词条 | 失速临界迎角 |
释义 | 迎角(Angle of attack) :机翼的前进方向(相当与气流的方向)和翼弦(与机身轴线不同)的夹角叫迎角,也称为攻角,它是确定机翼在气流中姿态的基准。如果没有了他,飞机就会左摇右摆。 作用有了这个夹角,气流掠过机翼就会在上下翼面造成压力差(但是这是有前提条件的,就是要保证上翼面的的气流不分离),机翼产生升力,托举飞机起飞。 如果机翼的迎角大到了一定程度,机翼相当于在气流中竖起的平板,由于角度太大,绕过上翼面的气流流线无法连贯,会发生分离,同时受外层气流的带动,向后下方流动,最后就会卷成一个封闭的涡流,叫做分离涡。像这样旋转的涡中的压力是不变的,它的压力等于涡上方的气流的压力。所以此时上下翼面的压力差值会小很多,这样机翼的升力就比原来减小了。到一定程度就形成失速,对应的机翼迎角叫做“失速迎角”或“临界迎角”。 如果我们给出机翼的升力系数和机翼迎角之间的关系,可以看出,当机翼的迎角达到临界迎角之前,升力系数随迎角增大而增大;当迎角超过临界迎角之后,升力系数就下降了。由于机翼的升力系数与升力成正比,所以说明了当机翼迎角大到一定程度之后,升力的确下降了。机翼升力系数与迎角的关系 失速之后的机翼气动效率极低,已经不能够产生足够的有效升力。所以对现在的飞机,都要求在临界迎角以下一定范围内飞行,不允许靠近更不允许超过,以避免发生尾旋等危险。 事例2004年11月21日,中国东方航空云南公司CRJ—200机型B—3072号飞机,执行包头飞往上海的MU5210航班任务,在包头机场附近坠毁,造成55人(其中47名乘客、6名机组人员和2名地面人员)遇难,直接经济损失1.8亿元。国家安全生产监督管理总局、监察部2006年12月21日通报了中国东方航空云南公司“11·21”包头空难事故调查处理结果,认定是一起责任事故,12名责任人受党纪、政纪处分。安监总局、监察部在国务院新闻办公室举行的新闻发布会上公布了事故原因:飞机起飞过程中,由于机翼污染使机翼失速临界迎角减小。当飞机刚刚离地后,在没有出现警告的情况下飞机失速,飞行员未能从失速状态中改出,直至飞机坠毁。事故调查组认为,飞机在包头机场过夜时存在结霜的天气条件,机翼污染物最大可能是霜。飞机起飞前没有进行除霜(冰)。东航公司对这起事故的发生负有一定的领导和管理责任,东航云南公司在日常安全管理中存在薄弱环节。 理论分析机翼能够产生升力是因为机翼上下存在着压力差。但是这是有前提条件的,就是要保证上翼面的的气流不分离。 当机翼的迎角较小时,在相同的时间里气流绕过上翼面所通过的路程比流过下翼面的路程长,所以上翼面的气流速度比下翼面的快,由于气流的速度越快压力就越低,因而产生了上下翼面的压力差。 但是如果机翼的迎角大到了一定程度,靠近机翼翼面附近的气流在绕过上翼面时,由于自身粘性的作用,流速会减慢,甚至减慢到零,而上游尚未减速的气流仍然源源不断地流过来,减速了的气流就成为了阻碍,最后气流就不可能再沿着机翼表面流动了,它将从表面抬起进入外层的绕流,这就叫做边界层分离。当气流从机翼表面抬起时,受外层气流的带动,向后下方流动,最后就会卷成一个封闭的涡,叫做分离涡。像这样旋转的涡中的压力是不变的,它的压力等于涡上方的气流的压力。而涡上方的气流流线弯曲程度并不大,所以其压力与下翼面的压力相比小不了多少,这样机翼的升力就比原来减小了。这种情况就叫作失速,对应的机翼迎角叫做失速迎角或临界迎角。 应用如果我们给出机翼的升力系数和机翼迎角之间的关系,可以看出,当机翼的迎角达到临界迎角之前,升力系数随迎角增大而增大;当迎角超过临界迎角之后,升力系数就下降了。由于机翼的升力系数与升力成正比,所以说明了当机翼迎角大到一定程度之后,升力的确下降了。 失速之后的机翼气动效率极低,已经不能够产生足够的有效升力。所以对现在的飞机,都要求在临界迎角以下一定范围内飞行,不允许靠近更不允许超过,以避免发生尾旋等危险。 |
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