stringtranslate.com

Т-образный хвост

Avro RJ-85 авиакомпании SN Brussels Airlines (Бельгия)
Макдоннелл Дуглас MD-90
Пайпер PA-44-180 Семинол
Моторный планер Grob G 109
Beechcraft 1900 D швейцарских ВВС
Т-образное оперение самолета ( Ту-154 )

T -образное оперение — это конфигурация хвостового оперения , в которой хвостовое оперение самолета крепится к верхней части киля . Такое расположение напоминает заглавную букву T, отсюда и название. T-образное оперение отличается от стандартной конфигурации, в которой хвостовое оперение крепится к фюзеляжу у основания киля.

Преимущества

Т-образные хвосты были распространены в ранних реактивных самолетах. Конструкторы беспокоились, что отказ двигателя в противном случае повредит горизонтальный хвост.

Т-образное хвостовое оперение очень распространено на самолетах с двигателями, установленными в гондолах на высокопланах , или на самолетах с двигателями, установленными в задней части фюзеляжа, поскольку оно удерживает хвост подальше от выхлопных газов реактивной струи. [ требуется ссылка ] Заднее расположение двигателей сохраняет крылья чистыми и улучшает характеристики на короткой полосе. Это было необходимо в ранних реактивных самолетах с менее мощными двигателями. [1]

Самолеты с Т-образным хвостом могут иметь лучшие характеристики на короткой полосе, [1] например, на Avro RJ-85 . Возмущенный поток воздуха над нижним стабилизатором может затруднить управление на низких скоростях. [ необходима цитата ]

В нормальных условиях полета хвостовая часть самолета с Т-образным хвостовым оперением находится вне возмущенного воздушного потока за крылом и фюзеляжем, [1] что обеспечивает более последовательную реакцию руля высоты. [ необходима ссылка ]

Конструкция и строение Т-образного хвоста могут быть проще. [1]

Для трансзвукового самолета конфигурация Т-образного хвостового оперения может повысить эффективность управления по тангажу, поскольку руль высоты не находится в возмущенном воздухе позади фюзеляжа, особенно при умеренных углах атаки. [ необходима цитата ]

В зависимости от расположения крыла руль высоты может оставаться в невозмущенном воздушном потоке во время сваливания . (Однако самолеты с Т-образным хвостовым оперением могут быть подвержены глубокому сваливанию , см. Недостатки ниже.)

Самолет с Т-образным хвостовым оперением может быть легче вывести из штопора , поскольку руль высоты не может блокировать поток воздуха над рулем направления, что сделало бы его неэффективным, как это может произойти, если горизонтальное оперение находится непосредственно под килем и рулем направления. [2]

T-образное оперение увеличивает эффективность вертикального оперения за счет эффекта «концевой пластины». Горизонтальный стабилизатор действует как крылышко, уменьшая индуцированное сопротивление руля направления. [3] [1] Меньшие и более легкие T-образные оперения часто используются на современных планерах.

Когда вертикальный хвост стреловидный, горизонтальный хвост можно сделать меньше, так как он находится дальше назад и, следовательно, имеет большее плечо рычага. Стреловидность хвоста может быть необходима при высоких числах Маха.

Т-образное хвостовое оперение может иметь меньшее интерференционное сопротивление, как, например, у Ту-154 .

Т-образные хвостовые части могут использоваться для увеличения зазора в задней части грузового самолета, такого как Boeing C-17 Globemaster , чтобы обеспечить дополнительный зазор при загрузке самолета. [ необходима цитата ]

Недостатки

Самолет может быть склонен к глубокому сваливанию (или суперсваливанию) на больших углах атаки , когда поток воздуха над хвостовым оперением и рулями высоты перекрывается крыльями. [4] [1] Американский реактивный истребитель McDonnell F-101 Voodoo страдал от этой проблемы, [ необходима ссылка ] как и британские Gloster Javelin , Hawker Siddeley Trident и BAC One-Eleven . Для решения этой проблемы можно установить толкатель ручки. [1] [5]

Для винтовых самолетов конфигурация Т-образного хвостового оперения может снизить эффективность управления по тангажу, если рули высоты находятся вне струи воздушного винта. [ необходима цитата ]

Вертикальный стабилизатор должен быть сделан прочнее (и, следовательно, тяжелее), чтобы выдерживать вес хвостового оперения. [ необходима ссылка ] (Однако другие факторы могут сделать Т-образное хвостовое оперение меньше и легче, см. Преимущества выше.)

Т-образное хвостовое оперение создает сильный момент тангажа при боковом скольжении.

Т-образные хвосты могут вызывать аэроупругий флаттер , как это было на Lockheed C-141 Starlifter . Фюзеляж должен быть жестче, чтобы противостоять этому.

На многих крупных самолетах киль и руль направления могут складываться для уменьшения высоты в ангарах, однако это обычно нецелесообразно или нецелесообразно, если имеется Т-образное хвостовое оперение. [ необходима цитата ]

Gulfstream G650 с Т-образным хвостовым оперением и задним расположением двигателей

Конфигурация T-образного хвоста также может вызывать проблемы с обслуживанием. Управление рулями высоты сложнее, [ нужна цитата ] и поверхности сложнее осматривать с земли. Потеря рейса 261 авиакомпании Alaska Airlines была отнесена к неправильному обслуживанию T-образного хвоста. [ нужна цитата ] T-образные хвосты может быть сложнее осматривать или обслуживать из-за их высоты. [ нужна цитата ]

Принятие

Т-образное оперение часто можно встретить на военно-транспортных самолетах, таких как Airbus A400M , Boeing C-17 Globemaster III и Embraer C-390 Millenium . Оно использовалось в 1950-х годах на боевых самолетах, таких как Gloster Javelin , McDonnell F-101 Voodoo и перехватчики Lockheed F-104 Starfighter , а также на штурмовиках Blackburn Buccaneer .

T-образное оперение часто используется на региональных авиалайнерах и бизнес-джетах. В 1960-х годах несколько пассажирских самолетов с двигателями, установленными в задней части фюзеляжа, имели T-образное оперение, например, BAC One-Eleven , Vickers VC10 , McDonnell Douglas DC-9 , Boeing 727 , Fokker F28 Fellowship , а также российские Ил-62 и Туполев Ту-154 . Оно использовалось семейством Gulfstream со времен Grumman Gulfstream II . Оно использовалось семейством Learjet со времен их первого самолета Learjet 23. Оно также использовалось семействами бизнес-джетов Embraer Phenom 100 , Phenom 300 и Legacy/Praetor .

В 1970-х годах он использовался на McDonnell Douglas MD-80 и российском грузовом самолете Ил-76 , а также на двух турбовинтовом Beechcraft Super King Air . В 1980-х годах он использовался на Fokker 100 и British Aerospace 146 .

В 1990-х годах он использовался на Fokker 70 , McDonnell Douglas MD-90 , Boeing 717 , семействе Embraer ERJ и серии Bombardier CRJ700 . Одномоторный турбовинтовой самолет Pilatus PC-12 также имеет Т-образное хвостовое оперение.

Т-образное хвостовое оперение особенно популярно на современных планерах из-за его высоких летных характеристик, безопасности от случайных вращений, а также защиты стабилизатора и руля высоты от повреждения посторонними предметами при взлете и посадке.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcdefg Смит, Джим (5 апреля 2020 г.). «T-time? Почему Британия полюбила самолет с Т-образным хвостом». Hush-Kit . Получено 13 октября 2022 г. .
  2. ^ Боуман, Дж. С. (декабрь 1971 г.). «Краткое изложение технологии штопора применительно к легким самолетам авиации общего назначения» (PDF) .
  3. ^ Хёрнер и Борст, Гидродинамический подъем , Направленные характеристики, Т-образный хвост, стр. 13-11
  4. ^ "Gloster Javelin - История". Гром и молнии .
  5. ^ Дэвис, Дэвид П. (1971). Управление большими реактивными самолетами: объяснение существенных различий в летных качествах реактивных транспортных самолетов и поршневых транспортных самолетов, а также некоторые другие аспекты управления реактивными транспортными самолетами (3-е изд.). Совет по регистрации воздушных судов. стр. 116–118. ISBN 0903083019.

Дальнейшее чтение