飞机的失速包含速度的降低吗?

飞机的失速包含速度的降低吗?

谢邀

终于用电脑了好爽,先贴一张图

失速:机翼在迎角超过某个临界值后,升力系数系数随迎角增大而减小的现象。

这个临界值我们定义为失速迎角

在不同速度下相同机翼的失速迎角是不同的。速度越大,失速迎角越小。

至于和速度的关系,飞机总体升力有公式表达:

L=1/2CyρV²S

上式中Cy为升力系数,ρ为当地空气密度,V为飞机空速,S为机翼面积。迎角的影响体现在Cy里面,所以在升力计算的时候Cy和V无关,(虽然Cy其实是V的函数)。

说明白一点,失速有两种情况,

第一:速度保持不变,迎角变大(通过调节飞机尾翼控制俯仰力矩使得飞机抬头,此时速度不变飞机的迎角就会达到失速迎角。

第二:迎角保持不变,速度增大(通过增加发动机推力),此时失速迎角减小,当失速迎角小于此时的迎角的时候,飞机就失速了。

然后说升力,飞机平飞的两个配平:

1.重力等于升力:G=L=1/2CyρV²S

2.推力等于阻力:T=D=1/2CxρV²S

这里不展开讲阻力系数Cx,但是要知道低速飞机阻力主要有三个来源:升致阻力、诱导阻力和摩擦阻力(接近或者超过一个马赫数就会激波阻力)。阻力和迎角也有一定的关系。大体上是正相关,迎角越大阻力越大。

所以在失速的第一种情况下,速度不变,迎角变大,发动机就要增加推力,飞机在失速之前会有上升的运动,如果是在失速迎角配平的话,再增加迎角飞机就要下降,但是速度不变。

在失速的第二种情况下,迎角不变,通过发动机增加推力,导致飞机失速,此时要分两种情况讨论。第一种:升力系数Cy的损失大于速度平方V²的增量,此时表现为升力下降,所以飞机就要“下沉”;第二种:升力系数Cy的损失小于速度平方V²的增量(此时表现为升力上升),所以尽管已经处于失速状态,但是飞机仍然在“上升”。但是无论哪种情况,速度都不会下降。

总结一下,失速是一种描述机翼升力系数的状态,至于失速状态下速度和升力以及飞机的“沉浮”要具体问题具体分析。

最后补充一下失速的原因,再贴一张图:

从结果来看,我们可以说失速是由于机翼上表面附面层的脱离而导致的。

两张图片都来自于网络,未经许可,随便转载