crj飞机失速特性分析

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1、中国交通研究与探索(2005)一第六声全因交通运输领域青年学术会议论文毒”一··9⋯，if,一-一4o·m⋯·．⋯．·}．州—伊埘，，一篇伊扩$=．r‘r4C刚飞机失速特性分析崔振新，刘汉辉，刘俊杰(中国民用航空学院民肮安全科学研究所，天津300300)摘要：通过研究aU及其前身“挑战者”的几起失速引起的飞行事故，以及对一次实际起飞阶段失速事件的QAR数据的分析，对引起失速的诱导因素，失速后的动态特征，以及失速后的辨识和改出方法进行了讨论。关键词：飞行事故；失速；积冰；地面效应0引言1993年7月26日美国当地时间1352时，—架CRJl00支线喷气机在进行符合

2、CFR25：177的漫喊的飞行中坠毁在美国堪萨斯州的拜尔斯。当时—琶舰在FLl20低速飞行进行稳定航向侧滑(SHSS)测试时失控，机组打算在150侧滑时结束SHSS，但是一直持续到增大到2lo侧滑角。飞机严重失速，急速滚转了3600。2000年10月10日，—架挑战者CL-6《)4飞机在美国堪萨斯州威奇托中陆机场19R跑道起飞初始爬升阶段撞地，随即起火。NTSB认定事故的可能原因是，飞机起飞时，驾驶员过陕的抬头速率(90／s，远大于建议值30／s)，以及加速和抬头造成油箱油向后流动(rl／卜油箱自由相通)使萤心位置超过后重心位置限制，致使在太低的高度下失速，无法

3、改出。2002年1月4日1207(UTC)时在英国伯明翰机场，—架挑战者CL-604在15号跑道起飞，刚刚起飞飞机机身就快速向左滚转，虽然及时向反方向压盘到底、蹬满舵也无法阳IE滚转，左翼翼尖小翼撞E跑道道肩，左翼折断⋯⋯2004年11月21日0822时，—架中国东方航空集团云南分公司的CRJ-200型飞机，在内蒙古自治臣￡包头机场起飞过程中坠毁，造成机t53人地面2人，共55^罹难的特别重大事故。事故的原因目前尚在调查中，但很可能是起飞过程中发生了失速。2004年11月28日山区时间(I)ffflVa")0955时，—架庞巴迪CL-601-2A12，在美国科罗

4、拉多州蒙特罗斯机场起飞后撞地，飞机随即起火。根据2004年12月29日NTSB的咨询通告，认定起飞时机翼E表面结冰，引起失速。目前还没有最终正式调查报告。以上事故都和失速有直接关系，事故频频发生，有必要深入研究CRJ以及类似—晌唱l起失速原因及应对策略，本文将通过有关数据对CRJ失速特性、产生原因及处置措施进行分析和研究，相关结论也适用于其他气动特性类似的机型。1“超临界翼型"的前缘气流分离CRJ系列是由庞巴迪宇航集团提供的民用支线喷气飞机，其前身是‘渤E战者”，主要是几何尺寸上作了放大，翼型等都没有变化，=者气动性能非常近似，它们采用的是上世纪70年代中期发展

5、起来的“超临界翼型”(supercriticalairfoil)o与传统翼型相比，这种翼型有较大的前缘半径，翼型中部上表面曲率减小，显得比较平直，而翼型后部则有较大的中弧曲度，看起来有点向下弯曲(参看图1)。“超临界翼型”的特有形状对高速飞行有利。现代民用飞机在高速飞行时，机翼上表面会出现局部超音速区并产生激波，‘‘超临界翼型”上表面激波的位置后移并目强度降低，从而使激波阻力减小，因而与类似后掠角和相对厚度的传统栅翼相比，采用“超临界翼型”的飞栅有更大的临界马赫数。(图l比较了“超临界翼型”和传统翼型高速飞行时的激波位置和翼面压力分布，CP为压力系数。)2005

6、·8中国·大连1190簟五部分：载运工翼设计制造及运用工程t_崔I一一4r’，甘r■’一再岬⋯“_疗t茸_霉●?能^、，一．F●％rFo^一“，‘+1～I女r咖钟∞*i士翻—掣咻—谶—：“Lf：nS∞Kf∑S⋯恤e一

7、，、、，，kwsurface，r▲T图l传统翼型和超临界翼型的比较由于超临界翼型的良好的高速性能，现代高性能飞棚广泛采用这种翼型，如Boeing757、767、777；AirbusA310、320、330、340等。但若没有前缘装置，与其他相对厚度小的后掠翼翼型类似，“超临界翼型”在低速飞行时会产生突然的前缘气流分离。传统翼型机翼E表面气流分离通常

8、从后缘开始，逐步向前发展，升力系数曲线先是E升斜率降低；到临界迎角后，分离区迅速扩大，才会踟力系数随迎角增大而减小，进^失速状态。“超临界翼型”的这种前缘分离则不同，正常流动会由于严重气流分离在机翼前缘突然发生而使整个翼剖面匕表面陷入分离区，杌翼突然失去升力，这种失速如图2所示，升力系数曲线在失速前没有明显异常，事先没存抖动等警告，超过临界迎角，失速后则突然下掉，下降斜率很大。与CRJ200类似的没有前缘装置的飞棚还有CI．,600、ERJl35、ERJl45、福克-28等，参考文觚16】中，引用了1992年福克I-28一次典型失速事故调查的相关结论。后缘失速／

9、飞／／／、j／2失速后的