失速對飛行安全的影響以及處置方法

摘 要：飛機失速是考驗每一位飛機員應(yīng)急處置的能力。正所謂安全無小事，任何發(fā)生在飛行過程中的小問題都應(yīng)該認真對待，因為一旦處理不當，都將會造成意想不到的后果。其實，飛機在發(fā)生失速情況時并不可怕，可怕的是慌亂中判斷失誤，忘記改出。所以這就需要飛行員在飛行過程中保持冷靜的態(tài)度，做到早避免、早發(fā)現(xiàn)、早改出的“三早”原則，準確判斷哪些飛行狀態(tài)會導(dǎo)致失速，并且能夠在飛機失速狀態(tài)下迅速、有效的采取連續(xù)修正措施，確保飛行安全。

關(guān)鍵詞：失速 飛行安全 防范

中圖分類號：V212 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）06（c）-0208-02

隨著人類社會的進步，民航事業(yè)也在快速的發(fā)展，乘坐飛機出行也成為人們出行的主要方式之一，其安全性一直備受關(guān)注。飛機在飛行中的安全防范及處理是整個飛行過程中最為重要的。影響飛機飛行安全的因素有很多，其中，飛機失速，就是造成飛機安全事故的隱患之一，所以對于失速，我們應(yīng)該有一個詳細的認識，并能夠在此種情況發(fā)生時，迅速做出判斷，妥當處理，避免事故的發(fā)生。

1 失速的定義、分類及影響因素

1.1 失速的定義及分類

失速，是指當飛機前進時產(chǎn)生的升力沒有飛機所受的重力大時，造成飛機在豎直方向上的合力向下所引起的飛機快速下降。一般失速分為大迎角失速和激波失速。由于激波失速在民用航空和通用航空比較少見，所以本文將對大迎角失速進行著重講解。

大迎角失速是指飛機的迎角大于臨界迎角出現(xiàn)的失速。簡單來講，對于固定翼飛機而言，飛機在空中實現(xiàn)上升、平飛、下降是通過機翼產(chǎn)生升力與重力平衡后合力作用的結(jié)果，而升力的產(chǎn)生是由于機翼上下翼面的不對稱性使通過機翼上下翼面的空氣流速不同，進而使得機翼上下形成壓強差，導(dǎo)致飛機迎角增大，升力增大。但迎角超過該機型的臨界迎角后，翼型上表面的邊界層將發(fā)生嚴重的氣流分離，同時受外層氣流的帶動向后方流動，最后就會卷成一個封閉的渦流，叫做分離渦。像這樣的分離渦中，壓力是不變的，它的壓力等于渦流上方的氣流壓力。此時上下翼面的差值會小很多，升力相對之前急劇減小，從而形成失速。在這里需要說明的是：失速，并不是飛機失去速度，而是飛機的升力不足以平衡重力導(dǎo)致的飛機快速下降。

1.2 失速的影響因素

在飛行狀態(tài)一定及載荷因數(shù)一定時，速度與迎角有一定關(guān)系。當飛機的速度接近失速速度時，飛機的迎角接近臨界迎角；飛機的速度為失速速度時，飛機的迎角為臨界迎角。因此判斷飛機是否接近失速或已經(jīng)失速主要取決于飛機迎角是否接近或超過臨界迎角。而影響飛機失速特性的因素有載重平衡，坡度，俯仰姿態(tài)，協(xié)調(diào)性，阻力和動力。在實際飛行中，出現(xiàn)失速對于飛機是一種比較危險的狀態(tài)，在高高度飛行中，尚且還有相對足夠的時間和高度改出失速，而在低高度，如起飛，著陸。越障中，很難有足夠的時間對飛機作失速改出。在特殊情況中，如轉(zhuǎn)彎半徑坡度過大，左右機翼由于結(jié)冰，結(jié)構(gòu)損壞等造成的左右升力不平衡或一側(cè)機翼先失速易引起飛機失速下墜中進入螺旋，大型飛機很難改出這種狀態(tài)，直至墜毀。由于判斷失速的不確定性和失速改出的不規(guī)范性以及改出動作的有效性，失速導(dǎo)致一些較嚴重的事故征候和事故。

2 失速的判斷、改出

2.1 失速的準確判斷

雖然失速程度有深淺之分，但絕大多數(shù)失速在改出時都會有一些高度損失。通常飛行員識別和接近失速所花的時間越多，失速就會越深，改出時高度損失也越大，而在低高度也更危險。

判斷方法。

（1）目視檢查飛機姿態(tài)，該辦法只能用在不正常的姿態(tài)引起的失速。由于飛機在正常姿態(tài)下也可能失速，故目視檢查并非在所有情況下都對發(fā)現(xiàn)飛機接近失速有幫助。

（2）聽覺對感知失速也有一定作用。在定距螺旋槳飛機上帶功率飛行時，轉(zhuǎn)速（RPM）的改變會明顯引起聲音變化。隨著空速減小，氣流聲會明顯減小。而當飛機的速度小到幾乎完全失速時，飛機的振動和噪聲又會大大增加。

（3）肌肉運動知覺，也就是對運動的方向或速度改變產(chǎn)生的感覺。對受過訓(xùn)練并且有經(jīng)驗的飛行員來講，或許是最重要和最好的指示。如果能夠正確培養(yǎng)這種感知能力，就能在第一時間感覺出速度的下降或飛機開始出現(xiàn)高度下沉，難以控制等情況。

（4）操縱感是識別失速的一個重要信息來源。隨著速度的減小，舵面上的阻力也相應(yīng)減小。舵面在操縱力作用下偏轉(zhuǎn)，但是對于整個飛機的運動沒有多大改變。操縱飛機的反應(yīng)延遲時間會越來越長。飛機完全進入失速后，幾乎不需要力量就能操縱舵面，且飛機基本上不會有任何響應(yīng)。在剛開始進入失速時，可能會出現(xiàn)機身和駕駛盤的抖動以及不可控制的俯仰變化。

（5）對失速警報的高關(guān)注度，現(xiàn)代飛機上已經(jīng)出現(xiàn)了多種失速警告裝置來警告飛行員飛機接近失速。這些裝置很有用并且也能滿足需要。

2.2 失速的改出

飛行過程中應(yīng)如何避免失速情況發(fā)生，一旦發(fā)生失速，飛行員又該如何準確、有效的作出一套連續(xù)修正方法，將飛機迅速從失速狀態(tài)下改出呢？

處置方法。

（1）飛行中盡量少做大迎角小速度的飛行，這會導(dǎo)致氣流更易分離，增大失速可能。

（2）盡量不做坡度過大的飛行，因坡度增大后，作用在機翼上的升力有一部分要按FXsin（坡度）的比值提供向心力，而靠僅余的FXcos（坡度）提供升力是比較困難的，因cos函數(shù)特性，升力會隨坡度的增加加速減小，導(dǎo)致飛機更易失速。甚至因左右機翼失速時間不同進入螺旋。

（3）改出：第一步，一旦發(fā)現(xiàn)失速征兆，必須立即果斷減小飛機俯仰姿態(tài)和飛機迎角。由于失速的原因經(jīng)常是迎角過大，故必須首先通過松桿來減小帶桿力，或直接推桿以減小迎角。這將使機頭下俯并使機翼恢復(fù)到正常迎角。穩(wěn)桿量取決于飛機的設(shè)計特點，失速的程度和離地高度。對某些飛機來講，如果要將升降舵進行中度偏轉(zhuǎn)，駕駛盤或許只比中立位稍靠前就夠了，而對于另外一些飛機則可能需要推到最前。過分的向前推桿會導(dǎo)致機翼上產(chǎn)生過大的負載荷，其結(jié)果可能是妨礙失速的改出。穩(wěn)桿操縱的目標是要減小迎角，只要減小到使機翼重新獲得升力即可。第二步，使用最大的發(fā)動機功率幫助飛機增速和減小機翼迎角。油門桿應(yīng)當果斷而柔和地前推到最大可用功率。不過飛行高度足夠，失速的安全改出不一定必須使用最大發(fā)動機功率。不管使用多大的功率，從失速改出的唯一方法是減小迎角。

3 失速案例分析

3.1 飛行事故案例

法國航空447號班機于2009年5月31日從里約熱內(nèi)盧起飛，飛往巴黎。航班在35000英尺的高度巡航飛行一個半小時之后遇到風(fēng)暴，用于測量風(fēng)速的皮托管被凍住。由于風(fēng)速測量失效，飛行控制系統(tǒng)計算機已無法自行處理，于是把控制權(quán)移交給兩名飛行員。不可思議的是，駕駛飛機的飛行員決定迅速攀升到飛機的最大升限38000英尺，這時飛機開始失速，飛機進入氣流時迎角太大以至機翼無法提供足夠的升力。盡管失速警報一直在響，但飛行員對它置之不理，依然讓機鼻保持朝上，實際飛機正筆直地墜向大海。飛行員所要做的只是把機鼻拉下來，讓飛機重新獲得升力。這次事故導(dǎo)致228人遇難，導(dǎo)致其發(fā)生的關(guān)鍵因素就是失速警報被忽略。

3.2 事故分析

該飛機在巡航過程中，遭遇風(fēng)暴，導(dǎo)致皮托管結(jié)冰，靜壓源失效使飛機無法獲得真實空速。飛行員處置方式是想以高高度飛越風(fēng)暴區(qū)，在爬升過程中，參考錯誤空速卻忽略了失速警報，以大迎角飛行，最終導(dǎo)致升力不足造成失速。

4 結(jié)語

失速對于任何一架飛機在任何速度，任何姿態(tài)，任何功率設(shè)置下都有可能發(fā)生，失速并不可怕，可怕的是慌亂中判斷失誤，忘記改出。所以作為飛行員這就需要我們在飛行過程中保持冷靜的態(tài)度，做到早避免、早發(fā)現(xiàn)、早改出的“三早”原則，準確判斷哪些飛行狀態(tài)會導(dǎo)致失速，并且能夠在飛機失速狀態(tài)下迅速、有效的采取連續(xù)修正措施，確保飛行安全。

參考文獻

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