
【机】 burble angle
失速角(Stall Angle)是航空工程领域的关键概念,指机翼迎角增大到临界值时,翼面气流发生分离导致升力骤降的物理现象。从汉英词典角度解析,其对应英文术语为“critical angle of attack”或“stall angle”,定义为“the angle at which a wing exceeds maximum lift capability and airflow separation occurs”(来源:《牛津航空工程词典》)。
在流体力学中,失速角的形成与伯努利原理和边界层理论密切相关。当机翼迎角超过临界值(通常为15°-20°),气流无法沿翼面平顺流动,产生湍流分离,此时升力系数急剧下降,阻力系数陡增(来源:NASA航空工程手册)。该现象可通过以下公式量化:
$$ C_L = frac{2L}{rho v S} $$
式中$C_L$为升力系数,$L$为升力,$rho$为空气密度,$v$为流速,$S$为机翼面积。失速发生时,$CL$达到最大值$C{L_{max}}$后迅速衰减(来源:《空气动力学基础》第七版)。
实际飞行中,失速角是飞机设计的重要参数。民航客机通过前缘缝翼、襟翼等装置可将失速角提高至40°,增强飞行安全性(来源:FAA飞行操作手册)。飞行员训练中强调“迎角指示器”监测,确保飞行姿态始终低于临界值(来源:国际民航组织安全报告)。
失速角(又称临界迎角)是航空学中决定飞机升力特性的关键参数,其定义和影响可综合以下方面理解:
基本定义
失速角指机翼迎角增大到某一临界值时,机翼表面气流发生严重分离,导致升力系数达到最大值后突然下降的角度。此时翼弦(机翼前缘到后缘的连线)与相对气流方向的夹角即为临界迎角。
物理机制
当迎角超过临界值(通常亚音速翼型在8°-20°之间),气流无法沿机翼上表面顺畅流动,形成湍流分离,导致升力骤降。此时即使增加迎角,升力反而减小,这种现象称为失速。
影响因素
与失速速度的关系
失速速度(Vs)是飞机在临界迎角下维持平飞的最小速度。当空速过低时,飞行员需增大迎角补偿升力,此时若超过临界迎角即触发失速。
飞行安全意义
超过失速角会导致操纵效能急剧下降,若在低空发生可能引发事故。现代飞机通过前缘缝翼、襟翼等增升装置可提高临界迎角(推迟失速),部分机型还配备失速预警系统。
典型公式表达:
$$
C{L{max}} = frac{2W}{rho VS S}
$$
其中$C{L_{max}}$为最大升力系数,对应临界迎角时的升力特性。该公式揭示了失速速度与临界迎角的直接关联。
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