每個人都說,迎角是決定失速的因素,而不是速度。我了解這一理論,並且了解到氣流的阻隔對於失速很重要。
但是,我並不實際。假設您的Citabria航速為100節。如果您以極快的速度上拉,您將獲得很高的攻角,超出了以60節的速度停轉所需的速度,但您不會立即停轉。如果您以這種攻擊角度停留,則很快就會變慢,然後停轉。但是,如果我是對的,您不會立即失速,那麼看來攻角並不是唯一重要的事情。
我想念的是什麼?我的論點有什麼問題?
每個人都說,迎角是決定失速的因素,而不是速度。我了解這一理論,並且了解到氣流的阻隔對於失速很重要。
但是,我並不實際。假設您的Citabria航速為100節。如果您以極快的速度上拉,您將獲得很高的攻角,超出了以60節的速度停轉所需的速度,但您不會立即停轉。如果您以這種攻擊角度停留,則很快就會變慢,然後停轉。但是,如果我是對的,您不會立即失速,那麼看來攻角並不是唯一重要的事情。
我想念的是什麼?我的論點有什麼問題?
我相信您將機翼的迎角與飛機的俯仰角混淆了。儘管機頭朝上,但以慢速,接近失速的速度飛行仍將或多或少地水平飛行。他們的VSI儀器讀數將接近零。但是,如果您使飛機快速移動並將機鼻向上拉至相同角度,則飛機顯然會迅速爬升。
為什麼這很重要?迎角是根據機翼在相對風中的運動來定義的。機翼相對於地面的方向不以任何方式包含在定義中。當飛機整體爬升時,相對風從上方降落。結果,與飛機沒有爬升的情況相比,迎角減小了。
僅顯示一些快速數字,假設您乘坐的飛機在靜止空氣中以100 kts的速度飛行,抬起機頭,以便您現在以3,000 FPM的速度爬升(大多數飛機這樣做會失去速度,但是數學運算直到飛機減速下來才有效)。 $ 1knot \ approx100FPM $,因此您現在將擁有30節的向上矢量。現在,您的100 kt空速正在傾斜。三角函數:
$$ \ sin(x)= \ frac {30} {100} $$$$ x = 17.46°$$
所以,您的迎角與以相同的音高但在水平飛行中的飛機相比,以3000FPM的速度爬升時距失速的距離為17.46度。
但是,很少有飛機能夠以這種速度維持爬升的發動機動力。飛機將放出速度,並且隨著速度放出,飛機將減慢速度,爬升率將降低,飛機的速度將變得更接近水平,並且如果將螺距保持恆定,飛機將最終失速。 / p>
您提到Citabria很有趣,因為我實際上已經精確地完成了 您在那架飛機上所說的。並不是真的很重要,因為這將適用於任何飛機。
在您的問題中,您說過您了解迎角是導致失速的原因。但是我不確定您是否理解給定相同的機翼,它總是相同的角度。我這樣說是因為:
您可以獲得很高的攻角,超出了您必須以60節的速度停轉時,
無論速度如何,您需要停轉的迎角都保持不變。在超音速領域也許情況有所不同,但這對於Citabrias來說已經足夠了。
您是對的,如果您以100節的速度巡航並突然拉回操縱桿,則在減速之前會減速。但這不是造成停滯的原因。失速是由於迎角高引起的,而這是由電梯的位置引起的。
粘滯位置是飛機何時失速的唯一最好的預測指標,沒人談論太多。我也可以說您的示例並非100%準確,因為我實際上已經做到了。如果您以100kts的速度巡航,然後儘力向後猛擊,則您將事先以最小的速度損失失速。而且,如果您願意的話,輸入速度可能會比100kts高,而停滯在100kts。最終,您會遇到由過多的g負載引起的結構性問題。
滑行不僅是由攻角引起的,而且總是由相同攻角引起的。我希望這能回答您的問題。
失速迎角(AoA)不是固定的,而是隨俯仰率而增加的,而隨雷諾數的增加則較小。
機翼失速時,後部的邊界層機翼的一部分停止轉動,甚至逆轉它的流動方向,導致分離。對於外部空氣流,看起來機翼在那裡變厚了,並且AoA小於以前,沒有分離。這導致失速機翼的升力損失。局部邊界層的“歷史”影響了這一點-如果在翼型機頭周圍看到了很高的加速度,則它必須在機翼的其餘部分進行急劇的減速。摩擦已經減小了該邊界層的能量,陡峭的減速作用最終在下游進一步分離。空氣在機翼鼻子周圍流動時低的AoA。因此,它剩餘的能量更多,不易分離。效果是失速AoA隨俯仰速度的增加而增加,使機翼的總升力比相同速度下靜止AoA的總升力高50%。當然,這是一個動態失速飛機,其負載係數遠高於1。有關更多詳細信息,請參考1951年的 NACA TN 2525。猜測使用哪種飛機沒有價格。
在反面,升力下降得比靜態(=慢俯仰速度)失速時下降的多。一個溫順的失速行為現在可以變得突然!升力超調的另一個結果是可能出現磁滯迴線,特別是在直升機,螺旋槳和渦輪葉片中,可能會出現AoA的強而周期性的變化。這稱為升力顫振,會引起較高的機械應力和振動。有關更多信息,請參見 SighardHörner的“流體動力提升”,第4-24和25頁。
雷諾數效應不太明顯,但仍然使 $ Re = 10 ^ 6 $ span>和 $ Re = 5 \ cdot 10 ^ 6 $ span>。細節取決於特定的機翼。雅培-多恩霍夫(Abbott-Doenhoff)或Wortmann目錄中都有很多數據。
但是,如果我是對的,您不會立即停頓
您將停頓立即 。但是,您不會立即俯仰。
當您超過2.67G 1 sup>時,飛機將立即開始晃動並在拉動時稍微回彈叉架上的更多零件不再導致升力增加,並且俯仰速度和加速度將停止增加。但是音調不會停止增加。機翼仍在產生一些升力,僅比失速前少。因此,您將繼續爬升,直到動能耗盡(由於拖曳會增加阻力,因此比平時要快),然後減速到低於失速的機翼無法產生足夠的升力來平衡重量的速度。那時您的速度仍將高於60節,因為60節時機翼可以在失速時平衡重量,但在這種情況下,它們已經失速了。
1 sup> 巡航100 kts和60 kts v s sub> 。互聯網搜索給我 v s sub> 的速度僅為44節,這意味著在經過認證的限制為5G時,每100節的失速速度為5.17G,所以您不應該這樣做以100節的速度航行,最高可達98。 sub>
想像一下,您投擲一架飛機時,機翼底部朝前的速度為500節。飛機的飛行速度非常快,但是請放心,它已經失速了。它可以非常非常容易地恢復,因為它具有很大的動能並且有大量的氣流,但是它並沒有按照應有的方式產生升力。
要理解這一點,我想想一個加力燃燒器幾乎垂直的噴氣機。它沒有停止,迎角幾乎為0,因為由於所有推力,相對風幾乎直線下降。但是“直下”仍然順利進行,沒有失速。
同樣,塞斯納172的地面速度為10 kts,向地平線傾斜,其下降速度將比地面10 kts快得多,因此相對風速撞擊機翼底部。這是描述高攻角的另一種方式。
這可能只對我有意義,但對我有用。
很遺憾,更多飛機沒有AOA指示器。在海軍飛機,尤其是艦載飛機中,它是至關重要的主要參考。
我是海軍的飛行教練,並教授了失控的飛行課程。從字面上看,一百個小時“使”一架失速的飛機“飛行”。通常,當生成非常高的俯仰角時,您會“吹過”失速AOA時,這種行為可能是奇怪的,通常,與失速相關的所有行為(自助餐,升力損失)都發生在完全相同的AOA上。我們將以250 kts(6G拉力)至50 kts(垂直爬升)的速度進行演示。我們將控制失速,失速15,000英尺,同時演示失速後飛機的控制權。演示飛機在垂直方向上的飛行速度遠低於直線和水平方向的失速速度,但由於G負載為零,飛機仍在飛行。我們將其倒置放在循環的頂部。
總是相同的AOA。
如果以足夠的慣性來確保相對於弦線(AoA)的氣流實際上不超過臨界角,則以100kts的速度突然施加電梯不一定會停頓。