Т-образный хвост
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( декабрь 2007 г. ) |
Т -образное хвостовое оперение представляет собой хвостового оперения конфигурацию при которой хвостовое оперение самолета , крепится к верхней части киля . Расположение похоже на заглавную букву Т, отсюда и название. Т-образное хвостовое оперение отличается от стандартной конфигурации, в которой хвостовое оперение крепится к фюзеляжу у основания киля.
Преимущества
[ редактировать ]Т-образное хвостовое оперение было обычным явлением в первых реактивных самолетах. Конструкторы были обеспокоены тем, что отказ двигателя может привести к повреждению горизонтального оперения.
Т-образное хвостовое оперение очень распространено на самолетах с двигателями, установленными в гондолах самолетов с высоким крылом , или на самолетах с двигателями, установленными в задней части фюзеляжа, поскольку оно удерживает хвостовое оперение подальше от выхлопных газов реактивных двигателей. [ нужна ссылка ] Задняя установка двигателей обеспечивает чистоту крыльев и улучшает характеристики на коротких дистанциях. Это было необходимо для первых реактивных самолетов с менее мощными двигателями. [1]
Самолеты с Т-образным хвостовым оперением могут иметь лучшие характеристики на ближнем поле, [1] например на Avro RJ-85 . Нарушенный поток воздуха над нижним стабилизатором может затруднить управление на более низких скоростях. [ нужна ссылка ]
В нормальных условиях полета хвостовое оперение Т-образного оперения находится вне нарушенного воздушного потока за крылом и фюзеляжем. [1] что обеспечивает более последовательную реакцию лифта. [ нужна ссылка ]
Конструкция и конструкция Т-образного хвостового оперения могут быть проще. [1]
Для трансзвукового самолета Т-образное хвостовое оперение может повысить эффективность управления по тангажу, поскольку руль высоты не находится в возмущенном воздухе за фюзеляжем, особенно на умеренных углах атаки. [ нужна ссылка ]
В зависимости от расположения крыла руль высоты может оставаться в беспрепятственном потоке воздуха во время сваливания . (Однако самолеты с Т-образным хвостовым оперением могут быть уязвимы к глубокому сваливанию , см. «Недостатки» ниже.)
Самолет с Т-образным хвостовым оперением, возможно, будет легче вывести из штопора , поскольку руль высоты не в состоянии блокировать поток воздуха через руль направления, что сделает его неэффективным, как это может произойти, если горизонтальное оперение находится непосредственно под килем и руль. [2]
Т-образное оперение повышает эффективность вертикального оперения за счет эффекта «торцевой пластины». Горизонтальный стабилизатор действует как винглет, уменьшая индуцированное сопротивление руля направления. [3] [1] На современных планерах часто используются меньшие и более легкие Т-образные хвостовые оперения.
Когда вертикальное оперение поворачивается, горизонтальное оперение можно сделать меньше, поскольку оно расположено дальше назад и, следовательно, имеет большее плечо рычага. При больших числах Маха может потребоваться стреловидность хвоста.
Т-образное хвостовое оперение может иметь меньшее сопротивление помех, как, например, на Ту-154 .
Т-образное хвостовое оперение можно использовать для увеличения зазора в задней части грузового самолета, такого как Boeing C-17 Globemaster , чтобы обеспечить дополнительный зазор при загрузке самолета. [ нужна ссылка ]
Недостатки
[ редактировать ]Самолет может быть склонен к глубокому сваливанию (или сверхсваливанию) на больших углах атаки , когда поток воздуха над хвостовым оперением и рулями высоты перекрывается крыльями. [4] [1] американский реактивный истребитель McDonnell F-101 Voodoo . Этой проблемой страдал [ нужна ссылка ] как и британские Gloster Javelin , Hawker Siddeley Trident и BAC One-Eleven . Для решения этой проблемы можно установить толкатель. [1] [5]
Для винтовых самолетов Т-образная конфигурация хвостового оперения может снизить эффективность управления шагом, если рули высоты находятся за пределами потока пропеллера. [ нужна ссылка ]
Вертикальный стабилизатор необходимо сделать прочнее (и, следовательно, тяжелее), чтобы выдержать вес хвостового оперения. [ нужна ссылка ] (Однако другие факторы могут сделать Т-образный хвост меньше и легче, см. «Преимущества» выше.)
Т-образное хвостовое оперение создает сильный момент тангажа при скольжении.
Т-образное хвостовое оперение может вызвать аэроупругое флаттер , как это видно на Lockheed C-141 Starlifter . Чтобы противодействовать этому, фюзеляж необходимо сделать более жестким.
Многие большие самолеты могут иметь складные киль и руль направления для уменьшения высоты в ангарах, однако это, как правило, невозможно или полезно, если есть Т-образное хвостовое оперение. [ нужна ссылка ]
Конфигурация Т-образного хвоста также может вызвать проблемы с обслуживанием. Управление ходами к лифтам более сложное, [ нужна ссылка ] и поверхности труднее осматривать с земли. Гибель рейса 261 авиакомпании Alaska Airlines произошла из-за неправильного обслуживания Т-образного хвостового оперения. [ нужна ссылка ] Т-образные хвостовики сложнее проверять и обслуживать из-за их высоты. [ нужна ссылка ]
Принятие
[ редактировать ]Т-образное хвостовое оперение часто можно встретить на военно-транспортных самолетах, таких как Airbus A400M , Boeing C-17 Globemaster III и Embraer C-390 Millenium . Он использовался в 1950-х годах на боевых самолетах, таких как Javelin , McDonnell F-101 Voodoo и Lockheed F-104 Starfighter штурмовиках , а также на Blackburn Buccaneer Gloster .
Т-образное хвостовое оперение часто используется на региональных авиалайнерах и бизнес-джетах. В 1960-х годах несколько пассажирских самолетов с двигателями, расположенными в задней части фюзеляжа, имели Т-образное хвостовое оперение, например, BAC One-Eleven , Vickers VC10 , McDonnell Douglas DC-9 , Boeing 727 , Fokker F28 Fellowship и российский самолет. Ильюшин Ил-62 и Туполев Ту-154 . Он использовался семейством самолетов Gulfstream со времен Grumman Gulfstream II . Он использовался семейством Learjet с момента их первого самолета Learjet 23 . Он также использовался 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 двухтурбовинтовом самолете Beechcraft Super King Air . В 1980-х годах он использовался на Fokker 100 и British Aerospace 146 .
В 1990-е годы он использовался на Fokker 70 , McDonnell Douglas MD-90 , Boeing 717 , семействе Embraer ERJ и серии Bombardier CRJ700 . Одномоторный турбовинтовой Pilatus PC-12 также имеет Т-образное хвостовое оперение.
Т-образное хвостовое оперение особенно популярно на современных планерах из-за высоких характеристик, безопасности, которое оно обеспечивает от случайного вращения, а также безопасности стабилизатора и руля высоты от повреждения посторонними предметами при взлете и приземлении.
См. также
[ редактировать ]- Крестообразный хвост
- Пеликан хвост
- Двойной хвост
- V-образный хвост
- Ганс Мультхопп , пионер, использовавший концепцию T-Tail в конце Второй мировой войны.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г Смит, Джим (5 апреля 2020 г.). «Т-время? Почему Британия полюбила самолет с Т-образным хвостовым оперением» . Тише-Кит . Проверено 13 октября 2022 г.
- ^ Боуман, Дж. С. (декабрь 1971 г.). «Краткое описание технологии вращения применительно к легким самолетам авиации общего назначения» (PDF) .
- ^ Хоернер и Борст, Гидродинамический подъем , Характеристики направления, Т-образное хвостовое оперение, стр. 13-11
- ^ «Глостер Джавелин — История» . Гром и молнии .
- ^ Дэвис, Дэвид П. (1971). Управление большими реактивными самолетами: объяснение существенных различий в летных качествах между реактивными транспортными самолетами и транспортными самолетами с поршневыми двигателями, а также некоторые другие аспекты управления реактивным транспортом (3-е изд.). Комиссия по регистрации воздуха. стр. 116–118. ISBN 0903083019 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- «Т-образные хвосты и топ-технологии» . Рейс Интернешнл . 13 октября 1979 г.