飛機會因失速而墜毀,那鳥會失速嗎?失速又是怎麼一回事呢?

2021-01-09 怪羅科學

20世紀初,美國的萊特兄弟發明了人類歷史上第一架真正可飛行的飛機,此後,飛機正式地進入人類生活。

但由於當時的飛機很簡陋,而且人們對飛行知識的了解也不夠深入,所以經常會有飛行事故的發生。

有許多的事故都是飛機失速引起的。在很長一段時間裡,失速成了飛行人員的「死亡夢魘」,阻礙著飛行事業的發展。

如今,人們對失速已經有了很深入的研究和了解,由於飛機失速導致的飛行事故也有了極大的減少。

通常情況下的失速都與飛機有關,那跟飛機類似的鳥類是否也存在失速現象呢?它們的失速是怎麼一回事呢?

圖為:飛機翼弦示意圖

什麼是失速

只看字面意思你可能會以為失速是飛機「失去了速度」,但其實不是這樣的,失速跟速度沒多大關係。

失速指的是機翼的迎角(或者叫攻角)在超過一定的數值時,機翼產生的升力開始減小的狀態。

什麼是迎角呢?迎角就是機翼的翼弦(前緣點和後緣點的連線)與飛機前進方向所在的平面之間的夾角。

當迎角小於臨界值時,迎角越大,升力也越大,也就是飛機的頭抬得越高,飛機也會隨之飛的越高。

當迎角大於臨界值時,迎角再增大,升力反而會減小,這時飛機的飛行高度會因為頭抬得太高而迅速下降。

圖為:迎角與升力的關係

所以我們可以簡單理解為,失速就是飛機的「頭」抬得「太過了」,導致飛機開始迅速下降的狀態。

因為飛機是依靠升力升空的,平穩運行的飛機的升力與重力相等,一旦升力減小,飛機就會被重力往下拉。

一般情況下,如果飛機發生失速就會立即下降,這時飛行員就得拉低機頭以增大升力來擺脫失速。

操作得當的話,這個過程中飛機不會損失太多高度,機組人員和飛機上的乘客也並不會有什麼危險。

但有時候,失速的飛機會邊下降邊旋轉,這是因為兩邊的機翼失速情況不一樣,飛機圍繞著失速更嚴重的一側旋轉。

這種邊下降邊旋轉會對飛機機體造成很大的破壞,並且對於乘客來說也是相當危險的,必須及時改出。

如何判斷失速

飛機是否失速只取決於迎角的大小,而與飛機的快慢無關,但在一定條件下二者是有關聯的,所以實際應用中經常用到「失速速度」的概念。

當飛機做平穩的飛行時,升力和重力需要達成平衡,重力是一定的,所以升力必須時刻保持恆定。

空速較快的飛機升力較大,只需要很小的迎角即可正常運行,但空速較小的飛機得依靠增大迎角來獲得相同的升力。

空速越低的飛機需要的升力也越大,需要抬升的迎角也就越大,當速度低到某一個值時,迎角到達了臨界值。

迎角越過臨界值後,飛機再也無法獲得足夠的升力,於是開始向下墜落。這時的速度就叫做失速速度。

憑藉失速速度可以判斷飛機是否接近或已經失速:一架處於失速速度的飛機無法再爬升,一架低於失速速度的飛機則會一直下降。

鳥類是否也會失速

飛機的飛行原理與鳥類似,既然飛機會失速,那鳥類是不是也會失速呢?答案是是的,鳥也會失速。

與飛機一樣,鳥的失速也是因為前進的速度太「慢」,產生的升力不足以保持它在高空的飛行。

二者也有不同之處,飛機是靠加速以及抬高機翼來獲得升力的,而鳥主要是通過拍打翅膀來獲得升力的。

如果一隻鳥飛的太高,稀薄的空氣會使它很快變得體力不支,拍打翅膀的頻率也會降低,升力隨之降低,鳥就開始下墜。

圖為:失速的鳥

有些鳥類是靠熱氣流而滑翔的,上升的氣流會給它們提供足夠的升力,只要一直有熱氣流,它們就可以一直盤旋在高空。

鳥雖然也會失速,但通常來講失速對它們的影響是微乎其微的,一是它們不會冒險飛到更高的天空,二是它們可以很容易的應對失速。

一旦鳥稍微感覺自己有點失速,它們會本能的拍動翅膀化解掉,而不需要大費周章的搶救之類。

鳥類比飛機更靈活,比如走路和開車:如果你走路時有人向你撞來,你可以本能的閃到一邊,但如果你開著車,前面有障礙物時,你就不能很快的繞開。

有時鳥甚至會主動讓自己失速,因為這樣可以讓它們更快的回到地面,如果慢悠悠的滑下去,可能會遭到危險。

最後

儘管人類研製出了各種型號多樣,功能各異的飛行器,但相比對大自然的飛行高手鳥類來說還是略遜一籌。

億萬年來的進化讓它們擁有了完美適應飛行的構造並熟練掌握了各種飛行技能,連人類懼怕的失速對它們來說只是本能反應。

鳥類還有很多東西值得人類去研究和學習。

相關焦點

  • 當飛機失速時會發生什麼?
    飛機失速會造成嚴重的後果什麼是失速?因為如果沒有了升力,那麼無論飛機的發動機有多麼強勁的推力,飛機當時的飛行速度有多快,飛機都會開始墜落。當一架客機失速時會發生什麼?客機一般會在三種情況下出現失速情況。在起飛和著陸過程中,由於飛機本身的空速較低,同時飛機的迎角又較大,升力較小,是出現失速最常見的過程,尤其是當飛機處於起飛後轉彎和進近時。
  • 眼鏡蛇、落葉飄等過失速機動對於五代機和格鬥空戰的意義
    在這種狀態下,飛機要實現從平飛到大仰角飛行的轉換,迎角也迅速增加到30°到40°左右的失速迎角,在減速過程中甚至會達到70°以上。隨即,飛行員控制飛機迅速進行機頭朝向的變換,在機頭指向預定方向後再改出機動動作並恢復平飛狀態。上述過程聽著十分簡單,但具體實施起來,可不是什麼飛機都能幹得出來的——當然,對於飛行員來說也一樣。
  • 行駛中多次失速,長城魏派質量堪憂
    在汽車投訴網站車質網上,出現了不少關於WEY P8發動機高速失速的投訴,而且多次維修仍未解決問題。有車主投訴稱,2019年6月自己的P8在高速上出現失速故障,重啟後恢復正常,到4S店檢查未查出原因;11月又出現失速故障,車身明顯抖動,到4S店進行維修;12月再次失速……從2019年6月到今年4月,這位WEY P8的車主已經累計經歷了多達七次的行駛中失速故障,且多次維修後故障均未能消除。
  • 為什麼會出現企業突然失速?
    導致增長失速的原因有非常多,有組織因素,例如公司人力資源儲備不足、組織架構涉及不合理、績效評估不科學等等。這些原因中的很多老生常談,只要通過有效的戰略管理是完全可以避免的,可為什麼他們還是一而再、再而三地在很多公司上演呢?很多公司的管理者都是才華橫溢,經驗豐富,他們為什麼不能時刻檢視自己的行為,避免戰略決策失誤,或者反應不力呢?這跟企業管理者的心智模式有非常大的關係,這種心智模式決定了企業的各種戰略假設,而戰略假設直接對應的就是企業的各項戰略行動。
  • 法國空難調查組:兩起墜機有明顯相似之處,飛機呈俯衝狀態墜毀
    【環球網報導 實習記者 侯佳欣】路透社18日援引法國空難調查人員的話稱,埃塞航空和獅子航空兩起墜機事件間存在明顯相似之處:兩起事故中,波音737 MAX 8飛機都是鼻子朝地(nose-first),呈俯衝狀態衝向地面,最終墜毀。此前一天,衣索比亞交通部發言人也披露過類似信息。
  • 廣東「騰籠換鳥」GDP失速 汪洋堅定繼續改革
    廣東「騰籠換鳥」之痛  GDP失速,汪洋堅定繼續改革  本報記者 江海波 廣州報導  外部形勢的走弱擊中了廣東經濟的軟肋。  今年4月,一度出現回暖跡象的廣東外貿再度惡化,出現負增長。與此同時,珠三角地區多個城市亦傳來「壞消息」,更是讓廣東的經濟前景充滿陰霾。
  • 武漢一殲七軍用飛機墜毀 飛行員無恙(圖)
    一架殲七軍用飛機在訓練返程中因遇雷雨發生故障,在距武漢市區約80公裡處墜毀。目前已知造成地面人員1死1傷,並燒毀了兩間民房,飛行員跳傘後安全著陸。   記者在現場了解到,該飛機屬廣州軍區空軍。下午4時50分,飛機訓練後返回山坡軍用機場時遇雷雨。
  • 奔馳高速上120Km時速驟降到60 半月兩次失速!4S店:線路或被老鼠咬壞
    不到1年的新車,就出現了高速上失速的故障,並且還是輛奔馳。這樣的事,發生在誰身上,誰心裡都會不舒服。而浙江的徐女士,就遭遇到了這樣的煩心事。可讓人意想不到的是,僅過了半個月的時間,這輛奔馳E300,同樣是在高速超車道上,又發生了失速故障,車輛瞬間降到60km/h。重新啟動後車速最高也只能在80km/h以下,並且車輛抖動的更加厲害。這次,徐女士說什麼也不敢再開這輛奔馳上高速了。
  • MLB直球失速大谷翔平右手臂又傷?
    大谷翔平重返投手丘之路遇上麻煩,首戰面對6人次都沒解決,2日的第二次機會又搞砸,首局演出三上三下後,第二局出現5次保送,讓太空人擠回2分,原本多落在95哩的直球,最後一打席面對史布林格突然失速,三顆直球依序為89.6、89.1、89.7哩。他在第一局投得非常出色,球速有上升,看起來也投得很輕鬆。天使總教練麥登解釋大谷的狀況,對於第二局的控球亂流,他說:我想是因為疲憊吧。
  • 關鍵時刻保命,讓國產飛機更安全
    戰機飛行員、傘兵和飛翼運動員都配備有降落傘,宇宙飛船返回地球的時候也需要通過降落傘來減速,可是你見過客機尾後拖著長長的「降落傘」的嗎?近日,我國國產大客機C919就上演了這一幕。看,C919身後拉出一朵傘花很多人總是想像,能不能給客機配一套降落傘,在遇到危險的時候,像人跳傘一樣整機安全降落,豈不是可以大大減少空難事故的發生?
  • 鳥擊剛起飛F16發動機後會發生什麼?一聲巨響接著發動機『發火』
    在起飛過程中,一隻鳥襲擊戰機發動機後會引發毀滅性災難。本月7號,一架挪威空軍F16戰鬥機剛起飛就遭遇鳥擊畫面顯示,一旦鳥擊航空發動機,你就可以很清晰地看到一團火焰從機尾噴出,並伴隨有一聲巨響。事實上,無論是航空展上,還是航母上艦載機起飛過程中,都會遇到戰機發動機進氣口噴火故障,事故原因是鳥擊或熱氣流或其他因素引起的航空發動機壓氣機失速現象。航空發動機壓氣機失速現象比較常見,行話叫做『喘振』,可以簡單理解為由於戰機出錯一口氣引發航空發動機『咳嗽』。無論在何種情況下都得避免航空發動機出現『咳嗽』現象,因為後果嚴重。
  • 為何鳥是飛機的天敵,相撞後有多可怕?看完再不敢乘飛機了!
    如果一隻鳥撞上正在飛行的飛機,其威力竟不亞於炮彈?儘管天空看起來似乎沒有空間限制,但鳥類和飛機仍然會頻繁的相互碰撞,這些鳥與飛機的碰撞被稱為「撞鳥事件」,這不是電影中才會發生的情景,而是每年在世界各地發生的災難性事故。
  • 突破極限 什麼飛機能做出眼鏡蛇機動?可遠沒有想像中的簡單!
    這種機動屬於一種大攻角機動(劃重點)或大迎角機動攻角是指飛機中軸線與飛機飛行速度矢量方向的夾角,是研究彈箭和飛行器空氣動力的重要指標。迎角是指飛機的主翼翼弦與飛機的前進方向的夾角,是飛機機動力的重要參考指標。我們在玩一些空戰遊戲或者飛行模擬的時候看到飛機的HUD上有一個扁平狀的小圓點和一個十字花。小圓點就是速度矢量方向,十字花就是飛機機頭指向方向,二者的夾角就是攻角。
  • 植物大戰殭屍12種稀有植物與現實對應,失速牡丹竟是墨西哥國花?
    很多小夥伴想必非常熟悉植物大戰殭屍1,像什麼豌豆射手,向日葵,西瓜投手這些植物絕對是一眼就能認出來,然而到了植物大戰殭屍2,遊戲推出了很多植物大戰殭屍1中沒有的稀有植物,小夥伴們還能知道幾個呢?失速牡丹,植物大戰殭屍2中植物。
  • 飛機那麼重,為什麼能飛起來?
    以上的解釋再加上那張經典圖,大多數人對飛機在天上飛的原理豁然開朗,原來飛機原理如此簡單……  然而,有幾個問題需要解決一下,  飛行表演的飛機為什麼能倒著飛?  風箏就是一大平板,沒有動力為什麼也能飛?  火箭沒有機翼,為什麼也能飛?
  • 飛機上的襟翼、縫翼、副翼、擾流板,各自的作用是什麼?
    飛機在空中翱翔,全靠那一對長長的翅膀產生升力。這對翅膀可不簡單,除了基本機翼之外,上面還有各種各樣的輔助零件。它們一起努力控制飛行姿態,增加升力、增大臨界迎角,提高安全性。這些零件通常有副翼、襟翼、前緣縫翼和擾流板,有的飛機上還有襟副翼、前緣鋸齒、翼梢小翼等。很多狹長的小翼片雖然看起來差不多,但功能截然不同。1、先說最簡單的副翼。
  • 獅航空難一周年紀念,官方公布322頁最終調查報告,終於真相大白
    2018年10月29日,一架印尼獅航集團的JT610航班墜毀,飛機上189人全部遇難,這場去年最嚴重的空難現在已經過去了整整一年。一年時間去我們來說很快,但是對於遇難者家屬來說卻度日如年,他們仍然在等待一個最終的調查結果。