飞机失速是什么感觉(简述飞机失速的原因及其应对方法)

“失速,失速,失速……”在看空难纪录片《空难》和一些航空灾难电影的时候,经常会听到这种连续的、不可挽回的机组警报。反复的失速语音警告提醒飞机处于非常危险的情况,飞行员需要立即执行紧急程序,以防止灾难性的坠机。

失速就是失速,意味着飞机已经进入了失速状态,即飞机当前的升力已经无法与飞机本身的重量保持平衡,导致飞机坠落。

飞机失速会有严重后果。

什么是失速?飞机飞行时,机翼上下表面产生的气压不同。如何建立飞机的升力,涉及到流体力学和空气动力学的知识,这里就不赘述了。简单来说,机翼下表面产生的压力高于穿过机翼上表面的空气压力,产生升力,向上“拖动”飞机。

但当飞机迎角增大时(即飞机机翼与来流空气的夹角),机翼相当于在水平气流中插入了一块垂直平板,导致原本通过机翼上表面的气流发生分离。分离出来的气流最终会在原来的高低压气流交汇处形成一个封闭的涡流。但是涡流中的气体压力是一样的,导致飞机升力减小。

机翼达到临界迎角的示意图

那么这个封闭的旋涡一旦达到一定的质量,就会抑制飞机升力的产生。飞机达到失速状态的角度称为临界迎角,一般在15度以上,所以飞机很少大迎角起飞或降落,只是为了防止飞机失速。因为如果没有升力,那么无论飞机发动机的推力有多强,飞机当时的飞行速度有多快,飞机都会开始坠落。

客机失速会怎样?客机一般会在三种情况下失速。

在起飞和降落过程中,由于飞机本身的空速低、迎角大、升力小,失速是最常见的过程,尤其是飞机在起飞后转弯进近时。

当飞机在着陆过程中遇到特殊情况,通过执行“复飞”程序再次爬升时,也可能发生失速。因为此时飞行员必须迅速将飞机从低空的降落速度切换到高空的拉伸速度,同时需要调整迎角使飞机转向偏离降落跑道。

最后,当机翼被冻结或覆盖其他材料时,相对粗糙的表面会产生更大的迎角,使飞机更容易失速。这也是飞机防冰系统影响飞控系统的原因。

机翼结冰会增加飞机失速的可能性。

在冬季,在极寒地区的一些机场,飞机延迟起飞是很常见的,因为飞机起飞前必须经过除冰程序,以确保起飞时不会出现失速。

虽然每个失速情况不一样,但是紧急情况发生后的解决方法都是类似的。一般的程序是让飞行员降低飞机机头,从而减小迎角,提高速度。

乘客熄火危险吗?那么,飞机失速会给乘客带来很大风险吗?在现代高科技座舱仪表和计算机的帮助下,经历过模拟失速训练的飞行员能否使飞机快速改出失速?

战斗机失速坠毁

前者是肯定的,后者的答案是否定的。

我们只要看看2009年的法航447航班,就知道商用飞机遇到失速会发生什么。

在从巴西里约热内卢飞往法国巴黎的途中,这架空客A330飞机的空速传感器因空速管冻结而出现故障,因此机组人员无法在驾驶舱内接收到清晰的空速信息,飞机的自动驾驶系统因无法获得有效信息而断开。恐慌过后,一名副驾驶错误地加大了飞机的迎角,抵消了飞行员的正确操作,导致飞机一直失速。最终,飞机坠入大海,216名乘客和12名机组人员全部遇难。

法航A330(不是坠毁的那架)

世界航空业从这一事件中吸取了几个教训:

首先,预警信息未能提醒机组或预警逻辑不充分,使机组接收到错误的反馈信息。当飞机迎角过大,超过告警信息的逻辑极限时,没有相应的告警。当飞行员放下机头时,因为迎角数据变得更加“合理”,失速警报再次响起。

其次,飞行员训练不足,无法面对高空飞行时空速指示的丢失。错误的空速读数告诉飞行员他们的飞机正处于失速状态。如果训练飞行员在失速时把机头放回水平位置,空速会随着迎角的降低而增加,这样飞机就会停留在空中,事故就会避免。

自事件发生以来,空客已告知航空公司更换A330和A340上至少一半的传感器,以确保它们不会冻结。

同时,这种灾难性事件现在是飞行员训练过程中的必修课。

2、飞机失速有什现象,飞机会因失速而坠毁。20世纪初,美国莱特兄弟发明了人类历史上第一架真正会飞的飞机。从此,飞机正式进入人类生活

但由于当时的飞机非常简陋,人们对飞行知识了解不够,飞行事故经常发生。

许多事故都是由飞机失速引起的。长期以来,失速成为飞行员的“死亡噩梦”,阻碍了航空事业的发展。

现在人们对失速有了深入的研究和了解,飞机失速导致的飞行事故也大大减少。

通常,失速与飞机有关。鸟类是否存在类似飞机的失速现象?他们的摊位呢?

图为:飞机翼弦示意图。

什么是失速?

从字面上看,你可能认为失速是飞机的“速度损失”,但事实并非如此。失速和速度关系不大。

失速是指当机翼的迎角(或攻角)超过一定值时,机翼产生的升力开始减小的状态。

迎角是多少?迎角是机翼弦(前缘点和后缘点之间的连线)与飞机前进平面之间的角度。

当迎角小于临界值时,迎角越大,升力越大,即飞机的头部抬得越高,飞机就会飞得越高。

当攻角大于临界值时,攻角会再次增大,但升力会减小。这时候飞机的飞行高度会因为头抬得太高而迅速下降。

图为攻角与升力的关系。

所以我们可以简单的理解失速就是飞机的“头”抬得“太多”,导致飞机快速下降的状态。

因为飞机是靠升力升空的,所以平稳运行的飞机的升力等于重力。一旦升力减小,飞机就会被重力拉下来。

一般情况下,如果飞机失速,会立即下降。此时,飞行员必须降低机头以增加升力来摆脱失速。

如果操作得当,飞机在这个过程中不会损失太多高度,飞机上的机组人员和乘客不会有任何危险。

但是有时候失速的飞机在下降的时候会旋转,因为两侧机翼的失速条件不一样,飞机是绕着失速比较严重的一侧旋转的。

这种下降时的旋转会对飞机机体造成很大的损伤,对乘客也很危险,必须及时纠正。

如何判断失速

飞机是否失速只取决于迎角,与飞机速度无关,但在一定条件下它们是相关的,所以实际应用中经常用到“失速速度”的概念。

飞机平稳飞行时,升力和重力需要平衡,重力是一定的,所以升力必须时刻保持恒定。

空速更快的飞机升力更大,可以在小攻角下正常运行,但空速更小的飞机要获得同样的升力就要加大攻角。

空速越低,飞机需要的升力越大,需要升力的迎角也越大。当速度低到一定值时,攻角达到一个临界值。

迎角越过临界值后,飞机再也无法获得足够的升力,于是开始向下坠落。此时的速度称为失速速度。

根据失速速度,可以判断飞机是正在接近还是已经失速:失速速度的飞机不能再爬升,低于失速速度的飞机会一直下降。

鸟类也会失速吗?

飞机的飞行原理与鸟类相似。既然飞机会失速,那么鸟类会失速吗?答案是肯定的,鸟会失速。

像飞机一样,鸟的失速是因为它的前进速度“慢”,产生的升力不足以保持它在高空飞行。

两者也有区别。飞机通过加速和抬高翅膀获得升力,而鸟类主要通过拍打翅膀获得升力。

如果一只鸟飞得太高,稀薄的空气很快就会使它变得虚弱,拍打翅膀的频率也会降低,升力也会降低,鸟就会开始下落。

图为:失速的鸟

有些鸟靠热空气滑翔,上升的空气会给它们提供足够的升力。只要一直有热空气,它们就能一直在高空盘旋。

虽然鸟类会失速,但一般来说,失速对它们的影响微乎其微。第一,他们不会冒险在天空中飞得更高,第二,他们可以轻松应对失速。

鸟类一旦感觉到一点失速,就会本能地扇动翅膀将其化解,无需煞费苦心的救助等等。

鸟类比飞机更灵活,比如走路和开车:如果你在走路的时候有人和你相撞,你可以本能地闪开,但是如果你在开车,前面有障碍物,你就不能快速绕开。

有时鸟类甚至会主动失速,因为这样可以让它们更快地返回地面,如果它们滑得慢,可能会有危险。

最后

虽然人类已经开发出了各种各样不同型号、不同功能的飞行器,但与大自然的飞行大师相比,还是略逊一筹。

亿万年的进化使它们拥有了适应飞行的完美结构,掌握了各种飞行技能。就连人类害怕的地摊也只是对它们的本能反应。

鸟类还有很多需要研究和学习的地方。

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