Почему многие истребители имеют двойные вертикальные стабилизаторы?

Многие истребители имеют двойные вертикальные стабилизаторы, например F-14, F-15, F/A-18, F-22:

введите описание изображения здесь

Напротив, большинство самолетов авиации общего назначения и коммерческих авиалайнеров этого не делают. Хотя в обеих категориях, безусловно, есть исключения, я думаю, будет справедливо сказать, что эта конструкция сравнительно гораздо более распространена в истребителях.

В чем преимущество двойных вертикальных стабилизаторов? Почему это часто встречается в истребителях?

Резервирование на случай боевого повреждения.
Поскольку эти самолеты расширяют возможности управляемого полета, им нужны управляющие поверхности, которых нет у большинства самолетов. Многие из этих самолетов не могли бы даже летать без сложных компьютерных систем, на которых они работают, а вертикальные «стабилизаторы» делают гораздо больше, чем просто контролируют рыскание, как на коммерческих самолетах.
Поскольку вы опубликовали F / A-18, здесь вы можете получить представление о том, что еще делают эти вертикальные стабилизаторы: Aviation.stackexchange.com/questions/19214/…
Преимущества сдвоенных вертикальных стабилизаторов подробно описаны здесь: Aviation.stackexchange.com/questions/24020/…
Я также хотел бы отметить, что это во многом зависит от «культуры дизайна», т.е. все примеры, которые вы разместили, из США. треугольные крылья и утки, которые практически отсутствуют в конструкции США.

Ответы (3)

Есть несколько причин, по которым многие конструкции истребителей/бомбардировщиков имеют 2 вертикальных стабилизатора:

  • один большой хвост создавал большую силу сдвига в основании, 2 меньших хвоста означают меньшую силу в основании вертикального стабилизатора. Это позволяет получить более легкую структуру
  • избыточность при повреждении одного хвоста. Философия ВМС США заключается в том, что 2 лучше, чем один, это имеет смысл, учитывая, что их самолеты проводят большую часть времени над океанами, где мало альтернативных посадочных площадок.
  • двойные хвосты короче, чем один большой хвост, а высота по вертикали важна для самолетов-носителей.
  • сдвоенные двигатели, разнесенные друг от друга, создают широкую заднюю часть фюзеляжа, которая может создать эффект гашения с одним хвостовым оперением посередине, 2 хвостовых оперения означают, что всегда есть один эффективный вертикальный стабилизатор.
  • Двойные хвосты создают меньшее поперечное сечение радара и позволяют наклонять хвосты для отклонения радиолокационных сигналов от бортовых радиолокационных источников.
Кроме того, меньший размер означает меньше поверхностей, отражающих радар.
Правда @Sami, я не уверен, что это основная причина для большинства дизайнов, но для некоторых определенно.
Думаю, я бы охарактеризовал это как приятный бонус.
«Философия ВМС США гласит, что 2 лучше, чем один». Жаль, что они не получили от программы JSF того, чего хотели... :/
TBH, у вас есть некоторые проблемы с асимметричным управлением, если вы теряете одну из двух решек в тильтовой паре.
@MSalters Я думаю, что для самолета, которому нужен вертикальный стабилизатор, асимметричный лучше, чем ничего, не так ли? :) Я думаю, это похоже на потерю одного из двух ваших двигателей (если у вас их два)...
@SnakeDoc - Navy needs two enginesСовременные двигатели прошли долгий путь и достаточно надежны. За последние 25 лет F-15 потерпел 5 аварий класса А; F-16 пострадал ноль. Оба они используют один и тот же двигатель F100-PW-229. --- Сравните ранний F-16 с нынешним F-35. После 8 лет полета F-16 разбил 50 самолетов (прозвище: Газон Дарт). За 8 лет мы потеряли только один F-35 (на земле; отказ двигателей из-за чрезмерных маневров до износа двигателей). Военно-морской флот уже успешно летал на одномоторных самолетах; Я думаю, они будут в порядке.
@HephaestusAetnaean Наличие 2 двигателей — это не только случайный отказ двигателя. Наличие второго двигателя значительно увеличивает живучесть во многих сценариях, особенно для самолетов, находящихся посреди океана на движущейся лодке. И сравнивать потери с F-35 довольно неискренне, учитывая, что самолет почти даже не служит как бы ограниченного использования в одной отрасли. Предполагается, что F-35 заменит многие планеры, включая A-10, и мы знаем, что у многих A-10 отказал двигатель из-за огня из стрелкового оружия, но они благополучно вернулись благодаря второму двигателю.
@SnakeDoc - Второй двигатель также увеличивает MX и вероятность отказов, что может вывести из строя оба двигателя, если они установлены рядом --- Я думаю, что сравнение потерь F-16/35 весьма благоприятно для F-35: потеря срока службы F-16 показатель составляет около 4 на 100 000 часов. Парк F-35 составляет 2 на 100 000 часов (1 потеря на земле за более чем 50 000 часов , 0 аварий), что удивительно, учитывая, что F-35 все еще находится в разработке, когда вы ожидаете, что аварии будут происходить чаще.
@SnakeDoc - сегодня я не буду вдаваться в дебаты об А-10, но множество других самолетов (как с одним, так и с двумя двигателями) выдержали огонь из стрелкового оружия и выжили. Но против ЗРК послужной список более четкий. A-10 прекрасен, но люди воспринимают репутацию «летающего танка» слишком буквально, и это затрудняет вывод его из эксплуатации, когда его время истекло. --- Кстати, я забыл, какова была скорость потерь F-16 после его первых 50 000 часов, но это было что-то довольно неудобное.
Я думаю, чат может быть лучшим местом для этой дискуссии, господа.
@HephaestusAetnaean Мы не можем игнорировать рекорд A-10, поскольку предполагается, что его заменит F-35. В роли CAS F-35 будет разорван, как это уже сделали A-10. Наличие второго двигателя, несомненно, повысит выживаемость в этой конкретной роли. Я знаю, что F-16 официально заявлен как многоцелевой, но на самом деле это истребитель завоевания превосходства в воздухе, и сравнивать его с A-10 некорректно. F-16 также не базируются на авианосцах... и F-16 были разработаны как дешевые одноразовые корабли - очень в отличие от F-35. Но да, GdD прав, мы должны поговорить об этом.
Комната чата . --- Ежегодная убыль F-16 : 2% в первые 5 лет. Минимум 0,18% в 2005 году.

Хотя причины наличия сдвоенных вертикальных стабилизаторов различаются от самолета к самолету и в основном это конструктивное решение, наличие сдвоенных вертикальных стабилизаторов имеет некоторые преимущества.

  • Наличие сдвоенных рулей увеличивает резервирование, что важно для боевых самолетов на случай боевых повреждений.

  • Наличие сдвоенных вертикальных стабилизаторов помогает уменьшить высоту, хотя это в основном проблема морских самолетов. Например, и S-3 Viking, и A-5 Vigilante должны были складывать вертикальное хвостовое оперение для размещения внутри ангаров.

А-5

По USN — www.navsource.org 1 , общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3109863

  • В случае двухмоторного самолета с широко разнесенными двигателями наличие сдвоенных рулей помогает получить достаточную власть руля направления в случае отказа двигателя.

  • Наличие сдвоенных вертикальных стабилизаторов уменьшает их размер, что приводит к снижению нагрузки на основание стабилизатора и уменьшению веса.

  • Одним из преимуществ наличия сдвоенных вертикальных стабилизаторов является то, что расположение вертикальных хвостовых оперений помогает иметь полномочия управления при высоком уровне альфа (где фюзеляж/крыло может блокировать один вертикальный стабилизатор).

  • В современных самолетах-невидимках наличие двойного оперения позволяет наклонять их, что помогает снизить RCS. За исключением бесхвостых самолетов (таких как B-2), почти все другие самолеты-невидимки имеют скошенные двойные хвосты.

  • У некоторых самолетов, таких как А-10, было двойное хвостовое оперение, которое было предназначено для маскировки выхлопа двигателя с земли для обеспечения большей живучести.

В конце концов, наличие одинарного или сдвоенного вертикального оперения является проектным решением и принимается в зависимости от требований. Например, предварительные проекты A-5 Vigilante имели двойное хвостовое оперение, в то время как окончательный проект имел однокилевое оперение, а в случае с F-14 Tomcat все было наоборот .

Кроме того, насколько я понял, рули направления служат также «элеронами» и/или «тормозами скорости», когда их поворачивают в противоположном направлении относительно друг друга. Это правильно?
@yo, ты имеешь в виду, если они оба смотрят внутрь или наружу? Основной наблюдаемый эффект заключается в том, что это дает им дополнительные полномочия «руля высоты», то есть они помогают самолету больше подниматься по тангажу. Величина дополнительного сопротивления или эффекта «торможения скорости» незначительна по сравнению с моментом тангажа, который он вызывает. Чтобы понять, что я имею в виду, посмотрите на руль высоты: он также вызывает сопротивление при отклонении, но в первую очередь вызывает большой тангаж. В дополнение ко многим уже перечисленным веским причинам, двойное V-образное хвостовое оперение может помочь уменьшить общую массу, позволяя уменьшить руль высоты, в то время как самолет может достичь того же момента тангажа.

причина двух вертикальных оперений в том, что самолет может маневрировать в ситуациях с большим углом атаки. С одним вертикальным хвостовым оперением вы не можете поворачивать (маневрировать) в ситуации с большим углом атаки, что делает самолет мишенью для обстрела.

Ваш ответ можно было бы значительно улучшить, добавив несколько ссылок. Добро пожаловать на сайт Aviation.SE!
Почему многие истребители имеют двойные вертикальные стабилизаторы?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 9v