[科普中国]-过失速区

失速区

在流体动力学中，失速是随着迎角增加而由产生的升力系数的减小。当超过临界迎角时，会发生这种情况。临界迎角通常约为15度，但根据流体和雷诺数不同，它可能会有很大变化。

由于飞行员增加机翼的攻角并超过其临界迎角（可能是由于降级低于水平飞行中的失速速度），固定翼飞行中的失速通常会随着升降机的突然减小而经历。一个摊位并不意味着发动机停止工作，或者飞机停止移动 - 即使在没有动力的滑翔机中也是如此。载人和无人驾驶飞机的推力用于超越失速极限，从而引起后失速问题。

由于失速是与航空有关的最常见的问题，我们主要讨论涉及飞机的失速，特别是固定翼飞机。

失速是空气动力学和航空中的一个条件，其中攻角增加超过某一点，使升力开始下降。这种情况发生的角度称为临界迎角。这个临界角度取决于机翼的翼型部分或轮廓，其平面形状，其纵横比和其他因素，但是对于大多数情况，相对于进风（“相对风”）通常在8至20度的范围内亚音速翼型临界攻角是对升力系数与最大升力系数出现角攻角曲线的攻角。

流动分离开始发生在小的迎角，而附着在机翼上的流动依然占主导地位。随着迎角的增加，机翼顶部的分离区域的尺寸会增加，并阻碍机翼产生升力的能力。在临界的攻角下，分离的流动是如此重要，以致额外的攻角增加产生较少的升力和更多的阻力。

摊位期间的固定翼飞机可能会遇到震动或态度改变。大多数飞机的设计都有一个逐渐失速的特征，它会警告飞行员，并给予他或她的时间作出反应。例如，在摊档之前不自助的飞机可能安装有声音报警器或安装了摇杆，以通过振动前后摇摆来模拟自助餐的感觉。对于给定的条件，“自助边际”是指给定水平的自助餐可以施加的“g”数量。只有在低空速时，才能在稳定的直线和水平飞行中达到临界迎角。在更高的空速下增加攻角的尝试可能导致高速失速或者只能使飞机上升。

飞机进入失速状态时的任何偏航可能导致自转，这有时也被称为“旋转”。由于空气在失速期间不再顺利地流过机翼，所以副翼的控制变得不那么有效，同时副翼产生不利偏航的趋势也增加。这种特性增加了从前进翼的升力，并增加了飞机进入旋转的可能性。2

过失速区飞机敏捷性评估随着全方位近距空空导弹的出现，离轴发射能力的提高，近距空战范围在逐渐向低速甚至失速范围扩展。尤其是在近年来发展的近视距空中格斗中，飞机的作战效能主要取决于过失速状态下的飞机性能及飞行品质。因此，过失速机动技术已成为当前各国在战斗机改装、研制和设计中颇受重视的热点之一。3

在近距格斗过程中，可离轴发射的全方位导弹的轴线无需精确对准敌机，只要目标在射程之内和一定离轴发射角之内，就有一定等级的杀伤概率。因此，利用过失速机动，飞机可尽早取得角度优势，使得敌机尽早进入离轴发射角范围，以获得更多更快以致更久的攻击敌机的机会，提高空战效能。可见，在提高战斗机敏捷性诸多措施中，最为有效的是采用过失速机动。

过失速机动具有两个明显特点：一是机头指向目标迅速；二是迅速转弯机动。4

过失速区极限环振荡众所周知，飞机在大迎角下的气动导数会变为非线性的，尤其在接近和超过临界迎角的区域，即所谓失速和过失速区，升力曲线会呈现出明显的非线性，有时力矩特性也为非线性的。有关研究表明，当过失速区的负升力线斜率足够大时，飞机在特定的初始状态下，会出现舵面固持下的所谓“摇摆座椅”或“前后振荡”现象，即存在纵向极限环振荡。5