尾翼

✍ dations ◷ 2024-09-20 11:55:57 #飞机部件,机翼

尾翼(英语:empennage,英语发音:/ˌɑːmpᵻˈnɑːʒ/或/ˈɛmpᵻnɪdʒ/,又称Tail或tail assembly)是安装在飞机尾部的一种装置,可以增强飞行的稳定性。大多数尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼,也有少数采用V型尾翼。尾翼可以用来控制飞机的俯仰、偏航和倾斜以改变其飞行姿态。尾翼是飞行控制系统的重要组成部分。

水平尾翼(英语:Horizontal Stabilizer),简称平尾,是飞机纵向平衡、稳定和操纵的翼面。平尾左右对称地布置在飞机尾部,基本为水平位置。翼面前半部通常是固定的,称为水平安定面。后半部铰接在安定面的后面,可操纵上下偏转,称为升降舵。升降舵的后缘还装有调整片。在大型飞机上,为了提高平尾的平衡能力,水平安定面在飞行中可以缓慢改变安装角,这样的平尾称为可调水平尾翼。在飞行中,飞机升力的位置会随迎角和速度的变化而移动,飞机重心也因燃油消耗等原因而变动。这样,升力不可能在所有状态下都通过重心,因而存在一个不平衡力矩。在有平尾的飞机上,此力矩就由平尾负升力或正升力的力矩来平衡。由于平尾距重心较远,只要用很小的平尾升力就能使飞机保持力矩平衡。

飞机在飞行中会因各种干扰(如大气中的阵风)而偏离原来姿态。平尾具有恢复飞机原有姿态的能力,对飞机起纵向稳定的作用。

飞机在飞行中需要经常改变飞行状态,如爬升、平飞、下滑等。对于稳定的飞机,要改变飞行状态就需要克服稳定力矩。例如要增大飞机迎角,就需要有一个克服稳定力矩的抬头力矩。驾驶员操纵升降舵上偏,平尾即产生一个抬头力矩,使飞机在增大的迎角下能得到平衡,这就是平尾的纵向操纵作用。

平尾按相对于机翼的上下位置不同,大致分为高平尾、中平尾和低平尾三种型式。平尾处于飞机尾部,气流在流经平尾以前先受到机身、机翼和发动机短舱等的影响,速度减小,方向也有变化。此外,螺旋桨滑流或发动机的喷流也会改变平尾的升力。它们对平尾的稳定和操纵效能都有较大影响。由于影响平尾工作的各种因素随迎角和速度而变化,要想选择一个合适的平尾位置,保证在所有飞行状态下都有较高的平尾效能,是一件很困难的事情,经常要经过大量风洞实验才能最后选定。

在英国“三叉戟客机”上,平尾在垂直尾翼的顶端。从飞机正面看,平尾与垂尾构成T字形,故取名T形尾翼。这种飞机发动机短舱位于机身尾部两侧,机翼位置靠后,只有将平尾移至垂尾顶端才能躲开机翼、发动机短舱和喷流的影响。由于垂尾是后掠的,故又能使平尾尽量远离机翼,提高平尾的效能。在很多超音速歼击机上,由于机身尾部长度较短,平尾非常靠近机翼,如将平尾放在较低的位置上(机翼翼弦平面以下),在大迎角时就能避开机翼、机身,减小它们对平尾的不利影响。

亚音速时,偏转升降舵还会影响前面水平安定面上的升力,操纵效率较高。超音速时,升降舵的偏转对前面的安定面没有影响,舵面操纵效率大为下降。因此,在超音速飞机上将水平尾翼做成可操纵偏转的整体,称为全动平尾。在全动平尾上不再有安定面和升降舵之分。全动平尾的构造与机翼相同,但是翼面的全部弯矩和扭矩载荷在根部都要集中到转轴上来,并且支承点是可转动的轴承,因此全动平尾根部结构复杂,重量也较大。

通常超音速飞机机翼的展弦比较小,机翼展长比平尾展长大不了多少。利用平尾差动来产生滚转操纵力矩已能满足飞行的要求。平尾左、右翼面既能同向偏转起升降舵作用,又能分别向不同方向偏转(差动)起副翼的作用,这就是差动平尾。采用差动平尾以后,就可以取消机翼上的副翼,因而机翼整个后缘都可安装襟翼以改善飞机的起飞、着陆性能和机动性。在变后掠翼飞机上,机翼可以绕垂直(翼弦面)枢轴转动(常称掠动),如在机翼上装副翼,它在大后掠角位置上根本无法工作,因此只能采用差动平尾作为主要滚转操纵面。

垂直尾翼(英语:Vertical Stabilizer),简称垂尾。起保持飞机的航向平衡、稳定和操纵作用,原理与平尾相似。垂直尾翼仅仅布置在飞机轴线的上部。这是因为在起飞着陆时,飞机头部上仰,尾部离地很近,无法布置垂尾翼面。与平尾相同,垂尾翼面的前半部分通常是固定的,称垂直安定面;后半部分铰接在安定面后部,可操纵偏转,称方向舵。垂尾的作用是保持转弯在无侧滑状态下进行;在有侧风着陆时保持机头对准跑道;飞行中平衡不对称的偏航力矩(如多发动机中有一台发动机停车造成的偏航力矩)。方向舵操纵系统中可装阻尼器,以制止飞机在高空高速飞行中出现的偏航摇摆现象。

飞机对于航向操纵能力要求不高,即使在超音速飞机上也很少采用全动式垂直尾翼。

多数飞机只有一个垂直尾翼(单垂尾)。它位于飞机的对称面内。在一些多发动机的螺旋桨飞机上,为了提高垂尾效率,故意将垂尾放在螺旋桨后的高速气流中。为此将垂直尾翼分为两个(双垂尾)或两个以上(多垂尾)翼面。在双垂尾型式中,常将两个垂尾布置在平尾两端,以提高平尾的效率。在超音速飞机上,由于机身比较粗大,为了保证飞机在高空高速飞行时仍有足够的航向稳定性,需要有很大的垂尾面积。如果采用双垂尾型式,可以降低垂尾高度,减小垂尾在侧滑时产生的滚转力矩。同时也可提高大迎角时的航向稳定性。

V型尾翼(英语:V-Tail)由左右两个翼面组成,像是固定在机身尾部带大上反角的平尾。V型尾翼兼有垂尾和平尾的功能。翼面可分为固定的安定面和铰接的舵面两部分,也可做成全动型式。呈V形的两个尾面在俯视和侧视方向都有一定的投影面积,所以能同时起纵向(俯仰)和航向稳定作用。当两边舵面作相同方向偏转时,起升降舵作用;分别作不同方向偏转(差动)时,则起方向舵作用。

相关

  • 脑血管疾病脑血管疾病(英语:Cerebrovascular disease)包含所有影响脑血管和脑部血液循环(英语:cerebral circulation)的医学症状疾病。脑血管疾病的常见病征为供应脑部氧气和养分的动脉受损(
  • 国家卫生研究院美国国家卫生院(英语:National Institutes of Health,缩写为NIH),隶属于美国卫生及人类服务部,是美国联邦政府中首要的生物医学研究机构。2006年的资料显示,此机构花费美国全国28%
  • 逻辑真理逻辑真理是逻辑系统中总是为真的述句,且将逻辑常项以外的东西解读为其他任何意义仍是为真。
  • 米糠米糠是稻米加工中碾米工序得到的一种黄色的皮层,是稻米果实的皮层,也称为米皮、清糠。入药用的谷糠,多指米皮糠而言。一般中药选用的是米皮糠的内衣,中医称为“杵头糠”,又称“谷
  • 梅菜梅菜,也称为梅干菜,是一种中国传统烹饪原料。使用雪里蕻或其他芥菜种类的茎叶,用盐腌制风干而成。一说因在南方梅雨季节制作而得名,另一说是发霉的霉。从口味上又有“甜梅菜”和
  • 千里眼千里眼,表意指“可以看见千里以外事物的眼睛”。在中文语境中,千里眼也常被用于形容视力好的人。 于现代可以分为几个解释:在民间的神话传说中,替妈祖察听世情的两大驾前护卫神
  • 副秘书长中华人民共和国国务院副秘书长是中华人民共和国国务院中协助秘书长工作的人员,行政级别为副部长级,部分高配正部长级。该职务的前身是中央人民政府政务院副秘书长。1954年9月2
  • 当特尔卡斯托群岛当特尔卡斯托群岛(英语:D'Entrecasteaux Islands)是巴布亚新几内亚东端的群岛,位于米尔恩湾省,群岛延伸160公里,土地面积约3,100平方公里,与巴布亚新几内亚大陆相隔,群岛有火山活动
  • 麦柯廷麦柯廷县(英语:McCurtain County)是美国奥克拉荷马州东南角的一个县,东邻阿肯色州,南邻德克萨斯州,面积4,924 平方公里。根据2010年人口普查,本县共有人口33,151人。本县县治为伊达
  • 南惠提尔南惠提尔(英语:South Whittier)是位于美国加利福尼亚州洛杉矶县的一个人口普查指定地区。南惠提尔的座标为33°56′05″N 118°01′51″W / 33.93472°N 118.03083°W / 33.934