法克 4.7 摊位

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飞机失速是由于气流与机翼表面分离而导致的升力迅速下降，超过了关键的 AOA。在任何俯仰姿态或空速下都可以发生失速。摊位是空气动力学中最容易被误解的领域之一，因为飞行员通常认为机翼在失速时停止产生升力。在一个摊位上，机翼不会完全停止产生升力；相反，它无法产生足够的升力来维持平飞。由于升力系数 (CL) 随 AOA 的增加而增加，因此在某些时候 CL 峰值 (Cl-Max) 并然后下降。超过 Cl-Max 或临界 AOA 后，提升量会急剧下降，但并未完全停止。

在大多数直翼飞机中，机翼的设计是首先在根部失速，因此失速向外侧向翼尖前进，保持副翼的有效性和可控性。实现根第一档的设计方法包括将机翼“扭曲”到根部的更高 AOA，或在前缘的前 20-25% 处安装失速条。大多数训练飞机都是为机头在失速时掉落而设计的，减少了 AOA 并“卸载”机翼；这种向下的倾向是由于 CL 位于 CG 的后面。 CG 范围对失速恢复特性非常重要：如果在后极限的后部运行，飞行员可能无法产生足够的升降机力来抵消 CG 后部的多余重量并恢复。

特定飞机的失速速度不是所有飞行情况的固定值，但无论空速、重量、负载系数还是密度高度，给定的飞机总是停滞在相同的 AOA。这个关键的 AOA 在大约 16° 到 20° 之间变化，具体取决于设计，但每架飞机只有一个特定的 AOA 出现停机。

可以超越关键 AOA 的三种飞行情况：低速、高速和转弯。

飞机可以通过太慢的速度在直线和水平的飞行中停转 – 随着空速降低，AOA 必须增加以保持升力，直到机翼不再产生足够的升力并且飞机失速。

低速不是产生失速的必要条件：机翼可以在任何速度下达到过多的 AOA。例如，在 100 节的潜水中，飞行员在电梯控制上急剧后退。 [Figure 4-32]

Figure 4-32. Forces exerted when pulling out of a dive. — 图 4-32。从潜水中拉出时施加的力。

重力和离心力阻止了飞行路径的立即变化，但飞机的AOA突然从相当低到非常高的变化，并且飞机以远大于正常失速速度的速度达到失速角度。在水平转弯中，停转速度也高于直线和水平飞行中的速度。 [Figure 4-33] 飞机重量增加了离心力，机翼必须产生额外的升力以平衡负载；该升力是通过增加 AOA 获得的，因此 AOA 必须随着倾斜角的增加而增加。如果在转弯过程中的任何时候 AOA 变得过多，飞机就会失速。

Figure 4-33. Increase in stall speed and load factor. — 图 4-33。增加失速速度和负载系数。

为了在空气动力学上平衡飞机，CL 通常位于 CG 的后面。虽然这使得飞机本质上是机头重的，但水平稳定器上的下冲洗抵消了这种情况。在失速点，当机翼的向上力升高和向下的尾部力停止时，不平衡的条件允许飞机突然向下倾斜，围绕其 CG 旋转； AOA 减少，空速增加，机翼上方的平稳气流恢复，升力返回，飞机再次飞行。在这个循环完成之前，可能会损失相当大的高度。

还必须考虑该形状的翼型形状和退化：如果地表冰、雪或霜积聚积，光滑的气流被破坏，边界层以低于临界角的 AOA 分离，升力大大降低。 [Figure 4-34] 上翼表面上只有 0.8 毫米的冰增加了阻力并减少了 25% 的升力。