Can ett flygfluga utan den vertikala stabilisatorn?

Platsen kommer sannolikt att krascha.

Den vertikala stabilisatorn ger stabilitet i gung mot konventionella flygplan. Flygplan som B-2 lyckas ge stabilitet genom datorstyrning och flygplan som Northrop-flygvingarna är utformade för att flyga utan en. Men om ett flygplan som är konstruerat för att vara stabilt med en vertikal stabilisator förlorar den ytan, blir det mycket svårt för piloter att stabilisera manuellt med de återstående systemen. Medan rulla och differentialtryck både påverkar yaw, kommer de båda att vara långsammare att reagera än ett roder, särskilt i ett stort flygplan som en A380. Detta kan också skada hydraulsystemet, vilket gör det svårare att kontrollera de återstående ytorna.

Om erfarna testpiloter befinner sig vid kontrollerna (som i B-52-incidenten nedan) eller om felet förväntas och utbildas för det är möjligt att flygplanet skulle kunna styras tillräckligt för att landa säkert. Men, som händelserna nedan visar, sker inte denna typ av misslyckande ofta och kan enkelt överstiga besättningens förmåga att styra planet.

Exempel där detta har hänt:

Japan Airlines Flight 123 förlorade det mesta av sin vertikala stabilisator när det bakre tryckskottet misslyckades. Trots att de också förlorade hydrauliska system lyckades piloterna hålla planet i luften en stund men slutade krascha in i ett berg.

American Airlines Flight 587 förlorade sin vertikala stabilisator när pilotens roderingångar överbelastade strukturen. Det kraschade strax efter.

B-52 förlorade det mesta av sin vertikala stabilisator på grund av att extrem turbulens. Piloterna kunde förlänga luftbromsarna på vingspetsarna för att ge viss stabilitet. Flygvapnet skickade upp ett jaktsplan för att hjälpa piloterna och tillhandahöll teknisk vägledning från marken. Besättningen kunde återföra planet till en säker landning ( se en video ). Det fanns åtminstone tre andra instanser där den vertikala stabilisatorn misslyckades på B-52, allt slutade med förlusten av planet. Denna speciella flygning utfördes med testpiloter för att avsiktligt flyga genom turbulens, inspelning av data för att förstå misslyckandena på det andra flygplanet. Men flygningen stötte på oväntat allvarlig turbulens, vilket ledde till att den vertikala stabilisatorn separerades.

Som alltid beror det. Det finns flera saker som ger riktningsstabilitet:

• Stabiliseraren, självklart,
• Positiv vingsvep,
• fenor och
• pusher propellrar.

De måste arbeta mot de destabiliserande delarna:

• Skrovet,
• Externa tankar och butiker,
• Traktor propeller och
• Framåtriktade motornaceller.

Om vertikal är den enda stabiliserande delen, förlorar det att krascha strax efter. Flygplan måste möta framåt för att skapa tillräcklig hiss. Momentära undantag räknas inte: WW I-stridsflygplan hade mycket små vertikala svansar och följaktligen låg riktningsstabilitet. Flera tyska piloter av WW I perfektade en teknik där plötslig roderinsats skulle trycka flygplanet utöver det stabila regimet av gängvinklar, och flygplanet skulle göra en snabb, full rotation runt sin vertikala axel. Detta skulle skrämma piloterna för att följa flygplan, för nu skulle deras motståndares maskingevapen peka på dem. Men det fanns ingen verklig möjlighet att sikta, och rotationshastigheten var så hög att mycket få skott verkligen skulle gå i riktning mot det efterföljande flygplanet.

Storleken på den vertikala svansen av flervägda flygplan drivs av behovet av att motverka gängningsmomentet på grund av en misslyckad motor. Om alla motorer kör, behöver den vertikala svansen bara vara 1/3 så stor. Om låga nederländska rulla stabiliteten tolereras kan den skäras ännu mer. Om de andra delarna kan bidra till tillräcklig stabilitet, kan en delvis förlust av den vertikala ytan överlevas. Med en svepad vinge är nyckeln att flyga i en flygregime där den hjälper mest, det är med låg hastighet. I fallet med B-52H 61-023, som hade detta pågått den 10 januari 1964, tillhandahölls ytterligare hjälp genom att sänka det bakre landningsutrustningen som bidrog till en liten fin effekt och genom att flytta tyngdpunkten framåt genom att pumpa bränsle.

Om mer av stabilisatorn hade brutits, skulle längsgående stabilitet ha gått vilse. De killarna var både lyckliga och mycket skickliga piloter.

61-023 reparerades och flög i mer än 40 år efter denna händelse. Det gick i pension 2008.

Det finns flera plan som är avsedda att flyga utan vertikala stabilisatorer (som B-2 bombare , för exempel). Men de har mycket smarta splitflikar som utgör bristen på stabilitet / kontroll som vanligtvis tillhandahålls av en horisontell stabilisator / roderinstallation. I grund och botten öppnas en delad flik och skapar mer drag på vingen, som aileronen placeras på och drar den sidan av flygplanet tillbaka. Sålunda använder dessa flygplan det systemet för horisontell stabilitet.

Om ett plan inte är konstruerat för att fungera utan verticle-stabilisatorn, skulle det ha problem om det förlorade det. På hantverk med horisontella stabilisatorer, i allmänhet, om planet blir lite sidledes, kommer luftflödet att trycka mot stabilisatorn och sålunda flytta planet tillbaka i linje. Om du förlorat det systemet, skulle du hitta hitta ett annat sätt att kompensera för ojämn instabilitet.

Det är teoretiskt möjligt att du kan använda differentiell drivkraft mellan motorerna för att hålla planet i linje. Beviljas, svaret skulle vara mycket trögt och svårt att kontrollera (speciellt på en stor jet som A380), men det är möjligt att det kunde göras med rätt plan (ett med snabbt svarande motorer) och de rätta förhållandena (jämna luft, i grund och botten).

Förmodligen inte. Ett ledsamt exempel är American Airlines Flight 587 . Om planet förlorar bara en liten del av finen, kan det vara bra, men om det förlorar finen, så händer två stora saker:

Försvårande av ovanstående är det faktum att piloter inte trodde vad som faktiskt hände och det skulle vara mycket svårt för dem att vidta lämpliga åtgärder.

Jag är ganska säker på att ett flygplan som har flygtråd inte kommer att krascha. Flyga genom tråd kontrollerar stabiliteten hos ett plan genom att justera styrytorna. När flikarna är ute kommer det att balansera båda sidor för att förhindra att man rinner. Jag ser ingen anledning till att felet i den vertikala stabilisatorn inte kan kompenseras genom att reglera flikarna. En pilot kunde inte göra det. En dator ja.

Redigera: Jag är inte så säker längre. Att lossa hela vertikal stabilisatorn är mycket värre än att bara lossa roret. Men jag skulle säga att det fortfarande finns hopp.

Visst kommer det att (aerodynamiskt sett). Som tidigare nämnts krävs det ganska mycket ett digitalt flygkontrollsystem men (även kallt "fly by wire").

Lockheed Martin X-44 Manta är ganska mycket F-22 utan vertikala flygkontrollytor.

Det kan utföra en nödlandning om det inte finns några ytterligare skador vid svansytan som hissar. På JAL 123 kraschen saknades en vertikal stabilisator men det var inte anledningen till att de kraschade. JAL-krasch inträffade på grund av fel på hissens kontroller.

Flight 587 genomgick våldsamma rotationer innan den vertikala knäppningen knäpptes. När det var förlorat, stoppade ingenting planetens rotation och det fortsatte bara att gissa tills man kom in i en snurrning. Om den vertikala stabilisatorn helt enkelt hade kommit av medan planen var i normal flygning, vem vet om det skulle ha överlevt till land, men det hade nog inte direkt spunnit ur kontroll.

Andra fall där planen kraschade efter att ha förlorat den vertikala staven är XB-70 , där den förlorade båda dess vertikala stavar efter en kollision, och också förlorade sin vertikala stavning på grund av en kollision och DHL Flight 611 kollision. Flight 611 överlevde längre än flygplanet som slog det, men bröt upp snart efter på grund av påfrestningar som satts på planet från det våldsamma yawing och dyket. Det bör noteras att en modern flyglinje skulle förlora sin viktiga hydraulik om finen lösgör, vilket gör alla kontrollytor oanvändbara.

Det är inte svårt att designa ett svepande flygplan för att flyga bra utan en vertikal svans. Till exempel en "Zagi" flygande vinge som denna