Varför har några stridsstrålar rörlig horisontell stabilisator istället för hissar installerade på stabilisatorerna?

Alla delar av flygplanets horisontella yta rör sig, inte bara den bakre delen. Den bakre delen, kallad en hiss, kan gå mycket snabbare och är för manövrering. Den främre delen, kallad en (trimmbar) stabilisator, är för trimning och rör sig långsamt. Den flyttas som svar på förändringar i lastning, hastighet eller klaffinställningar och placerar svansytan så att endast små kontinuerliga hissböjningar behövs. Det behöver inte gå fort - höga belastningsfaktorer skulle störa passagerarna och överbelasta strukturen.

A330-portensbakplansrot(bild källa ). Notera de markeringar som visar intervallet av incidensvinklar som omfattas av den trimmbara stabilisatorn.

Fördelar med en stabiliserande hisskonfiguration:

• Camber: Hissens avböjning ändrar klacken på svansytan på svansytan och gör tillverkningen av den avsedda lyftbytet effektivare . Om hissböjningen ska skapa en downforce, produceras negativ camber och vice versa. Detta minskar draget som skapas för att manövrera flygplanet.
• Nedre styrkor: Genom att flytta en mindre yta, mindre hydraulkraft och på små flygplan behövs mindre muskelkraft för samma momentändring än med en full Flytande svans eller rörlig yta. Ger mening, eller hur?
• Bättre anpassning av gångjärnsmomentderivaten: Två effekter är viktiga för att få styrkrafterna rätt: Ändringen i gångjärnsmomentet över avböjningsvinkeln ($ c_ {r \ eta} $) och förändringen i gångjärnsmomentet över vinkeln på attack ($ c_ {r \ alpha} $). Med flikar kan både höger gångjärnsläge, näsaform och kontrollhorn vara skräddarsydda individuellt, medan en fullflygande svans eller rörlig yta ger designern mindre frihet att manipulera både självständigt. Observera att fullflygande svansar endast uppstod med hydrauliska kontroller, för att endast dessa system kan hantera kontrollkrafterna för alla rörliga kontrollytor med hög hastighet.

Hornbalansochöverhängningsbalanspåkontrollytorna(bild källa )

Fördelar med en fullflygande svansyta

• Genom att undvika konturavbrott på grund av flikböjning kan alla rörliga kontrollytor undvika chocker som annars skulle inträffa vid hög subsonisk hastighet . Detta är deras främsta fördel för stridsflygplan.
• Vid supersonisk hastighet kommer den ojämna ytan att producera mindre drag, så för supersonisk hastighet är den rörliga kontrollytan effektivare.
• Genom att flytta hela svansytan med hög hastighet, kommer en överflyttande kontrollyta att producera den högsta hastigheten av momentförändring över tiden möjligt. För att producera även den mest ändamålsenliga ändringen, måste den dock vara större än en jämförbar stabiliserande hisskombination eftersom det förlorar fördelarna med variabel camber.
• Den rörliga kontrollytan har inga luckor som kan lägga till radarreflektioner, vilket möjliggör en snyggare design.
• Lägre mekanisk komplexitet. Detta kompenseras något av behovet av mycket mjukare hydraulik.

Alla rörliga horisontella svängplanen brukar kallas en stabilator (stabilisator + hiss) eller allt rörligt svansplan eller i vissa fall svansplatta. Detta används oftast i stridsflygplan av några anledningar:

• Förbättrad manövrerbarhet. Den allt rörliga bakplattan erbjuder högre manövrerbarhet jämfört med stabilisator + hiss som finns i civila flygplan. I grund och botten ger stabilatorn ett bredare spektrum av pitchkontroll över ett större antal hastigheter. Dessutom hänger stabilatorn kring aerodynamiskt centrum , vilket kräver relativt mindre kontrollinmatning från piloten för operation.

" F 22 Raptor Tail Feathers foto D Ramey Logan "av WPPilot - Egent arbete. Licensierad enligt CC BY-SA 4.0 via Wikimedia Commons .

• Vikt och Drag. Stabilisatorkonstruktionen är enkel jämfört med stabilisatorn + hissen, som praktiskt taget bara har en platta och har inga kontrollbindningar inuti. Detta gör det lättare och ger mindre drag.
• Stabilitet. Stabiliseringsdesignen hjälper till att eliminera Mach-uttaget. Mach-tuckning är näsa nedåtgående på grund av en förändring av trycksättets position. Detta orsakas av en bakåtgående rörelse av chockvågen som uppträder i ett flygplan i transonflykt. När flygplanet accelererar utöver det begränsande Mach-numret eller det kritiska Mach-numret (det maximala Mach-numret som det kan fungera) ökar hissmyndigheten som krävs för att styra flygplanet (för att förhindra ett dyk) utöver hissens. Stabiliseringsdesignen förhindrar detta.
• Stealth. Stabiliseringsdesignen, med rena linjer och inga diskontinuiteter, erbjuder mer smyg jämfört med stabilisatorn och hissdesignen. Designen kan också optimeras för smyg med kanter mm.

Vissa GA-flygplan använder alla rörliga svansplan för t.ex. Piper Cherokee . Det finns dock ett par anledningar att detta system inte brukar användas i civila flygplan:

• Control Power. Som tidigare noterat stannar stabilatorn kring det aerodynamiska centret, vilket innebär att det ögonblick (och piloten) som krävs är konstant. Vid civila flygplan måste flygplanet visa ett ökande motstånd mot en ökande pilotinsats. När de används, har stabilisatorerna i GA-flygplan en anti-servoflik för att ge mer motstånd.

Källa: avstop.com

• Krav. Det finns inget krav på civila flygplan för högre manövrerbarhet eller supersonisk flygning. Vid Concorde överträffades trimproblemet i det transoniska området genom att byta bränsle mellan bränsletankarna och därigenom ändra flygplanets tyngdpunkt.