V-подібне оперення

Beechcraft Bonanza, один із наймасовіших літаків з V-подібним оперенням

V-подібне оперення (англ. V-tail) — конфігурація хвостового оперення літака, що замість вертикального та горизонтального оперення має дві поверхні, розташовані в формі латинської літери V, кожна з яких поєднує в собі функції руля висоти і стерна[1].

Через малу ефективність і складність управління, а також підвищені вимоги до характеристик міцності задньої частини фюзеляжу таке оперення широкого застосування у великій авіації не дістало.

Варіації

V-подібний хвіст був винайдений і запатентований у 1930 р. польським інженером Єжи Рудлицьким[en], але він не став популярним серед виробників літаків.

X-подібні поверхні хвоста експериментального літака Lockheed XFV, по суті теж являють собою V-подібний хвіст, який продовжується вниз і вверх фюзеляжу.

Традиційний

Найпопулярніший літак, що вироблявся масово і мав V-подібний хвіст був літак Beechcraft Bonanza Модель 35, що також називався V-tail Bonanza, або просто V-Tail. Інші приклади використання такого хвоста — це літаки F-117 Nighthawk і навчальний літак Fouga Magister.

Перевернутий

Blohm & Voss P.213 Miniaturjäger був одним з перших літаків, що мав перевернутий V-хвіст. Безпілотні літаючі апарати, такі як Amber, GNAT і MQ-1 Predator в новіших модифікаціях також використовують перевернути V-подібний хвіст.[2]

Переваги

З ідеальної точки погляду, маючи менше поверхонь, ніж традиційний хвіст з трьома стабілізаторами або T-хвіст, V-хвіст є легшим, має меншу площу шорсткуватих поверхонь, і таким чином утворює менший індуктивний і паразитний опір. Однак, дослідження NACA показали, що поверхні V-хвоста мають бути більшими ніж прямі проєкції на аналогічний хвіст з вертикальною і горизонтальними поверхнями, так що сумарна площа приблизно однакова; зменшивши кількість поверхонь, що перетинаються з трьох до двох, однак, дозволяє зменшити сумарний опір, зменшуючи деякий інтерференсний опір.[3]

На теперішній час, легкі реактивні літаки загального призначення, такі як Cirrus Vision, Eclipse 400 або безпілотний дрон Global Hawk, часто мають двигун розташований за літаком, для забезпечення безпеки пасажирів і для простішого проходження сертифікації. В таких випадках, V-хвости використовують, щоб уникнути розміщення вертикального стабілізатора в зоні вихлопних газів двигуна, що призвело до додаткового порушення потоку вихлопних газів і зменшило б ефективність тяги і швидкого зношування вертикального стабілізатора, а можливо і його пошкодження з часом.[4]

Недоліки

Поєднання одночасного керування тангажем і курсом на таких поверхнях потребує більш складної системи управління.

В середині 1980-их, Федеральна адміністрація авіації США приземлила літак Beechcraft Bonanza із міркувань безпеки. Хоча Bonanza виконала початкові вимоги сертифікації, вона мала випадки пошкоджень під час польоту в умовах екстремальних навантажень, на швидкостях, що перевищує прийняту норму. Такий тип літака був визнаний придатним до польотів після того як Beechcraft усунули обмеження і були внесені зміни в Директиви з льотної придатності.[5]

Див. також

Примітки

  1. ↑ Barnard, R.H.; Philpott, D.R. (2010). 10. Aircraft control. Aircraft Flight (вид. 4th). Harlow, England: Prentice Hall. с. 275. ISBN 978-0-273-73098-9.
  2. ↑ Blohm & Voss BV P.213 Luft '46 entry. Luft46.com. Архів оригіналу за 12 березня 2017. Процитовано 1 червня 2013.
  3. ↑ Raymer, Daniel P. (1999). Aircraft Design: A Conceptual Approach (вид. 3rd). Reston, Virginia: American Institute of Aeronautics and Astronautics. с. 78. ISBN 1-56347-281-3.
  4. ↑ Cirrus SJ50 Design Notes. www.the-jet.com. Cirrus Design Corporation. 2008. Архів оригіналу за 9 грудня 2006. Процитовано 14 серпня 2008. [Архівовано 2006-12-09 у Wayback Machine.]
  5. ↑ FAA Airworthiness Directive 93-CE-37-AD as Amended. Federal Register:(Volume 68, Number 93)Docket No. 93-CE-37-AD; Amendment 39-13147; AD 94-20-04 R2. Federal Register. 14 травня 2003. Архів оригіналу за 20 липня 2021. Процитовано 14 серпня 2008.