crj飛機(jī)失速特性分析

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1、中國交通研究與探索(2005)一第六聲全因交通運(yùn)輸領(lǐng)域青年學(xué)術(shù)會議論文毒”一··9?，if,一-一4o·m?·．?．·}．州—伊塒，，一篇伊擴(kuò)$=．r‘r4C剛飛機(jī)失速特性分析崔振新，劉漢輝，劉俊杰(中國民用航空學(xué)院民骯安全科學(xué)研究所，天津300300)摘要：通過研究aU及其前身“挑戰(zhàn)者”的幾起失速引起的飛行事故，以及對一次實際起飛階段失速事件的QAR數(shù)據(jù)的分析，對引起失速的誘導(dǎo)因素，失速后的動態(tài)特征，以及失速后的辨識和改出方法進(jìn)行了討論。關(guān)鍵詞：飛行事故；失速；積冰；地面效應(yīng)0引言1993年7月26日美國當(dāng)?shù)貢r間1352時，—架CRJl00支線噴氣機(jī)在進(jìn)行符合

2、CFR25：177的漫喊的飛行中墜毀在美國堪薩斯州的拜爾斯。當(dāng)時—琶艦在FLl20低速飛行進(jìn)行穩(wěn)定航向側(cè)滑(SHSS)測試時失控，機(jī)組打算在150側(cè)滑時結(jié)束SHSS，但是一直持續(xù)到增大到2lo側(cè)滑角。飛機(jī)嚴(yán)重失速，急速滾轉(zhuǎn)了3600。2000年10月10日，—架挑戰(zhàn)者CL-6《)4飛機(jī)在美國堪薩斯州威奇托中陸機(jī)場19R跑道起飛初始爬升階段撞地，隨即起火。NTSB認(rèn)定事故的可能原因是，飛機(jī)起飛時，駕駛員過陜的抬頭速率(90／s，遠(yuǎn)大于建議值30／s)，以及加速和抬頭造成油箱油向后流動(rl／卜油箱自由相通)使螢心位置超過后重心位置限制，致使在太低的高度下失速，無法

3、改出。2002年1月4日1207(UTC)時在英國伯明翰機(jī)場，—架挑戰(zhàn)者CL-604在15號跑道起飛，剛剛起飛飛機(jī)機(jī)身就快速向左滾轉(zhuǎn)，雖然及時向反方向壓盤到底、蹬滿舵也無法陽IE滾轉(zhuǎn)，左翼翼尖小翼撞E跑道道肩，左翼折斷??2004年11月21日0822時，—架中國東方航空集團(tuán)云南分公司的CRJ-200型飛機(jī)，在內(nèi)蒙古自治臣￡包頭機(jī)場起飛過程中墜毀，造成機(jī)t53人地面2人，共55^罹難的特別重大事故。事故的原因目前尚在調(diào)查中，但很可能是起飛過程中發(fā)生了失速。2004年11月28日山區(qū)時間(I)ffflVa")0955時，—架龐巴迪CL-601-2A12，在美國科羅

4、拉多州蒙特羅斯機(jī)場起飛后撞地，飛機(jī)隨即起火。根據(jù)2004年12月29日NTSB的咨詢通告，認(rèn)定起飛時機(jī)翼E表面結(jié)冰，引起失速。目前還沒有最終正式調(diào)查報告。以上事故都和失速有直接關(guān)系，事故頻頻發(fā)生，有必要深入研究CRJ以及類似—晌唱l起失速原因及應(yīng)對策略，本文將通過有關(guān)數(shù)據(jù)對CRJ失速特性、產(chǎn)生原因及處置措施進(jìn)行分析和研究，相關(guān)結(jié)論也適用于其他氣動特性類似的機(jī)型。1“超臨界翼型"的前緣氣流分離CRJ系列是由龐巴迪宇航集團(tuán)提供的民用支線噴氣飛機(jī)，其前身是‘渤E戰(zhàn)者”，主要是幾何尺寸上作了放大，翼型等都沒有變化，=者氣動性能非常近似，它們采用的是上世紀(jì)70年代中期發(fā)展

5、起來的“超臨界翼型”(supercriticalairfoil)o與傳統(tǒng)翼型相比，這種翼型有較大的前緣半徑，翼型中部上表面曲率減小，顯得比較平直，而翼型后部則有較大的中弧曲度，看起來有點(diǎn)向下彎曲(參看圖1)。“超臨界翼型”的特有形狀對高速飛行有利?，F(xiàn)代民用飛機(jī)在高速飛行時，機(jī)翼上表面會出現(xiàn)局部超音速區(qū)并產(chǎn)生激波，‘‘超臨界翼型”上表面激波的位置后移并目強(qiáng)度降低，從而使激波阻力減小，因而與類似后掠角和相對厚度的傳統(tǒng)柵翼相比，采用“超臨界翼型”的飛柵有更大的臨界馬赫數(shù)。(圖l比較了“超臨界翼型”和傳統(tǒng)翼型高速飛行時的激波位置和翼面壓力分布，CP為壓力系數(shù)。)2005

6、·8中國·大連1190簟五部分：載運(yùn)工翼設(shè)計制造及運(yùn)用工程t_崔I一一4r’，甘r■’一再岬?“_療t茸_霉●?能^、，一．F●％rFo^一“，‘+1～I(xiàn)女r咖鐘∞*i士翻—掣咻—讖—：“Lf：nS∞Kf∑S?恤e一

7、，、、，，kwsurface，r▲T圖l傳統(tǒng)翼型和超臨界翼型的比較由于超臨界翼型的良好的高速性能，現(xiàn)代高性能飛棚廣泛采用這種翼型，如Boeing757、767、777；AirbusA310、320、330、340等。但若沒有前緣裝置，與其他相對厚度小的后掠翼翼型類似，“超臨界翼型”在低速飛行時會產(chǎn)生突然的前緣氣流分離。傳統(tǒng)翼型機(jī)翼E表面氣流分離通常

8、從后緣開始，逐步向前發(fā)展，升力系數(shù)曲線先是E升斜率降低；到臨界迎角后，分離區(qū)迅速擴(kuò)大，才會踟力系數(shù)隨迎角增大而減小，進(jìn)^失速狀態(tài)?！俺R界翼型”的這種前緣分離則不同，正常流動會由于嚴(yán)重氣流分離在機(jī)翼前緣突然發(fā)生而使整個翼剖面匕表面陷入分離區(qū)，杌翼突然失去升力，這種失速如圖2所示，升力系數(shù)曲線在失速前沒有明顯異常，事先沒存抖動等警告，超過臨界迎角，失速后則突然下掉，下降斜率很大。與CRJ200類似的沒有前緣裝置的飛棚還有CI．,600、ERJl35、ERJl45、?？?28等，參考文觚16】中，引用了1992年?？薎-28一次典型失速事故調(diào)查的相關(guān)結(jié)論。后緣失速／

9、飛／／／、j／2失速后的