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  • 1 # 紙上的宣仔

    首先普及一下垂尾這個東西的作用:垂尾是用來增加航向穩定性的。在非隱身機時代,戰鬥機一般都用單垂尾,或者垂直的雙垂尾。但這種設計不利於側向隱身,容易和筒狀機身和平尾構成90度的角反射器結構。所以到了雷達隱身時代,戰鬥機、轟炸機就必須捨棄原有的90度垂尾設計。

    雙垂尾和外傾雙垂尾在側向雷達後向散射的區別,側面打過來的雷達波在三代機身上有一部分會原路返回,相當於角反射器

    外傾雙垂尾和內傾雙垂尾都可以在很大程度上減少側向的雷達散射截面機。對於地面雷達,外傾雙垂尾將雷達波向地面偏折(但不會原路返回),一部分經過平尾反射向天上偏折,而內傾雙垂尾則是向天上偏折。從隱身效果上,內傾雙垂尾反而更好一些,因為雷達波反射到天上就徹底杜絕了被探測到的可能。

    外傾雙垂尾偏折雷達波示意圖(以FC-31為例)

    內傾雙垂尾偏折雷達波示意圖(以SR-71為例)

    但是如果稍加留意,就可以注意到,其實現實中服役的飛機很少有使用內傾雙垂尾的。目前已經服役的飛機裡使用了內傾雙垂尾的只有SR-71;B-2轟炸機在設計階段曾經有一對內傾雙垂尾,但是後來取消掉了。除此之外,只有一些概念設計尤其是無人機的模型上,還能看到內傾雙垂尾。而各國的五代機設計則無一例外全部選擇了外傾雙垂尾,可見這一方案佔到壓倒性優勢。那這又是為啥呢?

    一些模型、概念上也有內傾雙垂尾設計

    各國五代戰鬥機都是外傾雙垂尾設計

    主要就是因為內傾雙垂尾對飛機的尺寸是有要求的。垂尾為了保證航向穩定性,需要做的比較大,而如果採用內傾設計,間距就不能太窄,否則會相互干涉,或者空氣流場會有耦合。這也是為什麼B-2和SR-71可以採用內傾雙垂尾,而戰鬥機無一採用這種方案的最大原因,因為SR-71和B-2的尺寸足夠大。實際上,內傾雙垂尾的設計可以正升力,對飛機反而是更有益的。但是內傾雙垂尾有一個致命問題,就是大迎角下,內傾雙垂尾大部分都會被機身給遮住,會損失相當一部分來流,造成航向穩定性下降,這是一個致命問題。對於轟炸機、大型偵察機來講,在天上飛的時候都是四平八穩的,不需要考慮大迎角狀態,但是戰鬥機尤其強調大迎角機動性,這個問題就不能忍了。而外傾雙垂尾由於是往外傾斜,在大迎角狀態下依然有足夠的來流來保持航向穩定性。所以也就不難理解為啥五代戰機紛紛選擇外傾雙垂尾設計了。

  • 2 # 次班天行鬼

    各有千秋,取捨不同

    就穩定性效率來講,90°的垂直尾翼效率最高,而不管內傾或者外傾的雙垂尾,在動作時都會產生一個向下或者向上的力,這其實影響了效率。如果外傾角度太大,甚至可以當作水平尾翼來用,比如YF23,那簡直就是多功能尾翼。不過穩定性也差了。同理,對飛機重量要求嚴苛的飛機,都採用了垂直雙垂尾,比如蘇27和F15,都曾陷入減重的困擾。

    在最開始時,設計者優先想到的是內傾雙垂尾,四代機設計裡普遍採取了邊條以產生渦流,渦流同時造成了機翼後半部分的中間高壓區,和兩側低壓區,如果採用內傾雙垂尾正好可以約束高壓區,避免向低壓區擴散,進一步增強渦流增升效果,內傾雙垂尾還可以利用雙垂尾內外的壓力差,產生一部分升力。但是內傾雙垂尾尖會產生氣流,兩股氣流互相影響,會增加阻力降低垂尾效率,還會影響垂尾的強度,進一步增加重量。特別是四代機設計理念中,後機身減橫截面積是很重要的減阻手段,這和設計理念相違背。如果把垂尾安裝位置向機翼翼尖調整,又會增加位置強度。這一套下來得不償失,所以採用內傾雙垂尾的寥寥無幾。

  • 3 # 晚離秋

    內傾垂尾有利於飛機的隱身效能,但是機動效能下降,飛機大攻角飛行時機身會遮擋垂尾,增加了飛機的不穩定性,而外傾垂尾有諸多好處,它除了用於轉彎外,在起飛時同時內翻,可以使飛機更快起飛,降落接地後外翻可以產生升力,使機頭下壓,增加剎車效率。

  • 4 # 孔乙己亂彈

    ⅤertⅰcaⅠ.taⅰⅰI〔垂直尾翼〕

    外傾雙垂尾佈局穩定性好、優於內傾雙垂尾、但是、隱身效果差一些、大都採用隱身效果好的複合材料製作……

    外傾雙垂和內傾雙垂尾在飛機氣動佈局設計上各有千秋、各有利弊……

  • 5 # 五嶽掩赤城

    謝邀,內傾更利於隱身,但是大仰角就要死翹翹了

    戰機垂直尾翼外傾比較多,所有的第五代戰鬥機都是外傾的,外加第四代戰鬥機中的F/A-18大黃蜂兄弟。但是外傾的戰機幾乎沒有,到現在為止,只有美國已退役的戰略偵察機SR-71黑鳥,以及F-117夜鷹的技術驗證機“海弗蘭”。

    但之所垂尾內傾鮮有人使用,最主要原因這種佈局在大仰角飛行時就屬於找死行為,在飛機以較大仰角爬升時,原本垂到垂尾的氣流會被機身擋的嚴嚴實實的,垂尾作用微乎其微,飛機極容易陷入危險。而垂尾外傾情況下,從機身側面過來的氣流還可以作用在垂尾上,從而提高大仰角狀態下飛行穩定性。

    這也是為什麼只有SR-71黑鳥選擇這種佈局,因為這種戰略偵察機壓根不會去考慮什麼什麼大仰角效能。而對飛行要求較高的戰鬥機等來說,絕對不考慮這種佈局。

  • 6 # 4554加油

    孔老師孔乙己亂彈

    ⅤertⅰcaⅠ.taⅰⅰI〔垂直尾翼〕

    簡稱“垂尾”、或“垂直安定面”是常規佈局飛機的重要組成部分……

    是由固定垂直尾翼和方向舵兩部分組合一起(也有全動式垂尾),其作用:是保持飛機航向平衡、穩定、轉彎和操控系統、有單垂尾、雙垂尾、多面垂尾、外傾雙垂尾、內傾雙垂尾佈局……

    (4垂尾佈局、是多發飛機為提高垂尾效率的氣動佈局)

    (單垂尾高速戰鬥機為保證足夠航向穩定性垂尾面積高大、而且還沒計有腹鰭)

    3代機多釆用雙垂尾佈局模式、雙垂尾佈局縮小了單垂尾面積、垂尾穩定性效率更高、在艦載機應用上可降低垂尾高度有利上艦。

    (美國SR-71“黑鳥”高空高速偵查機有意識釆用內傾雙垂尾設計、以避免強化雷達反射的直角內角、有利於隱身需要、但是、不利於穩定性……)

    (4代機大多采用外傾雙垂尾佈局)

    (F-35外傾雙垂尾)

    (FC-31驗證機外傾雙垂尾佈局)

    外傾雙垂尾佈局穩定性好、優於內傾雙垂尾、但是、隱身效果差一些、大都採用隱身效果好的複合材料製作……

    外傾雙垂和內傾雙垂尾在飛機氣動佈局設計上各有千秋。

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