尾旋

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尾旋( spin ),飞机在超过临界迎角后绕其自身的三根轴自转的同时、重心沿陡的螺旋线航迹急剧下降的自发运动,又称螺旋(图1)。尾旋的特点是迎角大(20°~70°)、螺旋半径小(甚至只有几米)、旋转角速度高(甚至可达几弧度每秒)、下沉速度大(甚至达百米每秒)。尾旋不是飞机的正常飞行状态。但为了训练或研究的目的,某些高机动性飞机(如歼击机、教练机)允许有意进入尾旋并改出。半机动性飞机(如轰炸机、侦察机)和非机动性飞机(如旅客机、运输机)严禁进入尾旋。由于尚不能保证飞机在任何情况下都不会意外地进入尾旋,多年来尾旋事故屡有发生。完整的尾旋运动由三个阶段组成,即进入阶段、尾旋阶段和改出阶段。尾旋阶段又可分成尾旋过渡阶段和垂直尾旋阶段(图2)。垂直尾旋阶段是研究尾旋的主要阶段。

进入尾旋和尾旋中.jpg

飞机尾旋运动各段示意图.jpg

根据飞机是由正飞或倒飞进入,尾旋分为正尾旋和反尾旋。根据尾旋时飞机俯仰角 的不同, 尾 旋分为陡 尾 旋(|ɞ|>50°)、缓 尾 旋(30°≤|ɞ|≤50°)和平尾 旋(|ɞ|<30°)(图3)。根据尾旋时运动参数是否随时间而变, 尾旋可分为稳定尾旋和不稳定尾旋。

陡尾旋、缓尾旋、平尾旋.jpg

改出尾旋的关键是首先要能制止自转,然后设法减小迎角,使飞机进入俯冲,最后由俯冲中改出。针对不同的尾旋形态,人们已研究出多种改出正、反尾旋的操纵方法。如对正尾旋,有“先蹬反舵、再前推杆、副翼中立”的所谓“标准改法”;有“脚蹬放平、杆居中位、副翼中立”的所谓“三中立”改法;还有“脚蹬放平、杆中立、顺(尾旋方向)压杆”的所谓“平中顺”改法等。

采用失速特性较好的翼型和机翼平面形状,尽量使质量沿机翼、机身分布合理,减少大迎角时机翼、机身对尾翼的遮蔽和平尾对垂尾的遮蔽以提高舵面效率等,是保证飞机具有满意尾旋特性所经常采用的设计措施。