从飞豹坠机看飞机失速的危害 （空军飞行技术浅谈之一）

惊闻飞豹在西安不幸坠毁，对牺牲的飞行员和损失的战鹰，作为曾经的飞行员深感惋惜。尽管不知道具体原因，又不在现场，听网上朋友们分析，像是飞机失速造成的。听到“失速”一词心里就痛，四十年前还在部队飞时，就一直和“失速”这个敌人作斗争，战斗机飞行员直到停飞，不敢少许麻痹大意。至今一闭上眼睛，就有战友因“失速”类事故牺牲的画面，刻骨铭心。我想在此和大家讨论一下有关失速的理论问题。

（一） 失速的危害

从我学飞行的1968年开始，耳朵里听到最多的事故就是飞机失速，不管是兄弟部队、还是自己身边，全空军每年都有发生。航校的教员手把手教我们，上级领导反复强调操纵要领，仍是不能杜绝。不可谓不重视，为什么？

就因为它是战斗机，飞它的是战斗机飞行员。民航飞机从没有此类事故，为什么？因为它是大飞机，是四平八稳的客机。而我们的战鹰要翻滚、要切半径、要追上敌人，而所有动作的基础都有可能造成飞机从一个听话的战鹰转化为桀骜不驯的烈马。记得有资料介绍，在抗美援朝期间，我空军飞行员在空战中40%进入过螺旋，其中大部分跳伞成功，少部分牺牲，但所占牺牲烈士总比例仍很惊人。当然，那时有技术不成熟问题，可到如今，三代机仍有如此问题，甚至是飞行员里的精英“试飞员”。不光中国空军、像飞行量大的国家美国、以色列、俄罗斯、英、法、德，全都不能幸免，我就见过F-16、F-18坠毁的事故调查报告，他们“失速是所有战斗机飞行员的梦魇”，这句话一针见血。

我曾经亲眼看到战友因失速，掌控不了飞机而坠毁。飞机像树叶一样左右飘坠，1500米高度太低，两个飘摆后撞地形成巨大橘红色的烟雾球。尽管最后时刻弹射出座舱，无奈高度太低，降落伞未打开。而陕西飞豹最后一幕多少有点相似，只是他的高度更低，飞机来不及显示失速后果，就坠地了。

（二）飞机为什么会失速

失速是空气动力学里的一个现象，既是理论问题，也是飞行中的常发问题。有人简单认为失速就是飞机失去速度，其实并不简单。失速的定义：在一般情况下，飞机的迎角超过临界迎角以后，由于机翼上表面气流强烈分离，升力降低，阻力急剧增加，而引起的的一种不正常飞行现象，称之为失速。

我来具体解释一下。气流流过机翼产生升力，也有阻力，升力用来克服地球重力升空，阻力也不是无用作用力，起着与速度相互协调，并影响飞机速度大小，比如降落，就要求一定的阻力，否则飞机就降不下来。

飞机增加升力，一般要向后拉杆（最明显的是起飞拉杆抬前轮），大家可以发现，此时飞机向前跑却抬着头，就是说，飞行速度方向和飞机（机翼）纵轴有一个夹角，空气动力学叫“迎角”（欧美教科书译称“攻角”）。

飞行中，飞行员在小迎角状态下逐渐向后拉杆，随着迎角的增大，机翼上表面后部产生一些涡流区（紊流活动区），涡流区内压力降低，机翼上下形成使飞机向上的作用力，叫升力（欧美流体动力学成为“举力”）。飞机的升力和阻力同步逐渐增加，以增加升力为主，这是一个量变的过程。但是，如果飞行员拉杆过多、过猛，当迎角增大到一定程度时，涡流区会逐步增大，影响机翼表面面积增大，涡流实际上是无规则的气流分离的乱流（也称紊流），它传递到机体表面飞机就会出现抖动，飞行员会有明显感觉驾驶杆上有抖动的力道，此时升力增加仍属正常。如果继续拉杆增大迎角，涡流区紊流即将占据机翼上表面绝大部分表面，升力（系数）将增加到最大值时的瞬间，此时飞机的迎角就叫“临界迎角”。它就像一个危险的临界信号，歼-6飞机的临界迎角为29.5度，如果飞行员仍然继续拉杆使迎角超过临界迎角，就会发生质的变化，升力（系数）猛然下降，阻力（系数）急剧增大，致使飞行速度降低。就歼-6、强-5飞机而言，飞机在临界迎角之前，就开始丧失一些方向安定性，不能维持正常飞行，故我们把飞机开始丧失方向安定性的现象称之为“失速”。

可见，并不是像许多外行人认为的“顾名思义”飞机“失速”仅仅是失去速度那么简单。由于歼5飞机比歼6飞机机翼后掠角小，歼5更容进入失速状态，因为歼6 机翼后掠角较大，沿翼展方向各表面气流分离的早晚不同，在翼尖和靠近翼刀内侧气流分离较早，随着迎角增大，逐步扩大到整个机翼，所以，当机翼局部出现气流分离的涡流，飞机开抖动，不过此时离临界迎角尚远。这种开始抖动的迎角，叫“抖动迎角”。歼6飞机的抖动迎角为14度。某种意义上说，飞行员做剧烈动作把飞机拉抖，既是最大发挥飞机作战性能的好时机点，也是提醒你“见好就收”，不要做过头了。

（三） 歼6飞机的失速特点

本人是老飞强-5的，但所学教科书都是歼6版本，两者空气动力差距不大，只能以歼6老大哥的理论来探讨。

（1） 失速前的抖动较轻。

之所以出现抖动，是达到抖动迎角后，机翼上表面气流发生分离产生大量的涡流，它们不断产生又不断离开翼面，而且时而严重时而缓和，引起升力忽大忽小，这种脉动变化作用在操纵舵面上，通过传动系统传递给驾驶杆和脚蹬也发生抖动。与歼5不同，歼6有液压助力系统，抖动略显轻微。但如果歼6在较大表速情况下拉抖，因为压力变化太大也会很剧烈的。

（2） 超过抖动迎角后，飞机会出现左右摇晃。

这种情况我们经常碰到，尤其表速较小时（像飞低空特技）拉杆较猛时。一种原因是，左右机翼气流分离不一致，引起压力变化不对称造成。如一边机翼气流分离严重升力减小，另一边机翼气流分离已减弱则升力增加，造成两边升力不平衡，中学物理讲过天平的平衡，主要是作用力和力矩的平衡。联系到飞机同理，升力大的机翼就会产生一个绕重心转动的力矩，是飞机向一侧转动。同时因为转动，又致使一侧机翼气流分离增加升力增加（原来一侧减少），飞机又会向回转动，这样，两边机翼升力一大一小交替地变化，就是飞机产生左右摇晃。当然，这种摇晃变化不大，也缺乏规律，有时比较轻微的仅表现为翼尖下坠。

另一原因是因侧滑引起的。侧滑通俗讲就是飞机在前进时，像螃蟹一样横着前行。理论上讲飞机运动方向（即前方气流）与飞机纵轴不一致，形象比喻为机头指向前，飞机却向斜前方运动；把气流与飞机纵轴的夹角叫“侧滑角”，侧滑产生的一部分额外空气动力，对飞机（后退翼机翼较明显）产生一种有益的横侧的静安定力矩。当歼6迎角超过抖动迎角，后掠翼飞机的的横测安定力矩增强。说以飞机如果稍带有侧滑，就会产生一个向另一边滚转的力矩形成小坡度；随之飞机又会在另一侧产生新的侧滑，在安定性作用下是飞机向回转，如此循环往复，飞机出现左右摇晃。此时迎角较大且存在失速的气流分离，所以又叫失速性滚摆（亦称失速性飘摆）。

（3）在抖动迎角以后，飞机容易变状态。

飞机抖动后，如果不慎带有侧滑（可能是你的脚蹬舵没放平造成的），飞机很容易产生自动改变状态的现象。现象一，在急上升转弯（战斗转弯）中，拉抖后，飞机会突然改平坡度或变成反方向的坡度；现象二，在拉斤斗中，飞机会突然绕纵轴转过一定角度；现象三，上述产生的滚转不能自动停止，而形成失速性滚转。

（四）歼6失速性滚转的特性

飞机拉抖，出现的失速性滚转有两种形态

（1）可能停下来失速性滚转。

如果迎角超过抖动迎角不多，且带舵量少，此时形成的起始侧滑角小，则滚转就有可能停下来。原因：a. 超过抖动迎角少，机翼产生的涡流区小，影响滚转的升力变化小；b. 起始侧滑角小，形成的起始滚转角速度小，在滚转中形成的内侧滑所产生的横测安定性力矩就可能使滚转停下来。

（2）可能加速滚转的失速性滚转

如果迎角超过抖动迎角较多，且带舵量大，形成的侧滑角大，在滚转中，飞行员没有及时松杆减少迎角，则飞机滚转就会冲过180度，并在外侧滑的干预下继续加速滚转，而不能停止，形成真正的失速滚转。所以在大速度做动作时（拉斤斗、拉战斗转弯），当飞机迎角和带舵量相同（与小速度相比），飞行速度越大，操纵力矩、横测安定力矩大，而阻转力矩较小，很难使滚转停下来。

这就是，我们常见的飞行中飞机失速后越滚越厉害，越飘摆越厉害的主要原因。

（五） 失速的防止和改出

从上述分析失速的成因、特点和特性可以看出，拉杆影响迎角，带舵产生侧滑。驾驶杆和脚蹬舵是飞行员操纵飞机的唯一工具（行话叫“一杆两舵”），所以正确的杆、舵配合，合理的杆、舵使用量，起着至关重要的作用。

（1）参考表速和载荷，适当掌握拉杆量

飞机的失速，决定于飞机迎角是否超过失速迎角。但迎角的大小飞行员是看不到的，怎么办？根据空气动力学的升力产生和升力公式（较专业问题不细讲）可知，迎角大小和飞行速度（表速）和载荷因数（由于向心力形成的载荷压力）有关。因此，飞行员可参考表速（速度表的指示）和载荷因数（载荷表的指示）的大小，判断飞机是否接近抖动迎角或失速迎角，适当掌握拉杆量，防止飞机产生抖动或失速。

通过分析升力公式（省略只讲结论）可求出飞行速度（表速）和迎角的函数关系；求出“平飞失速表速”和“机动飞行失速表速”，以及它们和载荷因数（拉杆决定的因素）之间的函数关系。请看一下结论。

（a）飞行表速越大飞行迎角越小，反之表速越小迎角越大

（b） 当载荷因数Ny一定时，抖动表速和失速表速也就一定，只要飞行速度大于计算出的抖动表速和失速表速，飞机迎角就不会达到抖动迎角或失速迎角；也可以说，当表速一定时，只要载荷因数小于该表速时的抖动载荷或失速载荷，飞机迎角就小于抖动迎角或失速迎角。所以，飞行员在飞行中，拉杆增大载荷，不要企图使飞机载荷超过该表速下的对应的抖动载荷或失速载荷，飞机就不会抖动或失速。

（c）各型飞机都有自己的不同载荷因素Ny下的抖动表速和失速表速对照表，供飞行员参考使用。

举例歼6飞机。计算条件：重量（6880公斤）、高度（5000米），襟翼收上。

当Ny=0.5时：抖动表速:（185公里/小时）、失速表速（155公里/小时）；

当Ny=1,0时：抖动表速:（260公里/小时）、失速表速（220公里/小时）；

当Ny=1.4时：抖动表速:（305公里/小时）、失速表速（260公里/小时）；

当Ny=2.0时：抖动表速:（368公里/小时）、失速表速（310公里/小时）；

当Ny=5.0时：抖动表速:（580公里/小时）、失速表速（495公里/小时）。

（2）接近抖动时，拉杆要柔和适量，并防止飞机带侧滑

我们做复杂特技时（如拉斤斗、半斤斗翻转），刚开始表速很大（800-900），飞行员必须使劲拉杆，造成足够的载荷（向心力），使飞机垂直向上运动，放心飞机绝不会抖动失速；但越接近顶点，速度（表速）越小（动能转变为势能），必须随时注意拉杆量，既不能减少太多杆量（防止丧失向心力无法完成动作），也不能拉的过猛，否则将抖动或失速。歼6飞机本身性能是没有问题的，飞双机特技斤斗，长机都留有余量让僚机好跟队，只要不犯错误。

（3） 出现抖动后，要及时松杆

飞机抖动后，应及时松杆，减小迎角使抖动消失。飞行员常犯的错误有三。（a）错误的习惯。歼5飞机拉杆习惯是“轻微抖动接着拉，明显抖动再松杆”，用在歼 6上就晚了，歼6全动大面积水平尾翼效能很高，结果迎角已经过大；（b）松杆制止抖动后，未等速度增大，又性急过多拉杆，造成飞机再次抖动、失速；（c）在大载荷下出现抖动（拉杆过于粗猛），飞机的上仰转动角速度很大，即使松杆，但量太小不足以减小迎角消除抖动。总之，抖动后松杆必须做到“及时、适量、完全消失”。

（4） 飞机在完全失速变状态时，要确实蹬平舵，推杆改出

此时一定要果断，按规定“蹬平舵，推杆至中立”，就能消除侧滑和减小迎角，进而改出失速。前提是，必须迅速而正确的完成动作。

看到这里可能有朋友认为，这么简单的操纵动作，难道还记不住？理论上就是那么简单，实际呢？就像开车，问你“轮胎爆破怎么办？”，大家都会答“握稳方向盘、保持好方向，不要急踩刹车，同时关闭发动机，让车慢慢停下来，等等”。可现实中有几个人在突然出现状况时，能做到呢？不是把道路护栏撞得乱七八糟，就是就地十八滚四轮朝天，接着就是起火燃烧，并给他人他车也带来横祸。

根据巴甫洛夫条件反射学，人在遇到刺激或危险的第一反应是迅速脱离危险，像被针一扎，手会条件反射般迅速缩回来，并没有通过大脑来思考决断问题“应该怎么办、如何办”。飞机被拉失速变状态一般比较突然，根本不在计划之列，飞行员缺乏思想准备，发现有坡度（滚转），第一反应是压反杆改平坡度，而不是两脚蹬平舵；发现飞机下掉（失速），第一反应是拉杆（上升），而不是松杆并推至中立。结果前者更加剧侧滑产生，后者更增大迎角加剧气流分离。其结果可能就是延误改出时机，造成等大的困难。如果高度低的话，飞机会像喝醉酒似得飘摆坠地（损失高度非常快，就像西安那架飞豹）；如果高度高的话，你将坠入更可怕的失速状态 “螺旋”。

为什么看似正常的“改出动作”会适得其反呢？

因为，当飞机进入失速状态，就等于进入反操纵状态。失速前面讲过，由于飞机迎角过大，甚至超过临界迎角，机翼上表面被大范围涡流区覆盖，全部是紊流，前方气流无法通过（只能绕过），机翼上的空气动力丧失尽殆，升力急剧下降，阻力急剧上升，如果用“压反杆的正常操纵”，副翼处于涡流区内根本不起作用；相反，处于滚转下方（侧滑一侧）下偏副翼机翼的阻力比另一侧上偏副翼机翼的阻力大，结果形成顺势加速滚转的新的偏转力矩，使飞机加快偏转，从而增加了侧滑，不但没有制止坡度，反而加剧滚转，此时如果还没有反应过来（执迷不悟），飞机必定进入螺旋无疑，看似简单的问题更复杂化了。

（5） 失速会发出“呼呼”声，是对你的警告

飞过螺旋训练科目的飞行员，都知道歼6、歼教6飞机由平飞减速至失速速度左右，飞机会发出“呼呼”的声音（如同刮大风，在螺旋中一直存在），而且越来越强。据专家分析，可能与飞机构造有关，大迎角大侧滑下，气流进入进气道，在进气道里也出现剧烈的气流分离，所引起的共鸣。所以，可以把“呼呼”声当作飞机失速快要坠入螺旋的警告。

后记。

文章由于理论性较强，本人尽量用通俗的物理表象，来解释空气动力学理论的深奥概念，但对于缺乏航空实践经验和航空基础知识的朋友，还是有点难。不过对于想了解“飞豹坠机”的原因，对“飞行原理”感兴趣的朋友可能有一些帮助。有飞行实践经验也有理论知识，是讲好“飞行故事”的基础，本人愿意为此作一点点贡献。

本文的结束，其实已经提出一个新问题。大家可能会问“什么是螺旋？、怎样改出螺旋？”。由于失速只是螺旋的前奏，是螺旋的必要条件，是螺旋的低级阶段。分析螺旋是个更复杂的理论问题，要想了解螺旋，本人也要好好回忆整理，才敢回答这个问题。毕竟没有黑板图片、没有幻灯投影，要讲好“故事”还真难。

========== 跟帖评论===========

纯技术贴，强烈支持！

飞机刚刚出现的时候，完全是依靠机翼的升力飞行，所以飞机的外形特别符合空气动力学。到了现在，因为高速原因，飞机的外形越来越复杂，飞机表面产生的空气流动就更加复杂，也就更加不容易产生升力，也就是更加容易失速。

也就是说，飞机越先进，也就越容易失速。

另外，飞机失速跟当地的特殊大气条件也有密切关系，不知道西安航展时候，是不是因为场地原因，让试飞员都失手了。

老是说中国的飞机跟美国的飞机比较，其实还真的跟人家美国不好相比。抛开美国人性不怎么样不谈之外，美国的飞机设计却是经过了大量的不断的实践的，从设计到检验，再设计，再检验，积累了无数的经验，这个确实是中国无法相比的。中国飞机，要追赶上世界先进水平，确实有很长的路要走。

当然，如果更换思路，从其他方向上迎头赶上，也是很好的选择。

楼主是开强击机的，真是太好了，我特别想知道，强击机对地作战的战术特点，希望楼主能够多发这方面的帖子。要是能有战例就更棒了。

很高兴看到这么专业的文章。学习了。对飞行也有了更多的了解。。

最近在玩锁定2，飞的是苏-27，最不喜欢听到的就是临界攻角，老是陷入失速然后螺旋最后坠毁，最后问老鸟才知道，要保持飞机姿态，注意AOA攻角，苏-27的AOA仪表要保持在0-30度才行，不然就得失速坠毁。。。

专业水平，长见识了，谢谢 LZ。

知道了，失速是螺旋的前奏，希望早鞋看到楼主的下篇文章，螺旋才是最难得。支持一下。

眼睛有点花，本人平民一个，就是玩了一个叫IL2的二战空战游戏。

不过有一点可以肯定，在当时的条件下，失速还并不十分可怕，就怕螺旋，一旦进入螺旋，据说基本无法改出。

更无奈的是当时的飞机没有弹射，螺旋条件下跳伞都很困难！！！

大概了解理论一些，不知现在的电传操纵系统能否避免一些飞行员的操纵失误？我所了解的是通过程序限制把飞行控制在安全的包线内。

恩，楼主在写这些的时候，还是要注意把军队里的专业术语做一定的转换，否则这里有的人就看不明白。

比如说荷载，我刚开始看都迷糊了，半天才反应过来，这个荷载应该就是我们常说的G值。

传统操控系统的飞机再进入失速状态前会出现操纵杆抖振或者气流声响来警告飞行员，不过电传飞控的机种甚至没有这类机械反馈的机制。先天不稳定构型的强悍机动性能，付出的代价就是要求飞行员对于飞行包络线彻底熟记，才能避免各种失速状态的发生

飞行员这碗饭不好吃啊

专业贴，拜读中。。。。

要是把那个失速表格发上来，就更能直观的理解了。