什么叫失速和螺旋?

发布网友发布时间：2022-05-06 13:47

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热心网友时间：2022-06-30 19:48

在飞机问世初期，有一种神秘的飞行现象让飞行员谈虎色变。这就是在飞行中有时会出现飞机突然失去控制，一边下坠，一边偏侧翻转，经操纵无效而机毁人亡的结果。这种现象就是失速和螺旋。失速和螺旋是一种很复杂的飞行现象，在人们对它还缺乏认识且没有找到行之有效的改出办法之前，经常因此而导致非常严重的飞行事故。 1896年8月9日，德国工程师和滑翔飞行家奥托·李林达尔，在进行最后一次滑翔时，因滑翔机失速坠地而身亡。 1903年12月17日，莱特兄弟发明的“飞行者”号飞机首次飞行成功。该机总体布局与现在的常规飞机有所不同，飞机后面没有水平尾翼，但在机翼前面有前翼，如今称这种形式的设计为鸭式布局。因为采用这种布局，莱特兄弟在1902年的滑翔试飞时，至少有两次从失速中获救。当然，采用前翼会造成全机焦点前移至飞机重心之前，影响飞机的安定性。但由于惧怕失速，他们当时是冒险把一架缺乏安全性的飞机飞上了天。 1912年8月25日，我国飞机设计和飞行的先行者冯如，在广州东郊燕塘大操场，驾驶“冯如Ⅱ号”飞机作飞行表演时，也因飞机失速而坠入竹林中，成为我国第一位飞行殉难者。自从1910年世界上有了关于失速和螺旋的事故报告以来，由于事故频繁，失速和螺旋已被人们看成是一种十分可怕的飞行灾难。据统计，在1914年至1918年的第一次世界大战期间，在8000多次坠机事故中就有约60%是因为失速和螺旋造成的。为了避免可怕的失速和螺旋事故，当时有很多飞行员甚至不敢使飞机作带有明显坡度的转弯动作，生怕一有坡度，飞机就会进入螺旋，真是到了谈虎色变的程度。一般来说，飞机（或机翼）的升力是与迎角成正比的，迎角增加，升力随之增大。但是，一旦迎角增大到某一值时，则会出现相反的情况，即迎角增加，升力反而急剧下降。这个迎角就称为临界迎角。当飞机的机翼超过临界迎角之后，流经上翼面的气流会出现严重分离，形成大量涡流，升力开始下降，阻力急剧增加，飞机减速并抖动，各操纵面传到杆、舵上的外力变轻，随后飞机下坠，机头下俯，这就是失速。如果这时飞机存在侧滑，还会出现绕机体纵轴的滚转，进入螺旋（或尾旋）。螺旋是一种非正常的飞行状态，它的特点是迎角大、旋转半径小、旋转角速度快和下沉速度快。完整的螺旋运动由三个阶段组成，即进入阶段、螺旋阶段和改出阶段。其中螺旋阶段又可分为螺旋过渡阶段和垂直螺旋阶段。由于飞机在正飞或倒飞的情况下都可能进入螺旋，因此又有正螺旋和反螺旋之分。飞机在螺旋运动时的俯仰角是不同的，其绝对值大于50度的称为陡螺旋，小于30度的称为平螺旋，处于两者之间的称为缓螺旋。飞机在飞行中，由于受阵风影响或因飞行员操纵过量，都有可能使飞机超过临界迎角而失速。飞机失速后，会出现许多反常的操纵现象，如飞机下沉时飞行员按照一般的操纵规律本能地向后拉驾驶杆，这样不但不会增加升力，反而会使失速更加严重;又如为了制止滚转，当飞行员按常规向飞机滚转的反方向压驾驶杆时，由于滚转方向的副翼下偏，局部机翼迎角增大，也就是说在已经超过临界迎角的情况下继续增大迎角，使气流分离更加严重，反而会加速滚转。在飞机出现的早期，由于人们对失速和螺旋现象的本质认识不足，飞行员在遇到这种情况时，不能采取正确的处置方法，必然导致毁灭性的结果。不过，空中勇士们是不会束手待毙的，他们在实践中不断摸索，寻求解决办法。1912年8月25日，也就是我国最早的飞行设计师和飞行家冯如遇难的那一天，英国海军飞行员帕克，在他驾驶一架新型“阿弗罗”G型飞机飞行时，一不小心进入了螺旋状态。在走投无路的时候，他索性反其道而行之，结果成功地改出了螺旋。其改出方法是这样的:首先，他不是压反杆，而是蹬反舵，从而制止了飞机的侧滑;其次，他不是向后拉杆，而是向前推杆，使飞机迎角减小，进入俯冲增速状态;最后，再从俯冲中把飞机拉起，飞机就改出螺旋，进入正常飞行状态。后来的实践也证明，上述的处置方法对于当时的轻型飞机来说是完全合理的，而且在很长时间内成为标准改出螺旋的方法。 1916年9月24日，一位名叫阿尔采乌洛夫的*飞行员，在一次飞行中有意识地让飞机进入螺旋，并在飞机旋转了3周后以正确的方法改出。人们对飞机的失速和螺旋曾经用风洞和模型自由飞行进行过长期试验研究，并取得一定成果。1990年11月21日至26日，我国空气动力研究与发展中心首创了利用遥控飞艇携带模型的办法做进入螺旋试验，取得了很好的研究成果。在试验中，曾两次使模型进入螺旋，两次都顺利改出。

热心网友时间：2022-06-30 19:48

　　失速：失速是当机翼攻角（迎角）增大到一定的程度（临界迎角）后，机翼上表面气流分离，导致升力减小所发生的现象。飞机将低头下沉，直至获得足够升力飞行。在高度低时发生失速是危险的，高度足够高时，可以练习失速的改出，改出失速的基本操作是迅速推杆到底采用俯冲姿态，等速度大于等于1.3倍失速速度时，缓慢向后拉杆改出至平飞。
　　尾旋（螺旋）：当一侧机翼先于另一侧机翼失速时，飞机会朝先失速的一侧机翼方向沿飞机的纵轴旋转，称为螺旋或尾旋。发生螺旋式非常危险的事情，有些飞机在设计制造时是禁止飞机进入螺旋的，这样的飞机进入螺旋姿态后，很难改出。可以改出的飞机改出尾旋的基本方法是推杆到底，并向相反方向拉杆，如果发动机以高速运转，必须立即收油门到慢车，向螺旋相反方向蹬满舵，螺旋停止后，使用失速改平的方法。成功的关键是飞行员的技术和飞机的性能。