Varför har F / A-18 och F-22 Raptor horisontell stabilisator samt kantrador för pitchkontroll?

Roderna på moderna fighters är främst avsedda att minska deras radarsnitt . En rak vertikal svans skulle producera en hörnreflektor i kombination med skrovet eller vingen och skulle skicka radarvågor rakt tillbaka till sin källa. För att minska detektionsradien måste ett sådant beteende undvikas. Det första flygplanet att använda detta trick var SR-71.

På F-18 var ytterligare en anledning att flytta de vertikala svansens spetsar i sidoväxlingen hos den kina vortexen: Vings stora framkant förlängning ger en stark vortex vid hög angreppsvinkel vilket förbättrar effektiviteten hos svansar och ger bättre kontroll. Sprängningen av virveln skulle dock orsaka tung buffering, och en ytterligare åtgärd behövdes för att förbättra tröttheten livet av svansarna.

Den horisontella svansen är en nödvändighet för pitchkontroll och att trimma flikmomenten i landningskonfigurationen. Se bara på Boeings tillträde till JSF-tävlingen : X-32 var ursprungligen planerad som ett delta med endast vertikala svansar , men när Navy raffinerade sina operatörskrav skulle Boeing lägga till en konventionell horisontell svans för att uppnå den önskade angreppsvinkeln och minsta hastighet.

BoeingX-32(vänster, källa ) och den planerade produktionsversionen ( höger, källa ) med den tillagda horisontella svansen. F-117 var ett flygvapenplan med mycket begränsad smidighet, så det kunde komma undan med en tailless-design. Verkliga soldater och flygplan kan inte.

Att ge den horisontella svansdioden reducerar effektiviteten på två sätt:

Observera att dragningen av en V-tail beror på den totala lyft som skapats, oavsett riktning. Endast den horisontella komponenten är effektiv för pitchkontroll, så en brant vinklad V-svans är mycket ineffektiv för pitchkontroll. I luftkampen kommer det höga draget att minska prestanda när det behövs mest.

De är väldigt olika flygplan, byggda för olika krav, menade att fylla mycket olika roller.

Stora svansar är bra för pitch authority och high alpha --- som är bra för manövrering och dogfighting, men inte särskilt relevant för F-117s uppdrag.

F-117 var en medelhög, taktisk bombare som spenderade sitt livsfordon kring ett par stora bomber på 2000 lb. Det var inte förväntat att tango med motsatta fighters, så manövrerbarhet var mindre viktig, sålunda små svans och väldigt blygsamt T / W-förhållande. Stealth höll det levande, inte fint fotarbete.

Raptor är en luftöverlägsenhetskämpe (med lite multirole-kapacitet). Dess jobb går tå-till-tå med någon annan i luften. Så alla klassiska prestandaparametrar betyder: T / W, acceleration, topphastighet, stigningshastighet, svänghastighet och svängradie. Det kommer att vända en Hornet (momentan och hållbar) och out-run en F-16 trots att den är dubbelt så tung som heller. Stora svansar är ännu viktigare för kontroll här, särskilt de mycket höga höjderna på vilka F-22 kan flyga.

Med andra ord måste Raptor och Hornet vara ganska nimble --- F-117 gör det inte.

Här är en Super Hornet som ger en liten show. Titta på det, kasta näsan runt klockan 4:35 och 5:00.

F-117: s designfilosofi skilde sig från F-22 (eller F-18, som inte var avsedd för att vara ett flygplan). Den främsta designföraren av F-117 (i själva verket nästan den enda) var att minska RCS-resultatet, vilket var en tydligt icke-aerodynamisk design. Införandet av separata horisontella stabilisatorer skulle ha minskat designens effektivitet. F-117 utnyttjade de fyra elevonerna (en kombination av ailerons och hissar) i stället för den horisontella stabilisatorn, på grund av deras placering långt tillbaka i flygkroppen. Inga horisontella stabilisatorer betraktades någonsin i utvecklingen av F-117.

F-22, å andra sidan, hade ett supersoniskt högpresterande stridsflygplan, vilket skulle kräva horisontella stabilisatorer för manövrerbarhet (det är en supermanövrerbar fighter som använder stötviktning). I avsaknad av horisontell stabilisator skulle det vara mycket svårt för F-22 eller F-18 att nå sina prestationsmål, särskilt för bäraren som bär F-18.

På F-18 genererar hissarna inte tillräckligt nedåt kraft för start. Rorarna ger den extra kraft som krävs. Synlig i den här videon:

Observera att båda roderna är inåtgående vid start. Klart om hissarna inte ger tillräckligt med pitchkontroll, kommer rederna inte heller att göra det heller.