Вертикальный стабилизатор - Vertical stabilizer
 | Эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. (Декабрь 2007 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) |
А вертикальный стабилизатор, вертикальный стабилизатор, или плавник, представляет собой конструкцию, предназначенную для уменьшения аэродинамических боковое скольжение и обеспечивают курсовую устойчивость. Чаще всего они встречаются на таких транспортных средствах, как самолет или легковые автомобили. Это аналог скег на лодках и кораблях. Другие объекты, такие как ракеты или бомбы использовать их тоже. Обычно их можно найти на на корме конец фюзеляж или тело.
На самолетах вертикальные стабилизаторы обычно направлены вверх. Они также известны как вертикальное оперение и являются частью летательного аппарата. оперение. Это вертикальное положение установки имеет два основных преимущества: сопротивление стабилизатора увеличивается со скоростью, что создает момент подъема носа, который помогает замедлить самолет и предотвратить опасное превышение скорости; а когда самолет кренится, стабилизатор создает подъемную силу, которая противодействует моменту крена и удерживает самолет в вертикальном положении при отсутствии управляющего воздействия. Если бы вертикальный стабилизатор был установлен снизу, он бы произвел положительный отзыв всякий раз, когда самолет ныряет или кренится, что по своей природе нестабильный. Задний конец стабилизатора обычно подвижный и называется руль; это позволяет пилоту самолета управлять рыскание.
Часто навигационное радио или Airband трансивер антенны размещаются на вертикальном хвосте или внутри него. Во всем известном триджеты (реактивный самолет с тремя двигателями) в вертикальном стабилизаторе находится центральный двигатель или впускной канал двигателя.
У некоторых моделей самолетов есть подфюзеляжный киль под задней частью. Обычно он небольшой или может складываться вбок для приземления. Оба Североамериканский X-15 сверхзвуковой / гиперзвуковой экспериментальный самолет, и немецкий двухмоторный в конце Второй мировой войны. Дорнье До 335 тяжёлый истребитель использовали разные формы крестообразный хвост стабилизирующий формат поверхности.
Вертикальные стабилизаторы также использовались в автомобили, особенно в автоспорте высшего уровня, при этом концепция возрождается в обоих Формула 1 и Прототип Ле-Мана гонки.
Типы
Одиночный стабилизатор
Обычный хвост
Вертикальный стабилизатор устанавливается строго вертикально, а горизонтальный стабилизатор устанавливается непосредственно на оперение (задняя часть фюзеляжа). Это наиболее распространенная конфигурация вертикального стабилизатора.
Т-образный хвост
А Т-образный хвост имеет горизонтальный стабилизатор, установленный в верхней части вертикального стабилизатора. Это обычно наблюдается на самолетах с задним расположением двигателя, таких как Bombardier CRJ200, то Fokker 70, то Боинг 727, то Vickers VC10 и Дуглас DC-9, и самый высокопроизводительный планеры.
Т-образные хвосты часто включают в конфигурации с двигателями, установленными на фюзеляже, чтобы удерживать горизонтальный стабилизатор подальше от выхлопного шлейфа двигателя.
Самолеты с T-образным оперением более чувствительны к тангажу на больших углах атаки. Этот подъем по тангажу является результатом снижения грузоподъемности горизонтального стабилизатора, когда он проходит через след от крыла под умеренными углами атаки. Это также может привести к глубокий стойло условие.
Т-образные хвостовики представляют собой структурные проблемы, поскольку нагрузки на горизонтальный стабилизатор должны передаваться через вертикальное хвостовое оперение.
Крестообразный хвост
Крестообразное оперение расположено в виде креста, наиболее распространенная конфигурация имеет горизонтальный стабилизатор, пересекающий вертикальный оперение где-то около середины. В PBY Каталина использует эту конфигурацию. Двухмоторный "двухтактный" Дорнье До 335 Немецкий истребитель времен Второй мировой войны использовал крестообразный хвост, состоящий из четырех отдельных поверхностей, расположенных в спинном, брюшном и обоих горизонтальных положениях, чтобы сформировать крестообразный хвост сразу перед задним винтом.
В Dassault Falcon известен своим крестообразным хвостом.
Несколько стабилизаторов
Двойной хвост
Вместо одного вертикального стабилизатора у самолета со сдвоенным хвостом их два. Они расположены вертикально и пересекаются или устанавливаются на концах горизонтального стабилизатора. В Бичкрафт Модель 18 и многие современные военный самолет например, американский F-14, F-15, и F / A-18 используйте эту конфигурацию. F / A-18, F-22 Raptor, и F-35 Lightning II иметь хвостовые плавники, которые наклонены наружу до такой степени, что они имеют некоторый авторитет в качестве горизонтальных управляющих поверхностей; Оба самолета предназначены для отклонения рулей внутрь во время взлета для увеличения момента тангажа. Двойное оперение может быть H-образным, двойным оперением / рулем направления, прикрепленным к единственному фюзеляжу, например, в Северной Америке. Б-25 Митчелл или Авро Ланкастер, или хвостовое оперение с двумя балками, задний планер состоит из двух отдельных фюзеляжей, каждый из которых имеет один киль / руль направления, например Lockheed. П-38 Молния или С-119 Товарный вагон.
Тройной хвост
Разновидность двойного оперения, имеет три вертикальных стабилизатора. Примером такой конфигурации является Lockheed Constellation. На Constellation это было сделано для того, чтобы дать самолету максимальную площадь вертикального стабилизатора, сохраняя при этом общую высоту достаточно низкой, чтобы он мог соответствовать требованиям технического обслуживания. ангары.
Квадратный хвост
Еще одна вариация на двухстворчатом оперении с четырьмя вертикальными стабилизаторами. Самый яркий пример - это Northrop Grumman E-2 Соколиный глаз Самолеты AEW & C используется ВМС США. Другой возможный пример - это Сиань KJ-600 который разрабатывается и, по слухам, служит Флот Народно-освободительной армии в ближайшем будущем.
V-образный хвост
V-образное оперение не имеет четких вертикальных или горизонтальных стабилизаторов. Скорее, они объединены в управляющие поверхности, известные как руль направления которые управляют как тангажем, так и рысканием. Расположение похоже на букву V и также известно как хвост бабочки. В Beechcraft Bonanza Модель 35 использует эту конфигурацию, как и Локхид F-117 Nighthawk, Нортроп YF-23, и многие из Ричард Шредер серия HP самодельный планеры.
Winglet
Крылышки служил двойной дежурством Берт Рутан с утка конфигурация толкателя VariEze и Long-EZ, действуя как устройство законцовки крыла и вертикальный стабилизатор. Этот элемент конструкции используется в нескольких других модификациях этих и других подобных самолетов.
Плавники
Вертикальные стабилизаторы также известны как «плавники».[1]
Вертикальный стабилизатор часто использует небольшой филе или «спинной плавник» в его переднем основании, который помогает увеличить угол сваливания на вертикальной поверхности (благодаря вихревой подъемной силе) и предотвратить явление, называемое блокировкой руля направления или разворотом руля направления. Блокировка руля направления происходит, когда усилие на отклоненном руле (в устойчивом скольжение ) внезапно переворачивается, когда вертикальный стабилизатор глохнет. Это может привести к застреванию руля направления при полном отклонении, и пилот не сможет его повторно центрировать.[2]
Спинной плавник был представлен в 1940-х годах, как и в 1942 году. Дуглас DC-4, предшествующий обводы крыльев прототипов истребителей 1970-х, таких как YF-16 (преобразованный в F16) или YF-17 (превратился в F18).[3]
Автомобильное использование
Хотя вертикальные стабилизаторы также использовались в некоторых гоночных автомобилях, таких как 1955 г. Ягуар D-типа, до недавнего времени эта концепция редко использовалась. Это возродилось в Формула 1 и Ле-Ман гонки на выносливость, где его иногда называют "акула плавник ". Его основная цель состоит в том, чтобы уменьшить внезапное резкое рыскание на высокой скорости, которое может привести к переворачиванию автомобилей из-за лифт при экстремальных углах рыскания во время поворота или вращения. С 2011 года вертикальный стабилизатор стал обязательным для всех новых омологированных Прототипы Ле-Мана.[4]
Некоторые команды Формулы-1 использовали вертикальный стабилизатор как способ нарушить воздушный поток к заднему крылу, уменьшив сопротивление, наиболее радикальной системой был «F-образный воздуховод», установленный в Макларен MP4-25 (и позже скопировано Феррари в Феррари F10 ). По требованию водителя эта система отводила воздух из воздуховода в передней части автомобиля через туннель в вертикальном стабилизаторе на заднее крыло, чтобы остановить его и уменьшить сопротивление на прямых участках, на которых не требовалась прижимная сила. Система была запрещена на сезон Формулы-1 2011 года, при этом вертикальные стабилизаторы были заменены рудиментарными. полосы на сезон 2018 года.[5]
Смотрите также
- Спинной плавник
- Подводный парус
- Стабилизатор (воздухоплавание)
- Lamborghini Veneno, дорожный суперкар с вертикальным стабилизатором
Рекомендации
- ^ Кумар, Бхарат (2005). Иллюстрированный авиационный словарь. Нью-Йорк: Макгроу Хилл. п. 272. ISBN 0 07 139606 3.
- ^ Веб-сайт NASA Flight Education В архиве 27 февраля 2009 г. Wayback Machine
- ^ Бьорн Ферм (1 марта 2019 г.). "Угол Бьорна: устойчивость к рысканью, Часть 2". Лихам Новости.
- ^ "Новый Audi R18 LMP1". 2010-12-13. Получено 2011-03-30.
- ^ «Что нового в 2018 году?». Formula 1® - Официальный веб-сайт F1®. Получено 2019-11-14.