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[科普中国]-最小单发失速速度

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简介

为使气流存在于机翼表面之上,飞机必须向前飞行。一旦气流被干扰或者停止,机翼就会停止产生气压差,因此不再产生升力。在发生这种干扰的时刻,机翼失速。该时刻是由迎角确定的而不是由速度决定的。所以术语“失速速度”事实上并不准确。更准确的术语是“失速角度”。但是,因为我们不得不依照的就是空速指示装置,所以大多数飞行员将失速与速度联系起来。迎角指示装置在轻型通用航空飞机上式不常见的。1

原理简单来讲,升力=重量+机动载荷。上升时载荷为正。Ny=机动载荷/重量。升力与迎角和速度正相关,也就是说迎角越大升力越大,速度越大,升力也越大。所以,当你载荷一定时,比如你平飞时,升力就是一定的,所以速度和迎角此时是此增彼减的。这时候,你减小速度就必然导致你要加大迎角,当迎角大到一定程度时,就失速了。这时候的速度,就是所谓失速速度,就是安全速度下限。所以,飞行状态不同载荷因数大小不同,失速速度的大小也不一样。也就是说,不管什么飞行状态,其失速速度的大小均应根据载荷因数(Ny)来确定。

对于特定构型的飞机影响失速速度的因素有重量、空气密度、最大升力系数、载荷、功率和重心位置。

随着高度的增高,失速速度不变(失速速度是IAS指示空速,不随高度,密度的变化而变化);重心接近前极限,失速速度更大;功率大,失速速度变小;最大升力系数变大,失速速度变小;增升装置在落地时的使得失速速度变小,利于落地;载荷越大,失速速度越大,转弯和颠簸会引起载荷突变。1

分类Vs1Vs1(有时简写作Vs)表示在“光洁”形态下产生机翼失速的失速速度(角度)。“光洁”形态表示襟翼收上并且起落架收起。对于多发飞机,Vs1也表示发动机零推力。当发动机提供推力时,来自发动机的滑流穿过机翼并产生升力。真正的Vs1失速应该是在停车时产生,以避免这种“发动机产生的升力”。

在空速指示装置的绿色的正常操作范围弧的最慢速的一端标注Vs1。理论上,当承受1G载荷并且空速指示装置低于绿色弧时就应会加速失速。一旦飞机的载荷超过1G,则空速只是装置就会误导飞行员。

Vs1是操纵速度。当以Vs1或超过Vs1的速度飞行时,飞机应保证处于操纵中。特别地,在高纬度炎热天气中会出现这样的情况——保持Vs1速度但飞机不断下降。在这种情况中,飞机处于操纵中但是飞机失去性能,因为飞机仍在下降。因此,Vs1只保证操纵面可以工作并且使得飞行员保持上方是天空下方是地面,但是不能保证飞机可以爬升以避免危险。这种Vs1的概念对于单飞和多发飞机的飞行员都是正确的。1

Vs0Vs0是“非光洁”形态下的失速速度。它也被称为“着陆形态下的失速速度”,因为这种失速发生在进近着陆过程中襟翼放下和起落架放下的状态。由于该速度对应襟翼放下的状态,因此它低于Vs1。随着襟翼放下,翼型曲面增加,因此翼型曲面的气流速度增加。这提供了更大的升力,并且该额外的升力使得空速可以更低。

在空速指示装置的白色襟翼操作范围弧的慢速一端标注Vs0。Vs0是襟翼放下状态的操纵速度。同样地,在Vs0下飞行时不能提供性能的保证,只能提供操纵。1