Vad är funktionen för den nedre vertikala finen på en MIG-23?

Riktningsstabilitet vid supersonisk hastighet.

Luften ovanför flygplanet är mindre tät vid supersonisk hastighet, och elasticiteten minskar effektiviteten hos finen - det böjer och vrider sig från luftbelastningen. Omvänt arbetar den nedre finen i tätare luft och skapar mer sidokraft per område.

Den nedre finen skiftar också den empiriska aerodynamiska centrum nedåt, vilket förbättrar hanteringsegenskaperna. Att lägga till ett område under mittlinjen bidrar till att minska den vertikala svansens rullebidrag i sidoslip, vilket förbättrar hanteringsegenskaperna (mer riktningsstabilitet och nedre yaw-inducerad rulle).

Så länge som den vertikala svansytan ligger ovanför mittlinjen (mer exakt tröghetens longitudinella axel - för nu kan vi antar att båda faller ihop), kommer sidokraft också att skapa ett rullande ögonblick. Detta är oönskat för att nu ett kommandot kommer inte bara att skapa det avsedda ögonblicket, utan också ett rullande ögonblick.

Om du vill svänga för att vända, kommer den vertikala svansen ovanför mittlinjen att rulla flyget i fel riktning, så du behöver mer samordnat aileron-kommando än med en symmetrisk vertikal svans.

MiG-23 är inte ensam: Många supersoniska stridsflygplan använder ventrala fenor. Se bilden nedan för ett exempel där effekterna av ytterligare vertikal svansområde jämförs med effekterna av ett ventralfena i samma område.

(Källa:RayWhitford:Fundamentalsoffighterdesign)

Vidsupersoniskahastigheterhardenventilafinenidetstyva,lågaaspektetettnästankonstantbidragtillriktningsstabilitet,medandenvingeformigavertikalasvansenförlorareffektiviteteniproportiontillPrandtl-Glauert-faktorn$\frac{1}{\sqrt{Ma^2-1}}$eftersomdenböjerochvridermerpågrundavdesshögrebildförhållande.DenlillaventralfineniF-104ökaderiktningsstabilitetenmed30%vidMach2.

(Källa: Ray Whitford: Fundamentals of fighter design)

Vid höga angreppsvinklar ligger den vertikala svansen i kölvattnet som reducerar lokalt dynamiskt tryck och följaktligen effektivitet. Den ventrala finen är då i ideala flödesförhållanden, så det kan bidra till att stabilisera flygplanet vid hög angreppsvinkel, precis när skrovet bidrag till instabilitet är störst.

Den där svansen under magen gjorde det lättare för MiG-23 att stabiliseras vid höghastighetsförhållanden. Den delen skulle vikas bort för markoperationer om du också är nyfiken på det.

Källa

Den kallas kallad en ventralfin och används för att ge bättre stabilitet. Ett antal stridsflygplan (till exempel F-14, F-8) har dem. bilden nedan visar ventralfen i F-8.

Bildfrån nasa.gov

Att lägga till en ventralfin hjälper till att öka riktningsstabiliteten (speciellt vid supersoniska hastigheter) och reducerar den induktiva rullningen (eftersom rullens bidrag av vertikal fin minskas i sidoslip). Detta förbättrar hanteringskvaliteterna. En annan fördel är att de bibehåller sin effektivitet vid höga angreppsvinklar, medan den vertikala finen kan vara blankad av huvudvingen.

De ventrala fenomenen i Mig 23 var ganska stora, vilket krävde att de föll vid landning.

MiG-23medvingeflikarsänkta,landningsutrustningutplaceradochventralfenaviktaåtsidannärdennärmarsigland;bildfrån aerospaceweb.org

Detta är inte begränsat till Mig-23; Vought XF8U-3 'Super Crusader' hade också ganska stora ventrala fenor, vilket krävde vikning.