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失速臨界迎角
鎖定
- 中文名
- 失速臨界迎角
- 外文名
- the critical Angle of attack
- 原 理
- 迎角過大造成機翼的升力減小
失速臨界迎角原理作用
失速臨界迎角理論
機翼能夠產生升力是因為機翼上下存在着壓力差。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。
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有了這個夾角,氣流掠過機翼就會在上下翼面造成壓力差(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),機翼產生升力,託舉飛機起飛。
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如果機翼的迎角大到了一定程度,機翼相當於在氣流中豎起的平板,由於角度太大,繞過上翼面的氣流流線無法連貫,會發生分離,同時受外層氣流的帶動,向後下方流動,最後就會捲成一個封閉的渦流,叫做分離渦。像這樣旋轉的渦中的壓力是不變的,它的壓力等於渦上方的氣流的壓力。所以此時上下翼面的壓力差值會小很多,這樣機翼的升力就比原來減小了。到一定程度就形成失速,對應的機翼迎角叫做“失速迎角”或“臨界迎角”。
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失速臨界迎角應用
如果我們給出機翼的升力係數和機翼迎角之間的關係,可以看出,當機翼的迎角達到臨界迎角之前,升力係數隨迎角增大而增大;當迎角超過臨界迎角之後,升力係數就下降了。由於機翼的升力係數與升力成正比,所以説明了當機翼迎角大到一定程度之後,升力的確下降了。
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失速臨界迎角事例
2004年11月21日,中國東方航空雲南公司CRJ—200機型B—3072號飛機,執行包頭飛往上海的MU5210航班任務,在包頭機場附近墜毀,造成55人(其中47名乘客、6名機組人員和2名地面人員)遇難,直接經濟損失1.8億元。國家安全生產監督管理總局、監察部2006年12月21日通報了中國東方航空雲南公司“11·21”包頭空難事故調查處理結果,認定是一起責任事故,12名責任人受黨紀、政紀處分。安監總局、監察部在國務院新聞辦公室舉行的新聞發佈會上公佈了事故原因:飛機起飛過程中,由於機翼污染使機翼失速臨界迎角減小。當飛機剛剛離地後,在沒有出現警告的情況下飛機失速,飛行員未能從失速狀態中改出,直至飛機墜毀。事故調查組認為,飛機在包頭機場過夜時存在結霜的天氣條件,機翼污染物最大可能是霜。飛機起飛前沒有進行除霜(冰)。東航公司對這起事故的發生負有一定的領導和管理責任,東航雲南公司在日常安全管理中存在薄弱環節。
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失速臨界迎角分類
迎角傳感器防止失速
測量飛機迎角的裝置,又稱攻角傳感器。迎角大小與飛機的升力和阻力密切相關。迎角信號可直接指示,供駕駛員觀察。在大氣數據計算機中,迎角傳感器的輸出經補償計算後變為真實迎角,用於靜壓源誤差修正(見空速管),並可把此信號輸給儀表顯示和失速警告系統。當實際迎角接近臨界迎角而使飛機有失速的危險時,失速警告系統即發出各種形式的告警信號。在飛行控制系統中常引入迎角信號來限制最大法向過載。迎角信號還用於油門控制系統。常用的迎角傳感器有風標式和零壓式兩種。
風標式迎角傳感器
由對稱剖面的翼型葉片(即風標)、轉軸、角度變換器、配重等部分組成。分單風標與雙風標兩種,後者是迎角和側滑角的組合傳感器。單風標式迎角傳感器多裝于飛機側面,而雙風標式傳感器常與空速管組合在一起,安裝在機頭前的撐杆上,由於遠離機頭,處於較平穩的氣流中,感受飛機迎角比較準確。風標式迎角傳感器的結構比較簡單,工作可靠,但對翼型剖面的加工和表面光潔度的要求很高。
零壓式迎角傳感器
由探頭、槳葉、氣室和角度變換器等部分組成(見圖)。探頭是一個在中心線兩邊對稱開有兩排氣孔的圓錐體,其內部有一中間隔板。圓錐體與空心軸剛性連接,在空心軸上固定着槳葉和角度變換器的活動部件。零壓式迎角傳感器安裝在機身或機頭側面,探頭旋轉軸垂直於飛機對稱面,並使進氣口A、B的對稱面與翼弦方向平行。零壓式迎角傳感器有較好的阻尼,輸出的電信號比較平穩,精度也很高(可達0.1°)。傳感器中只有錐形探頭(約10釐米長)露在飛機蒙皮之外,對飛機造成的附加阻力極小。但傳感器結構比較複雜,裝配精度要求較高。
位置誤差
由於在運動物體周圍的自由氣流受到擾動,迎角傳感器不可能測得精確的真實迎角,這類誤差稱為位置誤差。零壓式迎角傳感器的安裝部位不能遠離機體,其位置誤差較嚴重。當安裝位置確定後,位置誤差與飛行馬赫數緊密相關,這種關係可通過風洞實驗和實際試飛確定,以便在大氣數據計算機中通過計算進行補償。
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- 參考資料
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- 1. 失速 .中國科普博覽_航空博物館[引用日期2013-03-15]
- 2. 失速臨界迎角 .雅虎[引用日期2013-03-15]
- 3. 東方航空雲南公司包頭空難事故責任人被處分 .新華網[引用日期2013-03-15]
- 4. 基於小波分析的迎角傳感器信號預處理 .萬方數據[引用日期2016-12-26]