Сваливание/срыв потока (Stall)

Существует ограничение по величине угла тангажа. Каждая аэродинамическая поверхность имеет дискретный угол, при котором воздушный поток над поверхностью становится турбулентными и не возникает аэродинамический подъем. Это явление называется «сваливанием». Широко распространено заблуждение о том, что причиной сваливания является уменьшение скорости воздушного потока. Верно, что большие углы атаки обычно соотносятся с низкими скоростями, но это не обязательно так. Одно и те же уменьшение подъемной силы может произойти при любой скорости и при достаточно большом угле атаки.

Данный рисунок показывает взаимосвязь между углом атаки и потоком воздуха над крылом. Когда угол атаки небольшой, про воздушный поток говорят, что он «ламинарный». Вокруг аэродинамического профиля образуется «обтекающий» поток относительного ветра, который как бы следует за задней кромкой крыла па всем протяжении полета. При увеличении угла атаки происходит отсоединение этого потока. Около задней кромки крыла прямолинейный поток становится хаотичным и турбулентным. Это приводит к увеличению сопротивления, что, в свою очередь, уменьшает скорость крыла. Увеличенный угол атаки также увеличивает подъемную силу, создаваемую крылом. По мере увеличения угла атаки тгот эффект нарастает, пока турбулентный поток, образующийся на верхней поверхности крыла не распространится до передней кромки. Это и есть момент сваливания/срыва потока. Количество подъемной силы достигает критически низкого уровня, которого недостаточно для удержания веса аппарата.

В зависимости от различных факторов эффект сваливания может возникнуть неожиданно или развиться постепенно. Некоторые крылья имеют «бафтипг», что предупреждает пилота о потере подъемной силы. Другие крылья, например, эллиптической формы или крылья с тонким аэродинамическим профилем срываются очень быстро и без предварительного предупреждения.

Угол атаки и скорость воздушного потока - одни из основных факторов, которые должен учитывать пилот. Без тщательного изучения этих факторов он не сможет контролировать ситуацию. Чтобы оставаться в воздухе, пилот должен постоянно преодолевать силу притяжения. Для этого он должен постоянно следить за взаимодействием поступательного движения и уровнем подъемной силы, создаваемой крылом.

В применении этой теории к парашютам типа крыло можно заметить, что отклонения от оси тангажа приведут к изменениям величины подъемной силы, создаваемой парашютом. В отличии от летчиков, парашютисты пользуются другими способами для изменения угла атаки. Если пилот самолета хочет увеличить угол атаки, он подает ручку управления от себя и, таким образом, изменяет угол набора высоты, что приводит к задиранию носа самолета но отношению к относительному ветру. У парашютиста скоростного парашюта нет такого оборудования.