吳鳴沙
【摘要】近年來(lái),隨著通航產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,訓(xùn)練飛行機(jī)構(gòu)也越來(lái)越多。按照法規(guī)的相關(guān)要求,對(duì)于飛行執(zhí)照申請(qǐng)者,必須熟練掌握如何防止飛機(jī)進(jìn)入失速,以及飛機(jī)進(jìn)入失速后如何改出,因此飛機(jī)失速便是一個(gè)重要的訓(xùn)練科目。
【關(guān)鍵詞】飛機(jī) 氣流分離 失速 機(jī)型
【中圖分類號(hào)】V323 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2016)19-0010-02
在我們的訓(xùn)練中設(shè)置機(jī)動(dòng)科目,就是要培養(yǎng)飛行員對(duì)于飛行中特殊情況的處置能力。因此,訓(xùn)練飛行不能忽視任何可能對(duì)飛機(jī)造成威脅的情況,尤其是像失速這種容易致使飛機(jī)發(fā)生事故的情況,所以失速的學(xué)習(xí)在我們的訓(xùn)練中是十分重要的一部分。隨著訓(xùn)練量的不斷增加,由于實(shí)施機(jī)動(dòng)科目訓(xùn)練造成的飛行事故也呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)。因此作為飛行訓(xùn)練的直接實(shí)施者要對(duì)失速有一個(gè)全面的認(rèn)知,可以在失速將要發(fā)生或飛機(jī)進(jìn)入失速后,迅速做出精準(zhǔn)的判斷和修正。以更好的防止、避免事故的發(fā)生。
失速的概念
失速一般分為兩種情況的失速:一種是激波失速,一種是大迎角失速。失速是由于飛機(jī)的升力在一些情況下快速減小導(dǎo)致的,并不是人們通常理解的速度的減小。由于訓(xùn)練飛行多采用小型飛機(jī)我們?cè)诖怂懻摰牡氖俣际谴笥鞘?,激波失速不在討論之列?/p>
首先要我們要明確造成飛機(jī)失速的原因:失速與迎角有關(guān)。
在飛行中,氣流流過(guò)機(jī)翼表面,由于機(jī)翼上下表面的曲度不同,流經(jīng)下表面的氣流速度快行成正壓,流經(jīng)上表面的氣流速度較慢形成負(fù)壓,兩種氣流在機(jī)翼后緣匯合存在壓力差,會(huì)形成一個(gè)紊流區(qū)域。在臨界迎角之前,伴隨機(jī)翼迎角增大,飛機(jī)的升力曲線是呈線性上升的,但是隨著迎角增大,紊流區(qū)也會(huì)相應(yīng)前移。到了臨界迎角之后,導(dǎo)致機(jī)翼的上翼面的氣流分離升力突然大減,就會(huì)導(dǎo)致升力系數(shù)急劇減小,阻力系數(shù)急劇增加,從而使升力急劇下降。這就是失速。
因此在訓(xùn)練中要讓學(xué)員明白,要使飛機(jī)改出失速就應(yīng)該減小飛機(jī)的迎角。
在各種飛行條件或狀態(tài)下,飛機(jī)都可能進(jìn)入失速。例如飛機(jī)在遭遇風(fēng)切變時(shí),由于垂直方向矢量運(yùn)動(dòng)的突然改變,也可能導(dǎo)致迎角突然增大至超過(guò)“臨界點(diǎn)”而失速。飛機(jī)飛行時(shí)出現(xiàn)失速是對(duì)飛行安全很大的威脅。如果失速出現(xiàn)在高高度,飛行員還有充裕的時(shí)間和高度來(lái)處置失速。而在低高度,如起飛、著陸、越障中,很難有足夠的高度改出。在飛機(jī)處于特殊的情況時(shí)比如:如轉(zhuǎn)彎半徑、坡度過(guò)大,左右機(jī)翼結(jié)冰、結(jié)構(gòu)損壞等造成的左右升力不平衡或一側(cè)機(jī)翼先失速很容易導(dǎo)致飛機(jī)在失速下墜的時(shí)候進(jìn)入螺旋。在進(jìn)入失速后,由于飛行員判斷失速的不確定性和失速改出的不規(guī)范性及改出動(dòng)作的有效性,可能導(dǎo)致嚴(yán)重的飛行事故。
在飛行過(guò)程中發(fā)生失速時(shí),最可怕的是由于慌亂和過(guò)分的緊張,導(dǎo)致飛行員判斷失誤沒(méi)有及時(shí)處置,造成無(wú)法挽回的嚴(yán)重后果。所以我們?cè)谌粘ow行訓(xùn)練中進(jìn)行失速訓(xùn)練的的主要目的之一就是培養(yǎng)清醒的意識(shí)以及冷靜的態(tài)度。
飛機(jī)剛剛進(jìn)入失速時(shí)的速度,稱之為失速速度,飛行形態(tài)不同,載荷因數(shù)不同,失速的速度大小也不同。也就是不管什么飛行狀態(tài),其失速速度的大小均應(yīng)該根據(jù)載荷因數(shù)(Ny)來(lái)決定。但是由一些所學(xué)知識(shí)我們還知道,飛機(jī)重量增加,失速速度增加;放下增生裝置飛機(jī)的最大升力系數(shù)增加,失速速度相應(yīng)減小;飛機(jī)在平飛轉(zhuǎn)彎中或者盤(pán)旋中,隨著坡度的增大,對(duì)應(yīng)的速度也增大。
飛行員要先能夠準(zhǔn)確判斷飛機(jī)的飛行狀態(tài)是否接近或已經(jīng)失速,才能防止飛機(jī)進(jìn)入失速或者改出失速。所以在設(shè)計(jì)飛機(jī)時(shí),裝上飛機(jī)失速警告系統(tǒng)。以便在飛機(jī)接近失速時(shí),給予飛行員失速警告,失飛行員能夠采取措施來(lái)避免飛機(jī)進(jìn)入時(shí)速。飛機(jī)的失速警告有兩種形式:自然警告,人工警告。
自然警告有:
1.桿舵抖動(dòng),操縱效應(yīng)變差。這是因?yàn)樵陲w機(jī)接近臨界迎角時(shí)候,機(jī)翼的上表面產(chǎn)生了強(qiáng)烈的分離,產(chǎn)生了大量的渦流。當(dāng)渦流影響到飛機(jī)操縱面時(shí),就會(huì)出現(xiàn)上述情況。
2.人工警告:隨著機(jī)翼翼型設(shè)計(jì)的改進(jìn),流過(guò)機(jī)翼表面的氣流分離大大推遲,飛機(jī)失速前的自然警告很不明顯。單靠自然失速警告很難防止飛機(jī)失速?,F(xiàn)在的飛機(jī)都安裝了人工失速警告,主要形式為:失速警告喇叭,失速警告燈和抖桿器。
在我們?nèi)粘5娘w行訓(xùn)練中有失速有兩種主要的表現(xiàn)形式:帶功率失速和無(wú)功率失速。帶功率失速模擬飛機(jī)在處于起飛和離地爬升時(shí)的狀態(tài)下發(fā)生失速,無(wú)功率失速模擬飛機(jī)在進(jìn)近狀態(tài)下發(fā)生的失速。
172飛機(jī)失速訓(xùn)練流程及總結(jié)
1.帶功率失速:
選擇適當(dāng)高度使科目改出高度不低于真高1500英尺。執(zhí)行機(jī)動(dòng)前檢查單及清障轉(zhuǎn)彎。穩(wěn)定飛機(jī)狀態(tài)(航向、高度、速度),收油門(mén)(潔凈外形1200RPM/其他外形1500RPM),柔和帶桿保持高度減速。速度小于VFO后放襟翼至指定外形。減小到起飛速度(55節(jié)),柔和加油門(mén)到起飛功率或上升功率,同時(shí)帶桿到一個(gè)明顯不能維持正常上升的大姿態(tài)并保持,失速警告產(chǎn)生后即向前適量穩(wěn)桿,減小迎角,接著加滿油門(mén)(如果在大迎角狀態(tài)下進(jìn)行過(guò)配平操作,則應(yīng)收油門(mén),以減小穩(wěn)桿力),在盡量少損失高度的條件下,達(dá)到陡升速度Vx,然后保持速度逐漸帶桿直至高度上升。飛機(jī)恢復(fù)正上升后,以陡升速度Vx(有障礙物)或快升速度Vy(無(wú)障礙物)上升到科目開(kāi)始的高度?;謴?fù)正常平飛。
帶功率失速總結(jié):
在進(jìn)行帶功率失速訓(xùn)練時(shí),需及時(shí)察覺(jué)飛機(jī)正在接近失速。改出動(dòng)作不能過(guò)早,否則不能達(dá)到訓(xùn)練目的。不要過(guò)分依賴儀表,天地線是最好的姿態(tài)儀。過(guò)分關(guān)注儀表,有可能造成注意力固著,這是十分危險(xiǎn)的狀態(tài)。在進(jìn)入階段注意不帶坡度,操作柔和,帶桿力不宜過(guò)大從而導(dǎo)致仰角過(guò)大。舵量控制,防止飛機(jī)帶側(cè)滑進(jìn)入失速。改出操作也須柔和,避免過(guò)猛造成機(jī)翼載荷過(guò)大。在執(zhí)行失速識(shí)別練習(xí)時(shí)必須采取及時(shí)的動(dòng)作,以阻止飛機(jī)進(jìn)入完全失速。
2.無(wú)功率失速:
選擇高度使科目改出高度不低于真高1500英尺。執(zhí)行機(jī)動(dòng)前檢查單及清障轉(zhuǎn)彎。穩(wěn)定飛機(jī)狀態(tài),包括航向、高度、速度。減小功率(潔凈外形1200RPM/著陸外形1500RPM),柔和帶桿保持高度減速,(速度小于VFO后分級(jí)放襟翼至指定外形)。速度減小到正常進(jìn)近速度(65節(jié))后,保持速度,穩(wěn)桿轉(zhuǎn)為正常進(jìn)近姿態(tài)下降。收光油門(mén)帶桿,保持一個(gè)足夠大的姿態(tài)以導(dǎo)致失速。判明失速后立即向前適量穩(wěn)桿,減小迎角,接著加滿油門(mén),在盡量少損失高度的條件下,達(dá)到陡升速度Vx,然后保持速度逐漸帶桿直至高度上升。飛機(jī)恢復(fù)正上升率后,以快升速度Vy上升。(分級(jí)收起襟翼。)恢復(fù)正常平飛。
無(wú)功率失速總結(jié):
在進(jìn)行無(wú)功率失速訓(xùn)練時(shí),可以讓飛機(jī)進(jìn)入完全失速,從而讓學(xué)生觀察并體會(huì)飛機(jī)進(jìn)入完全失速時(shí)的狀態(tài),以及訓(xùn)練完全失速后的改出方法。在整個(gè)練習(xí)失速的過(guò)程中都要密切監(jiān)控飛機(jī)狀態(tài),因?yàn)轱w機(jī)接近失速狀態(tài)時(shí)飛機(jī)受到氣流、側(cè)滑、坡度等的影響狀態(tài)會(huì)發(fā)生預(yù)期外的突然變化,危及飛行安全。
以上只是舉例了兩種在飛行訓(xùn)練中經(jīng)常實(shí)施的失速科目,其他還有很多應(yīng)該引起我們重視的如:交叉操縱失速,加速失速等失速科目。另外由于機(jī)型設(shè)計(jì)原因,部分機(jī)型是不適合做失速訓(xùn)練的,例如本校的PA44機(jī)型,在進(jìn)入完全失速后高平尾會(huì)處于機(jī)翼氣流分離所產(chǎn)生的紊流區(qū)中,無(wú)法正常改出。
本文只為拋磚引玉,希望廣大從業(yè)者仔細(xì)分析各種失速產(chǎn)生的原因,結(jié)合自己所飛機(jī)型總結(jié)出合理的處置方法,保障飛行安全。