飞机失速

飞机不能保持正常飞行的现象

飞机失速（Stall）是指飞机或机翼在迎角大于最大升力迎角时工作的情况，其特点为气流分离、操纵失效。失速本质上并非指飞机速度不足。

飞机失速释义

通俗解释

飞机机翼在攻角超过某个临界值后，举力系数（见举力）随攻角增大而减小的现象。当失速时，飞机会产生失控的俯冲颠簸运动，发动机发生振动，驾驶员感到操纵异常。

简单来说，飞机失速意味着机翼上产生的升力突然减少，从而导致飞机的飞行高度快速降低。注意失速并不意味着引擎停止了工作或是飞机失去了前进的速度。

专业解释

1、当飞机前进时产生的升力小于飞机所受的重力时飞机就会下降或摔机，即飞机迎角大于临界角，出现大迎角失速

2、高速飞机飞行时，由于飞行速度超过临界速度造成激波失速

补充：攻角（Angle of attack）：也叫迎角。即翼弦与自由流/相对风流的夹角。

失速内容

大迎角失速内容

超过临界迎角（或临界攻角，多数飞机为18°，即气流开始与失速机翼分离的角度）后，翼型上表面边界层将发生严重的分离，升力急剧下降而不能保持正常飞行的现象，叫失速。

很多的航空事故都是由于失速引起

失速本质上并非指飞机速度不足，而是指流经翼面的气流由于逆压梯度与粘性作用发生分离，造成上翼面分离处压力上升，因而致使升力骤然下降。

失速原理

飞机失速的原因是机翼在大迎角下出现了气流分离，而左右两翼因种种原因（如侧滑、或构造有微小的不对称），气流分离并不对称，因此就会出现下述失速特性：

1．飞机抖振，驾驶杆、脚蹬抖动，机身摇晃，飞机结构振动。飞机接近失速时，已开始呈现抖动，这就是失速的警告信号。随着迎角的进一步增大，抖振、摇晃进一步加剧，飞机加速进入失速。作机动动作进入失速的抖振、摇晃要比平飞进入失速更为猛烈。

2．失速成迎角接近临界迎角的飞机，当其加速失速时，法向过载或法向加速度会突然中止。

3．出现迅速而非指令性的转动，如机翼下坠，机头上仰，俯仰振荡，偏机头等等至于出现哪种运动，视飞机型别各不相同。如歼五飞机由于超过失速迎角以后的升力系数下降和缓，飞行员对失速下坠没有明显感觉，但对紧接着出现的坡度，偏转和下俯，会看得很清楚。

4．飞行速度迅速下降。但如果是向下的机动，如半滚倒转进入失速飞行速度并不致很快减慢。

5．无助力装置的飞机，会感到操纵杆舵变轻。操纵开始失常。失速的特性及现象。

在流体动力学中，失速是指翼型气动攻角（Angle of attack）增加到一定程度（达到临界值）时，翼型所产生的升力（lift force）突然减小的一种状态。翼型气动迎角超过该临界值之前，翼型的升力是随迎角增加而递增的；但是迎角超过该临界值后，翼型的升力将递减。

由于大部分有关失速的讨论都与航空有关，以下集中论述失速与飞机（固定翼飞机）的关系。简单来说，飞机失速意味着机翼上产生的升力突然减少，从而导致飞机的飞行高度快速降低。注意失速并不意味着引擎停止了工作或是飞机失去了前进的速度。

产生失速情况

对于失速的防范与应对，并不是让你无时无刻都处于一种高度紧张状态，由无知而产生的紧张不仅于事无补，反而会导致更坏的结果。因此，了解容易产生失速的基本条件和时机非常重要。

低速机动

低速飞行时飞行员对于失速具有一定的警觉性，这种警觉是非常重要的，因为低速飞行阶段，飞机机动能力弱，很容易产生由姿态改变而引发迎角的急剧增加。这一点其实很好理解，由于速度的减小导致向心力的不足，使得轨迹的改变不能跟随姿态的变化，导致迎角的急剧增加，从而超越失速迎角引发失速。对于低速失速的防范和警觉，可以使我们有效地避免失速的发生，但有时由于飞行员专注于其他环境和飞机状态的变化，会使他的这种警觉性降低，从而产生无意识的错误操控。因此，在低速飞行时飞行员要防止注意力高度集中、单打一，要时刻关注飞机迎角和状态的变化，敏锐地感知飞机状态的异常，一旦发现飞机由进入失速的趋势，要及时终止机动。

危险天气

危险天气条件下的飞行，对飞行员的驾驶技术提出了更高的要求，侧风、强对流、风切变等天气情况，会使飞机的气动力发生显著的变化，这些变化从一定程度上影响了飞行员的操控，有些天气条件下尽管能够完成飞行，但需要特殊的技术，如大侧风着陆，需要飞行员采用位置、航向、坡度的综合修正，而且在着陆后迅速改变驾驶动作，对飞行员的驾驶技术提出了特殊的要求。由于不能胜任气象条件，在操控上出现重大失误，是引发的失速事故的一个重要原因。

弱动力飞行

动力不足是导致飞机失速的重要原因，一方面由于动力不足速度难以增加，飞机的机动能力较弱，容易产生由于操作失误所引发的失速；另一方面，弱动力飞行时很容易产生速度的急剧衰减和能量的急剧损耗，在飞行员没有察觉的情况下进入低速飞行状态。为此，飞行员需要加强弱动力飞行的理论学习和模拟训练，掌握弱动力飞行的特点：（弱动力飞行理论为我独创，相关知识请阅读附文）

1. 控制合理的飞行速度（歼击机450公里/小时以上）

2. 了解弱动力飞行时机动飞行速度消失快的特点，柔和操控

3. 进场阶段控制轨迹，而不是试图改变飞机的下沉趋势，避免不自主的拉杆，使飞机进入失速状态

4. 没有再次挽救的机会，确保操控的准确性，一次成功。

起降阶段

飞机在起降阶段，一方面处于低速飞行状态，容易产生失速，另一方面由于放下了起落装置，改变了飞机的构型和气动外形，使得飞机的操纵性和稳定性降低，特别是在转弯阶段和离陆、降落阶段，飞行员的操控频繁复杂，容易产生状态的突然变化，从而引发失速。

应对的方法是确保飞机在安全的起降速度范围内飞行，合理利用技术修正侧风和偏差，避免粗猛的操控动作。

另外在起降阶段如遇到突发情况，确保安全是首要原则，要努力将故障控制在跑道上，如果飞机离陆则要迅速安全地控制飞机着陆，避免危机状态下长时间在空中停留。

非常规构型

非常规构型是指在飞机结构、气动外形和重量等方面，不同于常规状态的飞机构型。其中特别需要强调的是飞机重心、重量的特殊变化。4月29日的波音747失速事故，很重要的原因就是飞机重载起飞。重载起飞、非正常重心起飞，飞机的操控特点与常规起飞完全不同，需要特殊的驾驶技术，没有经过特殊训练的飞行员是难以胜任的，另外，这种特殊构型下的起飞，对气象条件要求也比较严，不能按照一般的起降条件进行掌握，在大风、强对流天气下进行重载起飞是非常危险的。从4月29日的飞行事故现场看，当时机场处于强对流天气，侧风较大、气流颠簸，这是引发事故的另一个重要原因。

人机耦合震荡

从飞行控制的角度讲，起降阶段是操作频繁复杂、操纵精度要求较高的“高增益”操纵阶段，“高增益”操纵的一大特点是容易产生人机耦合，由此产生的震荡会严重威胁飞行的安全。

预防人机耦合震荡要求飞行员熟悉和适应飞机和飞控系统操控特点，避免急剧、粗猛、下意识和反复无常的操控。一旦产生人机耦合震荡，不要试图消除每一次震荡，而应按照人机耦合的处置方法，以缓慢连续的单向操控加以克服。

避免失速方法

判明失速后，应立即推杆减小迎角，恢复升力。待飞机获得速度后，即可转入正常飞行。

提力（举力或升力）不足无法支撑飞机的状态。应提升速度或缩小AOA（ADF中AOA的解释：攻角的略称，指风向与机翼弦线的夹角。注意，角度过大会使机翼无法提升扬力而导致失速）导致的失速可以恢复。

飞机在平飞的时候，机翼产生的升力和飞机的重力是平衡的，举力的方向总是垂直于机翼中心平面的。

而在大角度爬升或俯冲的时候，飞机的机翼下部产生的举力不再和重力方向一致，飞机失去了部分举力，造成了飞机下坠。

战斗机在特技飞行时，也不会时间过长的大角度爬升或俯冲，必须很快的转入平飞。特技飞行中的倒飞，是完全抛弃了举力，而是相反的受力，也是表演一会。大型飞机不仅是不能长时间作这样的动作，就是过急的拐弯，飞机翼倾斜过度，产生的后果和这一样。

飞机失速下坠后，轨迹呈螺旋状，大型飞机很难脱离这种状态，极易坠毁。

加强理论学习

失速理论教育不能仅停留在航理层面，飞行员在初始教育阶段对这些理论已经有了足够的了解。我认为需要加强的是对失速案例的进一步分析，对所飞机种的失速相关理论的进一步了解，以及对失速处置技术理论的进一步深化。因为只有通过案例分析，才能使我们真正了解失速的易发性、复杂性和危险性，只有了解了所飞机种的失速特点，才能有针对性的进行失速防范和应对。只有结合环境、条件、飞机和自身技术特点，才能真正掌握有效的处置失速。

模拟训练

失速毕竟是一种平时飞行中难以遇到的特殊情况，对于失速的了解和应对技术的掌握，想要靠实际飞行来提高是难以实现的。现代模拟技术对于各种特殊情况的模拟已经达到了相当逼真的程度。通过模拟训练，可以使飞行员通过反复训练掌握失速特点和处置方法。

提高警觉性

失速的警觉性不是让飞行员时时设防处处警觉，而是真正了解可能发生失速的时机，有针对性的提高对失速的防范意识。在容易产生失速的条件下，要保持高度的警觉和正确的操控。在处置突发的危险状态时，要针对环境和飞机特点，采用正确的决策和方法。

正确地应对

在处置失速险情时，很重要的一点是对危险的发展趋势和可能结果有一个明确的判断，我们说决策是处置的的关键，而飞行突发事件的处置，时间窗口和高度门槛是关键中的关键，突发情况发生后，飞行员面对的是两条时间相关曲线，一条是故障扩展曲线，失速的发展引发状态的急剧恶化和高度的迅速损失；另一条是飞行员处置曲线，你的正确应对不是可以无限期延续的过程，处置的时间窗口随着高度的降低渐渐关闭。飞行员必须在高度门限到达和时间窗口关闭之前，使这两条曲线尽快重合，完成危险的处置程序。

相关发明

为避免失速人类发明了前缘襟翼。前缘襟翼的作用是干扰气流的分离时间。在大迎角时，前缘襟翼向下偏转，减小机翼的迎角，延迟气流分离的时间，从而避免飞机失速。

失速发现历程

谈到失速，还要从人类的早期航空实践说起。在20世纪20年代之前，人类还处于飞行的蹒跚学步阶段，那时，由于飞机技术的落后和人们对飞行知识的缺失，失速所引发的飞行事故司空见惯的，“失速”这种伴随飞行而来的“死亡梦魇”，成为阻碍飞行事业发展的“技术之谜”。随着大工业的蓬勃兴起，航空制造业由早期的作坊式经营演化成大工业的生产模式，在前苏联、欧洲和美国，航空制造公司纷纷成立，并迅速发展成为具有巨大生产能力的大型航空制造企业。高技术与规模生产，飞行实践的不断拓展深化提供了条件，现实的需求驱使人们对飞行进行深入的研究，而如何破解失速之谜就是一个重要的研究方向。

通过研究人们发现，导致失速的真正原因并不是升力的不足，而是迎角的增加，由迎角超过失速迎角后所引发的飞机失稳，才是发生飞行事故的真正原因。通过研究人们还发现，由于飞机的不同和飞行状态的差异，飞机的失速呈现出不同的机理和形态。弄清楚了飞机失速的原因，就容易找出预防和处置失速的方法，针对机头失速、机翼失速和偏航失速等不同的失速现象，采用推杆、蹬舵等方法可以有效地改出失速从而避免事故的发生。

导致失速的真正原因并不是升力的不足，而是迎角的增加，由迎角超过失速迎角后所引发的飞机失稳

20世纪40年代德国人发明了喷气发动机并运用于战斗机，人类航空进入了喷气时代，通过驾驶巨大动力的高速喷气战机，人们发现了现代战机与传统活塞式飞机不同的失速特点，从而推动了失速理论的研究，到20世纪50年代，关于失速的理论发展到了成熟阶段。

人们了解了失速的相关理论，但在操作层面要对失速进行有效的应对，却是比理论研究本身要复杂得多的问题。这涉及到失速的环境、失速的条件、飞机的状态、可供处置的时间窗口等等，由于真实飞行条件的相对复杂性，飞行员要做出相对正确的应对是一件非常困难的事情。

20世纪70年代，随着先进飞行控制技术的引入，如何在技术上对失速进行防范和自动改出，成为飞机技术研发的一个重点。迎角监控、迎角限制、反尾旋（螺旋）控制技术的出现，使飞行控制技术进入到“无忧虑”操控的先进水平。然而，飞行控制技术的发展，并不能一劳永逸地解决失速问题，飞行毕竟不是飞行器独立的活动，环境的因素、人的因素依然是影响飞行安全的最关键因素，因此，如何适应环境的复杂性，应对突发风险的复杂多变，依然需要人的智慧和能力。

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