基本介紹
- 中文名：垂直尾翼
- 外文名：Vertical tail
- 主要作用：增強飛行的穩定性。
- 構造：由表面的蒙皮和內骨架組成
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組成
垂直尾翼包括固定的垂直安定面和可動的方向舵。
組成
組成垂直安定面
垂直安定面是垂直尾翼中的固定翼面部分。當飛機沿直線作近似勻速直線運動飛行時,垂直安定面不會對飛機產生額外的力矩,但當飛機受到氣流的擾動,機頭偏向左或右時,此時作用在垂直安定面上的氣動力就會產生一個與偏轉方向相反的力矩,使飛機恢復到原來的飛行姿態。而且一般來說,飛機偏航得越厲害,垂直安定面所產生的恢復力矩就越大。
總結下來，垂直安定面的作用如下：
1、提供飛機橫向靜穩定性；
2、提供橫向阻尼力矩即提供飛機橫向動穩定性。
方向舵
方向舵是垂直尾翼中可操縱的翼面部分,其作用是對飛機進行偏航操縱。顧名思義，只要控制方向舵的偏向，就能讓客飛機拐彎了，上面所說的情況是假設飛機作自由運動,而沒有飛行員操縱。當我們需要控制飛機的航向時,飛行員就可以操縱垂直尾翼中的方向舵達到偏航的目的。方向舵的操縱原理與升降舵類似,當飛機需要左轉飛行時,駕駛員就會操縱方向舵向左偏轉,此時方向舵所受到的氣動力就會產生一個使機頭向左偏轉的力矩,飛機的航向也隨之改變。同樣,如果駕駛員操縱方向舵向右偏轉,飛機的機頭就會在氣動力矩的作用下向右轉。
因此，其作用是對飛機進行偏航操縱，但飛機在空中的轉向並不是直接依靠這個垂尾上的方向舵，而是靠主翼上的兩個副翼改變坡度通過離心力的作用度形成轉向的。
工作原理
垂直尾翼的固定面主要用於保證飛機水平方向上的穩定性。當飛機沿直線作近似勻速直線運動飛行時,垂直安定面不會對飛機產生額外的力矩,但當飛機受到氣流的擾動,機頭偏向左或右時,此時作用在垂直安定面上的氣動力就會產生一個與偏轉方向相反的力矩,使飛機恢復到原來的飛行姿態。而且一般來說,飛機偏航得越厲害,垂直安定面所產生的恢復力矩就越大。
不對稱推力
不對稱推力垂直尾翼後緣的方向舵用於實現左右偏轉。當方向舵向左偏轉時，正面吹來的氣流使方向舵產生一個附加的力，方向指向右，這個力與重心共同作用產生使飛機向左偏航的力矩，使飛機飛行方向向左偏轉。
1、腳蹬方式，在飛機的駕駛艙裡面，有個叫做腳蹬的構件，其位置類似於汽車上的剎車和離合器，蹬左腳或者右腳，以控制飛機在高空時的小角度偏航，或者是在跑道上高速滑行時的輕微轉向。然而，使用方向舵只能是在跑道上高速滑行時才用，低於一定時速，方向舵的作用就很小了。
2、手輪方式，在客機的駕駛艙內，有一個叫做“手輪”的裝置，它可以控制客機的前輪。手輪就是縮小版的方向盤，慢慢旋轉手輪，控制前輪的轉向，通過這種方式，客機可以轉半徑很小的彎。
3、不對稱推力，在跑道上，飛機轉彎除了可以用以上兩種方式，還可以採取不對稱推力的方式。其原理很好理解，稍微加大右邊發動機的推力，飛機就會向左轉。
特點
多數飛機只有一個垂直尾翼（單垂尾）。它位於飛機的對稱面內。在一些多發動機的螺旋槳飛機上，為了提高垂尾效率，故意將垂尾放在螺旋槳後的高速氣流中。為此將垂直尾翼分為兩個（雙垂尾）或兩個以上（多垂尾）翼面。在雙垂尾型式中，常將兩個垂尾布置在平尾兩端，以提高平尾的效率。在超音速飛機上，由於機身比較粗大，為了保證飛機在高空高速飛行時仍有足夠的航向穩定性，需要有很大的垂尾面積。如果採用雙垂尾型式，可以降低垂尾高度，減小垂尾在側滑時產生的滾轉力矩。同時也可提高大迎角時的航向穩定性。
