飞行原理—失速-有驾

在之前的文章中我们说过要详细解释一下失速，这一篇文章，我们就把这个坑填上，并详细说明失速的原因、标志、检测失速的方法、影响失速速度的参数以及延迟失速的装置。

失速是因为迎角超过一个给定的值(即失速迎角αstall)导致的。此时，不再有足够的空气粘附在机翼翼面上，并且边界层与上翼表面开始过早的分离。

当迎角非常高的时候(大约15°)，升力系数突然降低，因此升力也突然降低，升力与重力不再平衡，最终飞机掉落，失去高度。

为了安全起见，一般将失速迎角定义为最大升力系数(CLmax)对应的迎角，而不是飞机实际失速时稍高的极限迎角。(记住这一条哦，以后不困惑)

在迎角足够高的情况下，飞机能够在任何速度和任何高度失速。

由上一篇文章可知，平飞失速时的升力系数：CL=CLmax。

飞机平飞时升力等于重力:

因此：

这个速度也被称为Vs1g，因为它对应的飞行载荷系数等于1(升力与重力之比)。从公式中可以看到，速度与质量及飞行高度(因为高度与密度相关，但密度不容易观察，所以这里我们用高度代替密度)有关，另外与失速迎角不同的是，对于给定的配置(指迎角、翼型和机翼形状不变)，高度一定时，失速速度不变。

实际上，当飞行员意识到失速时，速度仍在持续下降，直到降到一个低于Vs1g的最小值Vmin以下。

下面我们详细解释一下上图，在开始解释之前，一定要记住即使机头有向上或向下运动，飞机始终都是平飞的，有了这个情景意识，我们再看下面的解释。

这张图上下三行我们一起从左向右看，最左边为飞机起初平稳正常飞行状态，然后飞行员逐渐拉升机头，此时飞机的载荷系数n仍然等于1，但由于机头向上带来的迎角增加，飞机保持平飞的最小速度开始降低。

当超过临界迎角，机头仍在向上。飞行员意识到失速时，开始前推杆，机头首先减速上扬，在不再继续上扬之前(即仰角停止增加之前)，飞机的最小平飞速度仍在降低。

在机头开始停止继续上扬那一刻，达到最小平飞速度Vmin，载荷系数也达到最低。

飞行员继续前推杆，仰角有减小的趋势，并缓慢减小，最小平飞速度增加，载荷系数也开始增加。

为了留有一定的安全余量，定义了一个最小速度，基准失速速度VSR：是申请人确定的校正空速。VSR不得小于Vs1g失速速度。

由于失速会非常可能导致危险发生，因此飞行员必须提前得到失速警告以避免失速的发生。失速的标志是由以下三种单独或联合发生：

(1)前推杆时机头向下变得困难

(2)震动(由气面分离导致)；但是有些飞机的震动不强，飞行员不容易察觉到，因此必须安装失速探测与报警装置

(3)在从失速恢复出来之前的一小段时间内，机头有一段减速上扬的现象，在操控杆完全被控制之后，机头停止继续上扬(还是有仰角，只是仰角不再增大)。

记住第三点：很多考生会在这里出错。

第一种迎角传感器类似叶片挡板开关(flapperswitch)，如下图所示，这种探测器的工作原理是当迎角足够大的时，驻点位于偏转片的下方，此时气流把偏转片向上“吹”，触动探测器内部线路的连接，因此这种装置实际上相当于一个偏转开关，这种迎角传感器常用在小飞机上。

工作原理图：

第二种迎角传感器为风标式迎角传感器(AOAVane)：

风标式迎角传感器是通过一个相对于机身可以自由旋转，且与相对气流对准的叶片，来提供迎角值。

风标式迎角传感器

由对称剖面的翼型叶片(即风标)、转轴、角度变换器、配重等部分组成。分单风标与双风标两种，后者是迎角和侧滑角的组合传感器。单风标式迎角传感器多装于飞机侧面，而双风标式传感器常与空速管组合在一起，安装在机头前的撑杆上，由于远离机头，处于较平稳的气流中，感受飞机迎角比较准确。风标式迎角传感器的结构比较简单，工作可靠，但对翼型剖面的加工和表面光洁度的要求很高。