V形尾翼

V形尾翼

V形尾翼是飛機尾翼的一種形式,由左右兩個翼面組成,像是固定在機身尾部,帶大上反角的平尾。 V型尾翼兼有垂尾和平尾的功能。翼面可分為固定的安定面和鉸接的舵面兩部分,也可做成全動型式。呈V形的兩個尾面在俯視和側視方向都有一定的投影面積,所以能同時起縱向(俯仰)和航向穩定作用。當兩邊舵面作相同方向偏轉時,起升降舵作用;分別作不同方向偏轉(差動)時,則起方向舵作用。

早期航空界人士研究V形尾翼,發現V形尾翼代替普通尾翼時,能以較少的部件總數來減小尾翼之間及尾翼與機身之間的干擾阻力,因此可以提高螺鏇槳驅動的飛機飛行的速度,同時並具有尾翼加工量小的優點。

結構特點

V形尾翼結構圖 V形尾翼結構圖

尾翼的分類一般包括三種:垂直尾翼、水平尾翼和V型尾翼。其中,V型尾翼由左右兩個翼面組成,成“V”型,其飛機結構簡圖如圖(V形尾翼結構圖)所示。正是這種特殊的結構,V型尾翼同時兼有垂尾和平尾的功能,能同時起縱向和航向穩定作用,當兩邊舵面向相同方向偏轉時,起升降舵的作用;相反的,向不同方向偏轉時,則起方向舵作用,因此V尾翼大仰角可控性很好,隱身性能得到提升。

V形尾翼 V形尾翼

常規平尾、垂尾上對應的力是V形尾翼上的力在水平和垂直方向的投影。關於V尾的尺寸,NACA研究表明,當其面積達到與所需平尾和垂尾分開時的總和相等時,能獲得滿意的操穩性。要想達到上述要求,操縱動作較複雜,但是干擾阻力得到降低。V型尾翼的兩翼左右對稱分布,研究時通常只考慮其中一隻。其結構主要由垂直安定面、尾翼前緣、尾翼後緣、尾翼翼尖、尾翼根部整流罩和升降方向舵構成,結構形式如圖所示。

V形尾翼 V形尾翼

V形尾翼根據尾翼的朝向又分為上反角V形尾翼和下反角V形尾翼。並具有如下特點:

1.下反V形尾翼由於躲開了翼身組合體的遮擋,氣動效率比上反V形尾翼高,因此能提供更好的縱向及橫航向穩定性。

2.尾翼的側洗導數對航向穩定性起決定性作用。

3.上反V尾側洗導數隨飛機迎角的增加而變大。

4.下反V尾側洗導數在一定側滑角下隨飛機迎角的增加而變小,具有較好的大迎角航向靜

穩定性。

典型機型

V形尾翼 V形尾翼

目前先進無人機多採用V型尾翼布局,比如國內的“長鷹”無人機、“天翅”無人機、“翼龍”無人機及美國的“RQ-4A全球鷹”無人機等。

“長鷹”無人機由北航研製,實現我國無人機由短航時、近中程,向長航時、遠程的歷史性跨越。

“天翅”無人機,屬於近程偵察無人機,全機長8.9米,全機高3.44米,最大起飛重量2350公斤,戰時用於執行戰術偵察與任務監視,平時主要進行巡邏與監視,為邊、海防服務。

“翼龍”無人機,是一架中低空,長航時,多用途,軍民兩用的無人機,可執行監視、偵查及對地攻擊等任務,也可用於維穩、反恐、邊界巡邏等。

美國“RQ-4A全球鷹”無人機,能承載的燃料超過7000千克,航程最高可達25000千米,自主飛行時間長達36小時,能夠執行跨洲際的飛行任務,並能在目標區上空18300米處停留,進行24小時偵察。

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