Varför finns inte flygplan med frammonterade vertikala stabilisatorer? [duplicera]

3

Många flygplan har de horisontella stabilisatorerna monterade framför huvudvingarna (det här kallas en canard konfiguration ); Men, enligt min bästa kunskap, verkar det inte finnas några flygplan med vertikala stabilisatorer framför vingarna.

Varför är detta?

    
uppsättning Sean 24.05.2018 22:58

4 svar

3

Stabilisatorer skapar riktningsstabilitet - de håller spetsiga änden spetsiga framåt. För att göra det måste de monteras bakom rotationspunkten som flygplanet roterar om, tyngdpunkten.

Så när en luftplatta eller kontrollyta är monterad framåt, framför tyngdpunkten (canard), kan den inte i sig fungera som stabilisator, (även om vi kan referera till det som en stabilisator) . Det är faktiskt bara en horisontell eller pitch kontrollyta .

I det här fallet (en frammonterad canard) skapar inte canard riktningsstabilitet, den bakre monterade huvudvingen skapar denna riktningsstabilitet (stigstabilitet) kring sidaxeln. Kanoten själva förringar från riktningsstabilitet. Det är där för att ge kontroll över sidaxeln.

En vertikal stabilisator finns för att ge riktningsstabilitet kring den vertikala axeln (yaw eller sideslip stabilitet). Du kan inte montera en vertikal stabilisator framåt eftersom det inte finns någon annan vertikal luftplatta på baksidan som ger riktningsstabilitet kring den vertikala axeln. Eller kanske det var mer korrekt att säga att du kunde, men bara om det fanns en större vertikal stabilisator i ryggen. I så fall skulle det vara meningslöst att sätta en annan i fronten. det skulle minska stabiliteten och kräva att den bakre monterade är större.

Ett exempel här för att illustrera punkten kan vara AIM-7 sparrowilten. Den har den horisontella och vertikala kontrollytorna på framsidan. Den har fasta vingar på missilens bakre ände (vilka är de stabiliserande flygplåtarna) och rörliga styrytor något framåt av C.G. Den upprätthåller en konstant * rulleinställning och kan manövrera i vilken riktning som helst (vänster / höger / uppåt / nedåt) utan att rulla eller ändra sin vinkel. Det gör det genom att avböja framåtriktningsytorna vid behov för att skapa lyft i önskad riktning. Så det har det effektivt horisontellt och vertikalt "stabiliseringsmedel" (faktiskt kontrollytor) framåt av sina fasta stabiliserande luftplåtar.

* OBS. trots att i själva verket i F-4 åtminstone var AIM-7 programmerad att alltid initialt rulla och sedan upprätthålla en rulle attityd där dess vingar och kontrollytor är orienterade i en "X" -konfiguration relativt lanseringsflygplanet, inte som en "+" som du kan tänka dig.

    
svaret ges 25.05.2018 01:11
6

Från bilden kan du se att en vertikal stabilisator monterad bakom flygplanet CG ger ett återställande ögonblick till en yaw störning som ökar när yaw rörelsen ökar. Om finen placerades på flygplanets näsa, före CG, skulle ögonblicket förstärka yaw störningen, som är destabiliserande.

Ett aktivt kontrollerat roder kan vara beläget före CG, men kostnad och komplexitet begränsar normalt detta till saker som missiler.

    
svaret ges 24.05.2018 23:22
3

Alla ovanstående svar är utmärkta, men jag behöver posta det här:

Detta berömda HOTOL, SSTO rymdfarkoster. Notera den vertikala stabilisatorn framåt! I det här fallet tror jag att orsaken till denna layout var att under näsa-högtrappningen hade bakkroppen i stort sett inget luftflöde. Varför de inte använde två vingspetsmonterade fenor ... ja du måste fråga honom.

    
svaret ges 25.05.2018 23:18
2

Eftersom den vertikala finen fwd för CG orsakar statisk och dynamisk instabilitet och kräver ett ökat flygkontrollsystem för att förhindra att flygplanet snurrar. Naturen har gjort denna typ av arrangemang; fåglar med stora näbben som pelikaner och den utdöda pteradaktylen använde sina stora huvud som ror under flygningen och lita på deras centrala nervsystem för att ge ett förstärkt kontrollsystem.

    
svaret ges 24.05.2018 23:22