C919为何抛出个“降落伞”？带你认识飞机非常危险的“失速”

给你看个图，C919后面拖着一个降落伞一样的东西。那我问你了，这个伞是干嘛用的？第一个回答，这就是飞机的降落伞，防止飞机试飞过程中出问题，掉地上摔烂了。第二个回答，这是飞机的减速伞，就像航天飞机，落地时候减速用的。这两个哪个对？

首先，这个伞的尺寸，能看出来，并不大，靠这个伞来作为几十吨客机的降落伞，属实力不从心。另外，现在客机没有用减速伞的，太麻烦，不值当的，减速的主力还是机轮刹车。历史上倒是有客机安装减速伞，苏联的图-104了，因为这个客机是从图-16轰炸机改装来的，保留了减速伞。

说到图-16，那可有的说到说到了，咱们国家的轰6就是从它来的。说到我们国家的轰炸机，那……

实际上，这个伞，学名叫失速伞。这期，咱就从这个伞出发，一起认识认识飞机及其危险的一种状态——失速。飞机失速，并不是指飞机失去了前进速度，像个砖头似的扑通掉下去。而是啥呢，是飞机机翼的攻角增加到一定程度，机翼所产生的的升力突然减小的一种状态。这句话信息量很大啊，咱展开解释。

之前我们说过飞机机翼的升力表达式，是这个。这个表达式里面，空气密度r、速度V、机翼面积A这三个参数都很好理解，最神秘的就是升力系数Cl，你看NASA也说了，系数Cl包括所有复杂的因素，通常需要通过试验来确定。

而这个复杂的因素之一，就是机翼的攻角。攻角，又叫迎角，是机翼的翼弦与自由流之间的夹角。完蛋，这句话一说你更懵了，先别着急退出啊。简单但是不太准确地说，攻角就是机翼与空气的夹角。机翼要想产生升力，你得有弧度。没有弧度也没事，如果是一块平板，那你和风的方向不能是平行的，之间要有夹角。对于飞机，往下压飞机屁股，飞机一抬头，机翼的攻角就变大了。

这个升力的大小，和攻角有非常密切的关系。看个图，横坐标就是攻角，纵坐标是升力系数。能看出来，刚开始这个升力系数会随着攻角增大而增大，你看飞机在地上起飞时，会使劲抬头，就是为了增大攻角，增加升力。你瞧瞧，A340扛着5个APU都还在努力抬头，你还有什么理由不努力呢？不努力的飞机和汽车又有什么区别呢？

但是，随着攻角增大，升力系数并不会一直增大，会有一个最高点，最高点对应的攻角，叫临界攻角。对于这个图，攻角差不多超过16°，飞机再往上抬头，机翼产生的升力就开始下降了。升力下降，小于重力，飞机就开始往下掉了，而且掉得很快。所以，简单理解，飞机失速主要是飞机的头仰得太高，最终导致飞机机翼产生的升力突然减小，飞行高度快速降低。

而且，飞机失速可能会导致一个结果，就是非常吓人的尾旋，尤其是对于小飞机。如果飞机两边的机翼出现了不协调的失速，也就是一边有升力，另一边没了，飞机就会绕着没有升力的那一侧机翼开始转圈，边转圈边往下掉。这种状态，很可能破坏飞机的机体结构，不及时改出来，那……哎呀不敢想，身份证含嘴里吧。

那你问了，为啥会失速呢？在这个图的最高点，到底发生了神魔事情？学过流体力学的，会知道一个词，叫边界层。在最高点附近，机翼上表面发生了边界层分离，产生了高压区，导致机翼上下表面压差减小，升力也就减小了。你没学过流体力学，问题也不大。可以这么理解，在最高点之前，气流都是贴着机翼表面的，很稳定很整齐。但是随着攻角增大，气流就脱离表面了，开始变得很乱，最终导致升力减小。

那如何解决失速这个问题呢？第一个，机头别抬这么高，上不去就算了，别太要强。第二个，就是前面咱讲高升力系统，说到一种设计，前缘缝翼。这个前缘缝翼是可以打开的，打开之后能在机翼前面形成一道缝，机翼下面的气流通过这个缝流到上面，把上面那些混乱的气流都吹走，延缓了边界层分离，可以增大临界攻角。但是这只是延缓失速，治标不治本。你要是不听话使劲抬头，还是会失速。

就是因为失速太危险，现在飞机设计的都有失速警告系统。攻角如果太大，快失速了，会通过操纵杆震动、提示音或者灯光来提醒飞行员。飞机投入运营后，飞行员是肯定不敢把飞机开失速的，怎么安全怎么来。

但是新研制的客机可不一样，研制阶段需要摸索它的各种危险的边界条件，比如什么条件下会失速，失速了怎么操作才能救命，摸索之后编成手册，也是以后培训用的教材。摸索的这一步，理论计算和分析肯定是有的，但是也少不了实际试飞。开头咱们说的C919那个失速伞，就是试飞时候用的。故意开着飞机进入到失速状态，然后再想办法改出。

那个失速伞的作用，就是飞机失速试飞的最后一道保险。如果常规操作没法改出，就从飞机尾部把失速伞弹出来，利用反作用力以及伞的阻力来拉飞机屁股，强迫飞机低头，减小攻角，改出失速。能明白吧，这个减速伞是客机试飞阶段保命用的，你坐的飞机是肯定不会有的。

再插一嘴，向飞机的试飞员们致敬。试飞员是一项很危险的职业，不只有919这类民机的试飞员，还有很多我们看不到的军机试飞员。德国航空先驱奥托·李林达尔说过，“发明一架飞机算不了什么，制造出来也没有什么了不起，而试验它才艰难无比。”试飞员，才是真正的用命在工作。