垂尾

垂尾

垂直尾翼简称垂尾,也叫做立尾,安装在机身后部,其功能与水準尾翼类似,也是用来保持飞机在飞行中的稳定性和控製飞机的飞行姿态。不同的是垂直尾翼是使飞机在左右(偏航)方向具有一定的静稳定性,并控製飞机在左右(偏航)方向的运动。同水準尾翼一样,垂直尾翼由固定的垂直安定面和可偏转的方向舵组成,垂直尾翼上可安装通讯装置。

  • 中文名称
    垂尾
  • 外文名称
    Vertical tail
  • 别    名
    立尾
  • 功    能
    保持稳定性和飞行姿态

简介

​垂直尾翼简称垂尾,也叫做立尾,安装在机身后部,其功能与水準尾翼类似,也是用来保持飞机在飞行中的稳定性和控製飞机的飞行姿态。不同的是垂直尾翼是使飞机在左右(偏航)方向具有一定的静稳定性,并控製飞机在左右(偏航)方向的运动。同水準尾翼一样,垂直尾翼由固定的垂直安定面和可偏转的方向舵组成,垂直尾翼上可安装通讯装置。如果垂直尾翼脱落,将会对飞机飞行造成致命影响,轻者对飞行稳定产生影响,由于飞机主要的液压控製管线都通过垂尾,一旦脱落,飞机液压必定泄露,飞机必然会失去控製,飞行稳定也会受到影响,飞机可能会坠毁。

区别

单垂尾战机的偏航力矩完全由单垂尾上的方向舵完成,虽然结构简单,但是受力过大,对于某些高机动性的重型战斗机来说,单垂尾承受不了这样的负荷,所以就出现了双垂尾,双垂尾上的两片方向舵分别承担偏航力矩,这样受力会小的多。

很多先进战斗机採用单垂尾,比如F16,J10,欧洲的两风等等。问题的关键不在于机动行,而在与垂尾本身的气动负荷.战斗机机动性要求高,如果本身体积大,质量大,比如重型战斗机,只能採用双垂尾来分担气动负荷.多一个垂尾就多一套机械控製系统,所以原则上只有无法採用单垂尾的情况下才考虑双垂尾。

双垂尾最主要是提高大攻角时的机动性,单垂尾在大攻角时因机身阻挡气流受干扰,会减弱和失掉机动操控能力,所以单垂尾布局多採用腹鳍补救;双垂尾在大攻角时则可避开机身干扰,因而可获得较好的大迎角机动能力。

同时双垂尾可以提高操纵力矩,也就是在同样操纵力矩的情况下可以降低垂尾的高度,但是由于多了一套空气动力平面,双垂尾之间的互相干扰,以及双垂尾与其他翼面的相互作用就比较复杂,同时由于多了一套操纵机构,重量和复杂性都有相应的增加。因此对于起飞重量不大,或者可以採取其他措施来提高水準机动性的,未必採用双垂尾。

双垂尾外倾,得以避开大攻角飞行时机身对垂尾的遮挡,增加方向稳定性。外倾的双垂尾容许在起飞时两侧舵面同时向内翻转(toe in),依靠外倾的角度,形成额外的向下的压力分量,以主轮为支点,及早地使机头抬起来,缩短起飞距离;在着舰滑跑时,则两侧舵面同时向外翻转(flare out),充当减速板,并形成使机头向下的压力分量,加强剎车效果。不过实用中,一般起飞、着陆都是向内翻(toe in),这是因为舰载机着舰时,实际上是按起飞的动作,这是準备万一着舰失败,可以立刻复飞。这 toe in 或 flare out 是单垂尾不可能做到的。直立的双垂尾除了作减速板外,也不能做到外倾双垂尾的其他功能。说起来,toe in 使机头及早抬头的功能可以通过压平尾来实现,但一压平尾,就等于产生负升力,机头是抬起来了,但总升力也损失了。用外倾的双垂尾实现这个功能,平尾可以用来产生额外的升力,对缩短起飞距离有好处。当然,外倾的双垂尾还对减小侧面的雷达截面积有好处.F22和F35用倾斜双垂是为了减少雷达反射面积,这会降低垂尾的效率,增加设计难度。

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