章8.1

失速與螺旋飛行原理/CAFUC失速與螺旋關系到飛行安全，飛行員應該清楚所飛飛機的失速性能，這樣才能防止飛機進入失速和螺旋。如果飛機誤進入失速與螺旋，也才能正確及時地改出，以保證飛行安全。第八章第4頁8.1.1失速①飛機失速的產(chǎn)生中小迎角時,氣流分離不明顯。第八章第5頁隨迎角增加，上翼面氣流分離現(xiàn)象逐漸發(fā)展。第八章第6頁迎角超過臨界迎角后，上翼面產(chǎn)生強烈的氣流分離。失速的定義失速是指飛機迎角超過臨角迎角,不能保持正常飛行的現(xiàn)象。失速產(chǎn)生的根本原因是飛機的迎角超過臨界迎角。第八章第7頁失速的根本原因失速后飛機的表現(xiàn)飛機失速后，除飛機會產(chǎn)生氣動抖動外，由于升力的大量喪失和阻力的急劇增大，飛行員還會感到飛行速度迅速降低、飛機下降、機頭下沉等現(xiàn)象。第八章第8頁可能導致失速的多種原因根本原因:迎角大于臨界迎角第八章第9頁②失速警告自然失速警告人工失速警告第八章第10頁Ⅰ.自然失速(氣動)警告機翼升力產(chǎn)生周期性變化以致飛機抖動，同時，駕駛桿和腳蹬也產(chǎn)生抖動。第八章第11頁Ⅱ.人工失速警告輕型通用航空飛機通過風標式失速傳感器來觸發(fā)失速警告喇叭、失速警告燈。附圖中小迎角時的迎角傳感器第八章第12頁附圖大迎角時的迎角傳感器輕型通用航空飛機通過風標式失速傳感器來觸發(fā)失速警告喇叭、失速警告燈。第八章第13頁TB20的風標式失速傳感器第八章第14頁大型運輸機采用更為精確的迎角探測裝置用于觸發(fā)振桿器和自動頂桿裝置。高精確度迎角傳感器第八章第15頁③第八章第16頁失速速度飛機剛進入失速時的速度，稱為失速速度VS。根據(jù)升力公式:TAS為:失速時,升力系數(shù)達到最大值CLmax,所以失速速度VS可表示為:在上式中,如果飛機的構型不變,則只有VS和Lift是變量,所以可以得到:失速速度正比于升力的大小。第八章第17頁③失速速度在平飛時,過載ny=1,所以平飛時的失速速度VS平為:升力可表示為:所以失速速度VS可表示為:③第八章第18頁失速速度所以失速速度VS最終可表示為:不同的飛行狀態(tài)時過載ny是不同的:平飛時，ny=1;直線上升或下降時，ny<1;盤旋或平飛改上升時，ny>1第八章第19頁③失速速度盤旋的失速速度盤旋時的受力第八章第20頁盤旋坡度與過載的關系坡度越大過載越大。第八章第21頁過載與失速速度的關系過載越大失速速度越大,飛機越易失速。第八章第22頁It

must

be

reemphasized

here

that

lowspeed

is

notnecessary

to

produce

astall.

The

wing

can

bebrought

into

an

excessive

angle

of

attack

at

anyspeed.

For

example,

take

the

caseof

an

airplanewhich

is

in

a

dive

with

an

airspeed

of

200

knotswhen

suddenly

the

pilot

pulls

back

sharply

on

theelevator

control.

[Figure

3-24]

Because

of

gravityand

centrifugal

force,

the

airplane

could

not

immediatelyalter

its

flightpathbut

would

merelychange

itsangle

of

attack

abruptly

fromquite

low

to

very

high.Since

the

flightpath

of

the

airplane

in

relation

to

theoncoming

air

determines

the

direction

of

the

relativewind,

the

angle

of

attack

is

suddenly

increased,

andthe

airplane

would

quickly

reach

the

stallingangle

ata

speed

much

greater

than

the

normal

stall

speed.失速可能在任何速度發(fā)生第八章第23頁失速速度與氣壓高度的關系高度增加，失速速度的真空速會增加。第八章第24頁不同坡度盤旋對應的載荷因素第八章第25頁失速速度的影響因素小結飛機重量增加，失速速度增大。

放下襟翼等增升裝置，飛機的最大升力系數(shù)增大，失速速度相應減小。

不同飛行狀態(tài)下的失速速度是平飛失速速度的倍。飛機在水平轉彎或盤旋中，隨著坡度的增大，載荷因數(shù)增大，對應的失速速度也增大。④

失速的改出飛機失速后，除飛機會產(chǎn)生氣動抖動外，由于升力的大量喪失和阻力的急劇增大，飛行員還會感到飛行速度迅速降低、飛機下降、機頭下沉等現(xiàn)象。第八章第26頁失速的改出方法飛機的失速是由于迎角超過臨界迎角。因此，不論在什么飛行狀態(tài)，只要判明飛機進入了失速，都要及時向前推桿減小迎角，當飛機迎角減小到小于臨界迎角后（一般以飛行速度大于1.3VS為準），柔和拉桿改出。在推桿減小迎角的同時，還應注意蹬平舵，以防止飛機產(chǎn)生傾斜而進行螺旋。第八章第27頁注意：從俯沖中改出時機很重要。改出時機應以速度為準，而不能以姿態(tài)為準，以避免二次失速。第八章第28頁無功率失速的進入與改出蹬平舵避免傾斜第八章第29頁大迎角下，推力的垂直方向分量達到了增加升力的效果，可以減小失速速度。推力第八章第30頁推力垂直分量相對氣流有功率失速有功率失速的進入與改出第八章第31頁Aircraft

Taken

atMore:

Denmark

-Air

ForceMore:

Saab

T-17

SupporterMore:

Karup

(KRP

/

EKKA)More:

Denmark,

June

6,

1985RemarkPhotographerT-406

C/n

15.206.

The

burn

out

wreck

of

anice

little

trainer

aircraft.

It

was

on

aphoto

mission

with

a

photographer

in

the

right

hand

seat,

whowas

to

shoot

a

gathering

ofNATO

aircraft

in

Karup.

The

T-17

went

into

a

spin

from

800

ft

but

the

pilot

almost

recovered

it

and

struck

theground

in

level

flight.

The

aircraft

bursted

into

flames.

Both

occupants

did

survive

though,

and

so

did

the

camera!

Crash

site

wasafew

metersfrom

the

12

NATO

aircraft

on

display.More:

Erik

FrikkeContact

Erik

Frikke8.1.2螺旋(尾旋)第八章第32頁螺旋是指飛機失速后，產(chǎn)生的一種急劇滾轉和偏轉的運動，飛機機頭朝下，繞空中某一垂直軸，沿半徑很小和很陡的螺旋線急劇下降的飛行狀態(tài)。①

螺旋產(chǎn)生的原因第八章第33頁螺旋是飛機超過臨界迎界后機翼自轉所產(chǎn)生的。機翼自轉當迎角超過臨界迎角，只要飛機受一點擾動而獲得一個初始角速度開始滾轉，下沉機翼迎角大,升力小而上揚機翼迎角小,升力大,加劇飛機的滾轉趨勢,飛機就會以更大的滾轉角速度繞縱軸自動旋轉。機翼自轉的原因失速后上揚一側機翼的升力系數(shù)比下沉側的更大而阻力系數(shù)更小。第八章第34頁飛機進入自轉后，兩翼迎角不等，下沉側機翼迎角大阻力大，上揚側機翼迎角小阻力小，阻力差促使飛機繞立軸向自轉方向急劇偏轉。螺旋時飛機的受力及其運動第八章第35頁螺旋時飛機的受力及其運動升力不僅降低且方向隨著機翼的自轉不斷傾斜，飛機迅速掉高度，運動軌跡由水平方向趨于鉛垂方向。升力起向心力作用，飛機作小半徑的圓周運動。在螺旋中，飛機會繞三個機體軸旋轉。第八章第36頁②螺旋的三個階段初始螺旋螺旋的形成螺旋的改出第八章第37頁③螺旋的改出第八章第38頁首先蹬反舵制止飛機旋轉，緊接著推桿迅速減小迎角，使之小于臨界迎角；當飛機停止旋轉，收平兩舵，保持飛機不帶側滑；然后在俯沖中積累到規(guī)定速度時，拉桿改出，恢復正常飛行。Aircraft

Taken

atMore:

Denmark

-Air

ForceMore:

Saab

T-17

SupporterMore:

Karup

(KRP

/

EKKA)More:

Denmark,

June

6,

1985RemarkPhotographerT-406

C/n

15.206.

The

burn

out

wreck

of

anice

little

trainer

aircraft.

It

was

on

aphoto

mission

with

a

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in

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right

hand

seat,

whowas

to

shoot

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gathering

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aircraft

in

Karup.

The

T-17

went

into

a

spin

from

800

ft

but

the

pilot

almost

recovered

it

and

struck

theground

in

level

flight.

The

aircraft

bursted

in