飞行原理/CAFUC 特殊飞行 第八章 第八章第2 页 本章主要内容 飞行原理/CAFUC 8.1 失速与螺旋 8.2 在扰动气流中的飞行 8.3 在积冰条件下的飞行 8.4 低空风切变 8.5 “吃气流” 8.6 飞机的操纵限制速度 飞行原理/CAFUC 8.1 失速与螺旋 第八章第4 页 失速与螺旋关系到飞行安全，飞行员应该清楚所飞 飞机的失速性能，这样才能防止飞机进入失速和螺 旋。如果飞机误进入失速与螺旋，也才能正确及时地 改出，以保证飞行安全。 第八章第5 页 8.1.1 失速 ① 飞机失速的产生 中小迎角时,气流分离不明显。 第八章第6 页 随迎角增加， 上翼面气流分离 现象逐渐发展。 迎角超过临界迎 角后，上翼面产生 强烈的气流分离。 失速是指飞机迎 角超过临角迎角,不 能保持正常飞行的 现象。 ●失速的定义 第八章第7 页 失速产生的根本原因是飞 机的迎角超过临界迎角。 ●失速的根本原因 第八章第8 页 ●失速后飞机的表现 飞机失速后，除飞机会产生气动抖动外，由于升力的大量丧失和 阻力的急剧增大，飞行员还会感到飞行速度迅速降低、飞机下降、 机头下沉等现象。 第八章第9 页 ●可能导致失速的多种原因 根本原因:迎角大于临界迎角 第八章第10页 ② 失速警告 自然失速警告 人工失速警告 第八章第11页 I. 自然失速(气动)警告 机翼升力产生周期性变化以致飞机抖动，同时， 驾驶杆和脚蹬也产生抖动。 第八章第12页 II. 人工失速警告 轻型通用航空飞机通过风标式失速传感器来触发 失速警告喇叭、失速警告灯。 附图 中小迎角时的 迎角传感器 第八章第13页 附图 大迎角时的迎 角传感器 轻型通用航空飞机通过风标式失速传感器来触发 失速警告喇叭、失速警告灯。 第八章第14页 ●TB20的风标式失速传感器 第八章第15页 大型运输机采用更为精确的迎角探测装置用于触发 振杆器和自动顶杆装置。 高精确度迎角 传感器 第八章第16页 ③ 失速速度 飞机刚进入失速时的速度，称为失速速度VS。 Lift C V S L 2 2 根据升力公式: 1 C S V Lift L TAS为: 2 第八章第17页 C S V Lift L S max 2 失速时,升力系数达到最大值CLmax,所以失速速度VS 可表示为: 在上式中,如果飞机的构型不变,则只有VS和Lift是 变量,所以可以得到: V Lift S 失速速度正比于升力的大小。 ③ 失速速度 第八章第18页 所以失速速度VS可表示为: 在平飞时,过载ny=1,所以平飞时的失速速度VS平为: C S n W V L y S max 2 C S V W L S max 2 平 L n W y 升力可表示为: ③ 失速速度 第八章第19页 所以失速速度VS最终可表示为: S y L y S V n C S n W V 平 max 2 不同的飞行状态时过载ny是不同的: 平飞时， ny=1; 直线上升或下降时，ny<1; 盘旋或平飞改上升时，ny>1 ③ 失速速度 第八章第20页 ●盘旋的失速速度 cos 平 平 S S S y V V V n cos 1 y n 盘旋时的受力 第八章第21页 ●盘旋坡度与过载的关系 坡度越大过载越大。 第八章第22页 cos 平 平 S S S y V ●过载与失速速度的关系V V n 过载越大失速速度越大,飞机越易失速。 第八章第23页 ●失速可能在任何速度发生 第八章第24页 ●失速速度与气压高度的关系 高度增加，失速速度的真空速会增加。 第八章第25页 1. 飞机重量增加，失速速度增大。 2. 放下襟翼等增升装置，飞机的最大升力系数增大，失速速度相应 减小。 3. 不同飞行状态下的失速速度是平飞失速速度的倍。飞机在水 平转弯或盘旋中，随着坡度的增大，载荷因数增大，对应的失速 速度也增大。 不同坡度盘旋对应的载荷因素 y n ●失速速度的影响因素小结 第八章第26页 ④ 失速的改出 飞机失速后，除飞机会产生气动抖动外，由于升力的大量丧失和 阻力的急剧增大，飞行员还会感到飞行速度迅速降低、飞机下降、 机头下沉等现象。 第八章第27页 ●失速的改出方法 飞机的失速是由于迎角超过临界迎角。因此，不论在什么飞行状 态，只要判明飞机进入了失速，都要及时向前推杆减小迎角，当飞 机迎角减小到小于临界迎角后（一般以飞行速度大于1.3VS为准）， 柔和拉杆改出。在推杆减小迎角的同时，还应注意蹬平舵，以防止 飞机产生倾斜而进行螺旋。 第八章第28页 注意：从俯冲中改出时机很重要。改出时机应以速 度为准，而不能以姿态为准，以避免二次失速。 第八章第29页 ●无功率失速的进入与改出 蹬平舵避免倾斜 第八章第30页 大迎角下， 推力的垂直方 向分量达到了 增加升力的效 果，可以减小 失速速度。 推力 推力垂直分量 相对气流 ●有功率失速 第八章第31页 ●有功率失速的进入与改出 第八章第32页 8.1.2 螺旋(尾旋) 螺旋是指飞机失速后，产生的一 种急剧滚转和偏转的运动，飞机机 头朝下，绕空中某一垂直轴，沿半 径很小和很陡的螺旋线急剧下降的 飞行状态。 第八章第33页 ① 螺旋产生的原因 机翼自转 当迎角超过临界迎角，只要飞机受一点扰动而获得一个初始 角速度开始滚转，下沉机翼迎角大,升力小而上扬机翼迎角小, 升力大,加剧飞机的滚转趋势,飞机就会以更大的滚转角速度绕 纵轴自动旋转。 螺旋是飞机超过临界迎界后机翼自转所产生的。 第八章第34页 ●机翼自转的原因 失速后上扬一侧机翼 的升力系数比下沉侧的 更大而阻力系数更小。 第八章第35页 飞机进入自转后，两 翼迎角不等，下沉侧机 翼迎角大阻力大，上扬 侧机翼迎角小阻力小， 阻力差促使飞机绕立轴 向自转方向急剧偏转。 ●螺旋时飞机的受力及其运动 第八章第36页 升力不仅降低且方向随着机翼的自转不断 倾斜，飞机迅速掉高度，运动轨迹由水平 方向趋于铅垂方向。升力起向心力作用， 飞机作小半径的圆周运动。 在螺旋中，飞机会绕三个机体轴旋转。 ●螺旋时飞机的受力及其运动 第八章第37页 ② 螺旋的三个阶段 初始螺旋 螺旋的形成 螺旋的改出 第八章第38页 ③ 螺旋的改出 首先蹬反舵制止飞机旋转，紧接着推杆迅 速减小迎角，使之小于临界迎角；当飞机停止 旋转，收平两舵，保持飞机不带侧滑；然后在 俯冲中积累到规定速度时，拉杆改出，恢复正 常飞行。 第八章第39页 ●Saab T-17 Supporter失速后螺旋坠地作者: xinlunll 时间: 2011-10-25 16:17:57