飛機失速

飛機機翼在攻角超過某個臨界值後，舉力系數(見舉力)隨攻角增大而減小的現象。當失速時，飛機會產生失控的俯衝顛簸運動，發動機發生振動，駕駛員感到操縱異常。

簡單來説，飛機失速意味着機翼上產生的升力突然減少，從而導致飛機的飛行高度快速降低。注意失速並不意味著引擎停止了工作或是飛機失去了前進的速度。 ^[1] 

1、當飛機前進時產生的升力小於飛機所受的重力時飛機就會下降.或摔機.即飛機迎角大於臨界角，出現大迎角失速

2、高速飛機飛行時，由於飛行速度超過臨界速度造成激波失速

補充：攻角（Angle of attack）： 也叫迎角。即翼弦與自由流/相對風流的夾角。

大迎角失速內容

超過臨界迎角(或臨界攻角，多數飛機為18°，即氣流開始與失速機翼分離的角度)後，翼型上表面邊界層將發生嚴重的分離，升力急劇下降而不能保持正常飛行的現象，叫失速。

很多的航空事故都是由於失速引起

失速本質上並非指飛機速度不足，而是指流經翼面的氣流由於逆壓梯度與粘性作用發生分離，造成上翼面分離處壓力上升，因而致使升力驟然下降。

飛機失速的原因是機翼在大迎角下出現了氣流分離．而左右兩翼因種種原因(如側滑、或構造有微小的不對稱)．氣流分離並不對稱，因此就會出現下述失速特性：

1．飛機抖振，駕駛杆、腳蹬抖動，機身搖晃，飛機結構振動。飛機接近失速時．已開始呈現抖動．這就是失速的警告信號。隨着迎角的進一步增大．抖振、搖晃進一步加劇，飛機加速進入失速。作機動動作進入失速的抖振、搖晃要比平飛進入失速更為猛烈。

2．失速成迎角接近臨界迎角的飛機，當其加速失速時．法向過載或法向加速度會突然中止。

3．出現迅速而非指令性的轉動，如機翼下墜，機頭上仰．俯仰振盪，偏機頭等等至於出現哪種運動，視飛機型別各不相同。如殲五飛機由於超過失速迎角以後的升力係數下降和緩，飛行員對失速下墜沒有明顯感覺，但對緊接着出現的坡度，偏轉和下俯，會看得很清楚。

4．飛行速度迅速下降。但如果是向下的機動，如半滾倒轉進入失速飛行速度並不致很快減慢。

5．無助力裝置的飛機，會感到操縱桿舵變輕。操縱開始失常。失速的特性及現象。

在流體動力學中，失速是指翼型氣動攻角（Angle of attack）增加到一定程度（達到臨界值）時，翼型所產生的升力（lift force）突然減小的一種狀態。翼型氣動迎角超過該臨界值之前，翼型的升力是隨迎角增加而遞增的；但是迎角超過該臨界值後，翼型的升力將遞減。

由於大部份有關失速的討論都與航空有關，以下集中論述失速與飛機（固定翼飛機）的關係。簡單來説，飛機失速意味着機翼上產生的升力突然減少，從而導致飛機的飛行高度快速降低。注意失速並不意味著引擎停止了工作或是飛機失去了前進的速度。

對於失速的防範與應對，並不是讓你無時無刻都處於一種高度緊張狀態，由無知而產生的緊張不僅於事無補，反而會導致更壞的結果。因此，瞭解容易產生失速的基本條件和時機非常重要。

低速飛行時飛行員對於失速具有一定的警覺性，這種警覺是非常重要的，因為低速飛行階段，飛機機動能力弱，很容易產生由姿態改變而引發迎角的急劇增加。這一點其實很好理解，由於速度的減小導致向心力的不足，使得軌跡的改變不能跟隨姿態的變化，導致迎角的急劇增加，從而超越失速迎角引發失速。對於低速失速的防範和警覺，可以使我們有效地避免失速的發生，但有時由於飛行員專注於其他環境和飛機狀態的變化，會使他的這種警覺性降低，從而產生無意識的錯誤操控。因此，在低速飛行時飛行員要防止注意力高度集中、單打一，要時刻關注飛機迎角和狀態的變化，敏鋭地感知飛機狀態的異常，一旦發現飛機由進入失速的趨勢，要及時終止機動。

危險天氣條件下的飛行，對飛行員的駕駛技術提出了更高的要求，側風、強對流、風切變等天氣情況，會使飛機的氣動力發生顯著的變化，這些變化從一定程度上影響了飛行員的操控，有些天氣條件下儘管能夠完成飛行，但需要特殊的技術，如大側風着陸，需要飛行員採用位置、航向、坡度的綜合修正，而且在着陸後迅速改變駕駛動作，對飛行員的駕駛技術提出了特殊的要求。由於不能勝任氣象條件，在操控上出現重大失誤，是引發的失速事故的一個重要原因。

動力不足是導致飛機失速的重要原因，一方面由於動力不足速度難以增加，飛機的機動能力較弱，容易產生由於操作失誤所引發的失速；另一方面，弱動力飛行時很容易產生速度的急劇衰減和能量的急劇損耗，在飛行員沒有察覺的情況下進入低速飛行狀態。為此，飛行員需要加強弱動力飛行的理論學習和模擬訓練，掌握弱動力飛行的特點：（弱動力飛行理論為我獨創，相關知識請閲讀附文）

1. 控制合理的飛行速度（殲擊機450公里/小時以上）

2. 瞭解弱動力飛行時機動飛行速度消失快的特點，柔和操控

3. 進場階段控制軌跡，而不是試圖改變飛機的下沉趨勢，避免不自主的拉桿，使飛機進入失速狀態

4. 沒有再次挽救的機會，確保操控的準確性，一次成功。

飛機在起降階段，一方面處於低速飛行狀態，容易產生失速，另一方面由於放下了起落裝置，改變了飛機的構型和氣動外形，使得飛機的操縱性和穩定性降低，特別是在轉彎階段和離陸、降落階段，飛行員的操控頻繁複雜，容易產生狀態的突然變化，從而引發失速。

應對的方法是確保飛機在安全的起降速度範圍內飛行，合理利用技術修正側風和偏差，避免粗猛的操控動作。

另外在起降階段如遇到突發情況，確保安全是首要原則，要努力將故障控制在跑道上，如果飛機離陸則要迅速安全地控制飛機着陸，避免危機狀態下長時間在空中停留。

非常規構型是指在飛機結構、氣動外形和重量等方面，不同於常規狀態的飛機構型。其中特別需要強調的是飛機重心、重量的特殊變化。4月29日的波音747失速事故，很重要的原因就是飛機重載起飛。重載起飛、非正常重心起飛，飛機的操控特點與常規起飛完全不同，需要特殊的駕駛技術，沒有經過特殊訓練的飛行員是難以勝任的，另外，這種特殊構型下的起飛，對氣象條件要求也比較嚴，不能按照一般的起降條件進行掌握，在大風、強對流天氣下進行重載起飛是非常危險的。從4月29日的飛行事故現場看，當時機場處於強對流天氣，側風較大、氣流顛簸，這是引發事故的另一個重要原因。

從飛行控制的角度講，起降階段是操作頻繁複雜、操縱精度要求較高的“高增益”操縱階段，“高增益”操縱的一大特點是容易產生人機耦合，由此產生的震盪會嚴重威脅飛行的安全。

預防人機耦合震盪要求飛行員熟悉和適應飛機和飛控系統操控特點，避免急劇、粗猛、下意識和反覆無常的操控。一旦產生人機耦合震盪，不要試圖消除每一次震盪，而應按照人機耦合的處置方法，以緩慢連續的單向操控加以克服。 ^[2] 

判明失速後，應立即推杆減小迎角，恢復升力。待飛機獲得速度後，即可轉入正常飛行。

提力(舉力或升力)不足無法支撐飛機的狀態。應提升速度或縮小AOA(ADF中AOA的解釋:攻角的略稱，指風向與機翼絃線的夾角。注意，角度過大會使機翼無法提升揚力而導致失速)導致的失速可以恢復。

飛機在平飛的時候，機翼產生的升力和飛機的重力是平衡的，舉力的方向總是垂直於機翼中心平面的。

而在大角度爬升或俯衝的時候，飛機的機翼下部產生的舉力不再和重力方向一致，飛機失去了部分舉力，造成了飛機下墜。 ^[3] 

戰鬥機在特技飛行時，也不會時間過長的大角度爬升或俯衝，必須很快的轉入平飛。特技飛行中的倒飛，是完全拋棄了舉力，而是相反的受力，也是表演一會。大型飛機不僅是不能長時間作這樣的動作，就是過急的拐彎，飛機翼傾斜過度，產生的後果和這一樣。

飛機失速下墜後，軌跡呈螺旋狀，大型飛機很難脱離這種狀態，極易墜毀。

失速理論教育不能僅停留在航理層面，飛行員在初始教育階段對這些理論已經有了足夠的瞭解。我認為需要加強的是對失速案例的進一步分析，對所飛機種的失速相關理論的進一步瞭解，以及對失速處置技術理論的進一步深化。因為只有通過案例分析，才能使我們真正瞭解失速的易發性、複雜性和危險性，只有瞭解了所飛機種的失速特點，才能有針對性的進行失速防範和應對。只有結合環境、條件、飛機和自身技術特點，才能真正掌握有效的處置失

失速畢竟是一種平時飛行中難以遇到的特殊情況，對於失速的瞭解和應對技術的掌握，想要靠實際飛行來提高是難以實現的。現代模擬技術對於各種特殊情況的模擬已經達到了相當逼真的程度。通過模擬訓練，可以使飛行員通過反覆訓練掌握失速特點和處置方法。

失速的警覺性不是讓飛行員時時設防處處警覺，而是真正瞭解可能發生失速的時機，有針對性的提高對失速的防範意識。在容易產生失速的條件下，要保持高度的警覺和正確的操控。在處置突發的危險狀態時，要針對環境和飛機特點，採用正確的決策和方法。

在處置失速險情時，很重要的一點是對危險的發展趨勢和可能結果有一個明確的判斷，我們説決策是處置的的關鍵，而飛行突發事件的處置，時間窗口和高度門檻是關鍵中的關鍵，突發情況發生後，飛行員面對的是兩條時間相關曲線，一條是故障擴展曲線，失速的發展引發狀態的急劇惡化和高度的迅速損失；另一條是飛行員處置曲線，你的正確應對不是可以無限期延續的過程，處置的時間窗口隨着高度的降低漸漸關閉。飛行員必須在高度門限到達和時間窗口關閉之前，使這兩條曲線儘快重合，完成危險的處置程序。

為避免失速人類發明了前緣襟翼。前緣襟翼的作用是干擾氣流的分離時間。在大迎角時，前緣襟翼向下偏轉，減小機翼的迎角，延遲氣流分離的時間，從而避免飛機失速。 ^[4] 

談到失速，還要從人類的早期航空實踐説起。在上世紀20年代之前，人類還處於飛行的蹣跚學步階段，那時，由於飛機技術的落後和人們對飛行知識的缺失，失速所引發的飛行事故司空見慣的，“失速”這種伴隨飛行而來的“死亡夢魘”，成為阻礙飛行事業發展的“技術之謎”。隨着大工業的蓬勃興起，航空製造業由早期的作坊式經營演化成大工業的生產模式，在前蘇聯、歐洲和美國，航空製造公司紛紛成立，並迅速發展成為具有巨大生產能力的大型航空製造企業。高技術與規模生產，飛行實踐的不斷拓展深化提供了條件，現實的需求驅使人們對飛行進行深入的研究，而如何破解失速之謎就是一個重要的研究方向。

通過研究人們發現，導致失速的真正原因並不是升力的不足，而是迎角的增加，由迎角超過失速迎角後所引發的飛機失穩，才是發生飛行事故的真正原因。通過研究人們還發現，由於飛機的不同和飛行狀態的差異，飛機的失速呈現出不同的機理和形態。弄清楚了飛機失速的原因，就容易找出預防和處置失速的方法，針對機頭失速、機翼失速和偏航失速等不同的失速現象，採用推杆、蹬舵等方法可以有效地改出失速從而避免事故的發生。

導致失速的真正原因並不是升力的不足，而是迎角的增加，由迎角超過失速迎角後所引發的飛機失穩

上世紀40年代德國人發明了噴氣發動機並運用於戰鬥機，人類航空進入了噴氣時代，通過駕駛巨大動力的高速噴氣戰機，人們發現了現代戰機與傳統活塞式飛機不同的失速特點，從而推動了失速理論的研究，到上世紀50年代，關於失速的理論發展到了成熟階段。

人們瞭解了失速的相關理論，但在操作層面要對失速進行有效的應對，卻是比理論研究本身要複雜得多的問題。這涉及到失速的環境、失速的條件、飛機的狀態、可供處置的時間窗口等等，由於真實飛行條件的相對複雜性，飛行員要做出相對正確的應對是一件非常困難的事情。

上世紀70年代，隨着先進飛行控制技術的引入，如何在技術上對失速進行防範和自動改出，成為飛機技術研發的一個重點。迎角監控、迎角限制、反尾旋（螺旋）控制技術的出現，使飛行控制技術進入到“無憂慮”操控的先進水平。然而，飛行控制技術的發展，並不能一勞永逸地解決失速問題，飛行畢竟不是飛行器獨立的活動，環境的因素、人的因素依然是影響飛行安全的最關鍵因素，因此，如何適應環境的複雜性，應對突發風險的複雜多變，依然需要人的智慧和能力。 ^[5]