飛機升力與失速基本知識
對于升力系數(shù)有一個非常明確的極限值。如果迎角太大或是彎度增加太多的話，流線就會被破壞并且流動從機翼上分離。分離劇烈地改變了上下表面的壓力差，升力被大幅度降低，機翼處于失速狀態(tài)。那么，下面是小編為大家整理的飛機升力與失速基本知識，歡迎大家閱讀瀏覽。
升力的來源
在機翼上，壓力最高的點也就是所謂的駐點，在駐點處是空氣與前緣相遇的地方。空氣相對于機翼的速度減小到零，由伯努利定理知道這是壓力最大的點。上翼面和下翼面的空氣必須從這個點由靜止加速離開。在一個迎角為零、完全對稱的機翼上，從駐點開始，流經(jīng)上下邊面的氣流速度是相同的，所以上下邊面的壓力變化也是完全相同的。這和在狹長截面的文氏管中的流動是相似的，在流速達到最大的點，其壓力達到最低。在這個最低壓力點之后，兩個表面的流速同時降低。空氣最終必定要回到主來流當(dāng)中，壓力也恢復(fù)正常。由于上下表面的速度和壓力特性是相同的，所以這種狀態(tài)的機翼不會產(chǎn)生升力。
如果對稱機翼相對來流旋轉(zhuǎn)了一個迎角，駐點就會稍稍向前緣的下表面移動，并且流經(jīng)上下表面的空氣流動情況也發(fā)生了改變，流經(jīng)上表面的空氣被迫奪走了一段距離，在上下表面，空氣仍然有一個從駐點加速離開的過程，但是下表面的最高速度要小于表面的最高速度。
在某些集合迎角為父的位置上，上下表面的平均壓力是可能相等的，因此有彎度翼型存在一個零升迎角，這是翼型的氣動力零點。盡管在這個迎角下沒有產(chǎn)生升力，但由于翼型彎度的'存在，上下面的流動特征是不一樣的。因此，盡管上下表面沒有平均壓力差，在翼表面上卻會產(chǎn)生不平衡并導(dǎo)致俯仰力矩的產(chǎn)生，這個力矩在飛行器配平中非常重要。
升力系數(shù)有一個非常明確的極限值。如果迎角太大或是彎度增加太多的話，流線就會被破壞并且流動從機翼上分離。分離劇烈地改變了上下表面的壓力差，升力被大幅度降低，機翼處于失速狀態(tài)。
氣流分離在小范圍內(nèi)是一種普遍現(xiàn)象。。在上表面，流動可能在后緣前某個地方就分離了，氣流在上下表面都可能分離，但是有可能再附著。這就是所謂的“氣泡分離”
阻力和升阻比
翼型阻力
形狀阻力(型阻)或壓差阻力是由于氣流的經(jīng)過，物體周圍壓力分布不同而造成的阻力，而蒙皮摩擦阻力或粘性阻力是由于空氣和飛行器表面接觸產(chǎn)生的。將這些阻力分類是非常有用的，這些阻力很很顯然是同時產(chǎn)生的。
蒙皮摩阻和行阻之間的關(guān)系非常密切：一個會影響另外一個。舉例來說，蒙皮摩阻很大程度上是由氣流的速度決定的，而流向后方的流體的速度是由物體的外形來決定的。因此，特別是在考慮翼型時，型阻和摩阻通常放到一起考慮并用一個新的名詞重新命名——翼型阻力，經(jīng)常也稱型面阻力。與誘導(dǎo)阻力相比，蒙皮摩阻和行阻都直接與速度的平方成正比。所以，當(dāng)速度增加而誘導(dǎo)阻力減少時，型阻和蒙皮摩擦增加，反之亦然。
渦阻力
誘導(dǎo)阻力現(xiàn)在更多地被稱為渦誘導(dǎo)阻力，簡稱渦阻力或渦阻。因為它是與從機翼翼尖或者任意表面拖出的渦聯(lián)系在一起的，而這些渦產(chǎn)生了升力。渦的出現(xiàn)是直接跟升力聯(lián)系在一起的：給定機翼的升力系數(shù)越高，渦的影響也越明顯。
總阻力
飛行器在每個速度下的總阻力由總的渦阻力和所有其他的阻力組成。在渦阻力等于其他阻力和的地方，阻力達到最小值。由于在給定飛行器質(zhì)量的水平飛行中，升力是個常數(shù)，在曲線上最小阻力點處就是飛行器的最大升阻比出現(xiàn)的位置。一個滑翔機的極曲線的形狀與這條曲線密切相關(guān)，比如，用下沉速度比平飛速度而不是用總阻力系數(shù)比總升力系數(shù)。
失速
只要機翼產(chǎn)生的升力足夠抵消飛行器的總載荷，飛行就會一直飛行。當(dāng)升力急劇下降時，飛機就失速。
記住，每次失速的直接原因是迎角過大。有很多飛行機動會增加飛機的迎角，但是直到迎角過大之前飛機不會失速。
在三種情況下會超過臨界迎角：低速飛行、高速飛行和轉(zhuǎn)彎飛行。
飛機在平直飛行時如果飛得太慢也會失速�？账俳档蜁r，必須增加迎角來獲得維持高速所需要的升力�？账僭降停仨氃黾痈蟮挠�。最終，達到一個迎角，它會導(dǎo)致機翼不能產(chǎn)生足夠的升力維持飛機，飛機開始下降。如果空速進一步降低，飛行就會失速，由于迎角已經(jīng)超出臨界迎角，機翼上的氣流被打亂了(變成了紊流)。
高速飛行中的失速
展弦比
展弦比，為飛機空氣動力學(xué)的專有名詞，是翼展長度與平均氣動弦長的壁紙。無人機在設(shè)計時需要根據(jù)任務(wù)需求選擇展弦比。
地面效應(yīng)
地面效應(yīng)也稱為翼地效應(yīng)或翼面效應(yīng)，是一種使飛行器誘導(dǎo)阻力減小，同時能獲得比空中飛行更高升阻比的流體力學(xué)效應(yīng)。
飛機失速怎么辦
飛機的升力由機翼在空氣中運動產(chǎn)生，也就是說要有氣流流過機翼才有可能產(chǎn)生升力。當(dāng)大于一定速度的氣流平滑地流過機翼時，會在機翼的上表面和下表面產(chǎn)生不同的壓力，上下表面的壓力之差就產(chǎn)生了升力。如果飛機的速度不夠，機翼上下表面沒有足夠的壓力差，也就產(chǎn)生不了足夠的壓力。這種情況就叫“失速”。
除了速度之外，機翼的迎角，即機翼與氣流方向的夾角也會對機翼的升力產(chǎn)生影響。一般來說，迎角越大，機翼所產(chǎn)生的升力也就越大。但是當(dāng)機翼迎角大于一個臨界值以后，機翼上表面的氣流會發(fā)生嚴重分離。產(chǎn)生的升力也迅速降低，這同樣被稱為失速。
失速對于飛機來說是非常危險的。一旦發(fā)生失速，飛機就會馬上往下掉。這時飛行員可以通過壓下機頭以減小迎角，同時俯沖增加速度的方式來擺脫失速狀態(tài)。一般的飛機都會盡量避免失速。不過也有一些飛機特別是戰(zhàn)斗機會在一些特殊的情況下刻意進入失速狀態(tài)。比如著名的俄羅斯蘇-27戰(zhàn)斗機的“眼鏡蛇機動”，就是飛機在合適的高度和速度下，人為地進入失速狀態(tài)，最后從失速狀態(tài)中恢復(fù)。這個動作可以讓飛機的速度瞬間從400千米/時降到100千米/時，甚至更低，以便在戰(zhàn)斗中占據(jù)有利位置。