Почему в большинстве сверхзвуковых самолетов или истребителей используются цельноповоротные рули?

Две самые важные причины иметь стабилизатор (наиболее распространенный цельноповоротный руль) — это устойчивость на сверхзвуковых скоростях и повышенная маневренность.

Когда аэродинамический профиль приближается к своему критическому числу Маха, отклоняющийся поток, проходящий мимо передней кромки крыла, потому что он должен двигаться быстрее, чем само крыло, чтобы следовать контуру, начинает превышать 1 Маха, а затем замедляется ниже него, вызывая трансзвуковую ударную волну. формируются за передней кромкой крыла. Эта ударная волна вызывает граничное разделение воздушного потока на задней кромке крыла, где размещаются традиционные поверхности руля высоты. Это снижает подъемную силу крыла, а также эффективность поверхностей руля высоты - явление, известное как «сгибание Маха». Вместо этого, перемещая всю управляющую поверхность, этой проблемы можно избежать, поскольку весь аэродинамический профиль, независимо от качества потока воздуха над любой его точкой, используется для направления воздушного потока и, таким образом, оценивает нос самолета.

Во-вторых, и это более интуитивно понятно, чем больше поверхность руля высоты, тем больше воздуха он перенаправляет и, следовательно, тем больше силы он воздействует на хвостовую часть, что, в свою очередь, позволяет пилоту поворачивать самолет с большей скоростью. Идеальной конечной точкой этого направления мысли является то, что весь стабилизатор также становится поверхностью лифта; «стабилизатор».

Оба эти соображения имеют решающее значение для конструкции истребителей, которые, начиная с четвертого поколения, почти все были способны развивать скорость 1 Маха (а некоторые могли превышать 2 Маха), и которые также должны были обладать высокой маневренностью, даже если момент инерции фюзеляжа в плоскости тангажа увеличивается (неизбежный побочный эффект оборачивания планера вокруг двух высокопроизводительных реактивных двигателей, проходящих по всей длине фюзеляжа).