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塞斯納龐巴迪

失速

  我們知道,機翼能夠產生升力是因為機翼上下存在著壓力差。但是這是有前提條件的,就是要保證上翼面的的氣流不分離。
  當機翼的迎角較小時,在相同的時間里氣流繞過上翼面所通過的路程比流過下翼面的路程長,所以上翼面的氣流速度比下翼面的快,由于氣流的速度越快壓力就越低,因而產生了上下翼面的壓力差。
  但是如果機翼的迎角大到了一定程度,靠近機翼翼面附近的氣流在繞過上翼面時,由于自身粘性的作用,流速會減慢,甚至減慢到零,而上游尚未減速的氣流仍然源源不斷地流過來,減速了的氣流就成為了阻礙,最后氣流就不可能再沿著機翼表面流動了,它將從表面抬起進入外層的繞流,這就叫做邊界層分離。當氣流從機翼表面抬起時,受外層氣流的帶動,向后下方流動,最后就會卷成一個封閉的渦,叫做分離渦。像這樣旋轉的渦中的壓力是不變的,它的壓力等于渦上方的氣流的壓力。而渦上方的氣流流線彎曲程度并不大,所以其壓力與下翼面的壓力相比小不了多少,這樣機翼的升力就比原來減小了。這種情況就叫作失速,對應的機翼迎角叫做失速迎角或臨界迎角。


  如果我們給出機翼的升力系數和機翼迎角之間的關系,可以看出,當機翼的迎角達到臨界迎角之前,升力系數隨迎角增大而增大;當迎角超過臨界迎角之后,升力系數就下降了。由于機翼的升力系數與升力成正比,所以說明了當機翼迎角大到一定程度之后,升力的確下降了。


  失速之后的機翼氣動效率極低,已經不能夠產生足夠的有效升力。所以對現在的飛機,都要求在臨界迎角以下一定范圍內飛行,不允許靠近更不允許超過,以避免發生尾旋等危險。

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