机翼迎角和升力的非线性关系
机翼的迎角是影响飞机升力的一个重要因素,迎角的变化和机翼的升力之间的关系呈下图所示的变化。

上图的曲线横坐标表示迎角度数,纵坐标表示机翼的升力系数,可以看出在机翼上表面开始出现紊流的时候,机翼的升力系数接近其最大值,随着迎角的增加,机翼上表面的紊流扩张到机翼的前缘上表面附近,由于紊流的出现导致上表面空气的静压增大,动压减小,进而导致上下表面之间的气动压力差变小,不能继续支持飞机的重量,这时的状态称为失速状态,这个空速称为特定迎角下的失速速度。常规飞机的临界迎角为14度左右。可以看到,失速之后,升力系数的下降是很快的,因此需要飞行员快速而果断的采取改出失速的动作。需要注意的是,曲线图上的三幅图的水平直线,表示的是这条直线和机翼相对空气运动的方向平行,而不表示飞机的机身是水平的。
根据上述概念,可以得知,失速的发生和机身的姿态是无简单对应关系的。在飞机水平飞行,爬升或者下降近进姿态中都可以发生失速现象。在特定的配置,也就是起落架和襟翼的收放状态下,特定空速的飞行有一个最大迎角,称为临界迎角。现代飞机一般在接近失速的时候,驾驶舱面板上会有失速告警指示。
失速的会引发多种后果,初始的失速是以机身或控制杆的震动开始,逐渐飞机升力不足,进而飞机下降高度,逐渐的会发展出飞机左偏,容易进入螺旋状态,这是非常危险的事故。在飞行员训练课程中,失速的判断和改出是非常重要的课程,失速的识别不能光看仪表的速度和姿态,还要协同自己对飞机的感觉来综合判断,一旦判断接近或进入失速,需要采取果断的措施,降低仰角,必要时需要增加油门,提高飞行速度。
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