Энциклопедия «Авиация» (1998)

ВЕРТИКАЛЬНОЕ ОПЕРЕНИЕ

Однокилевое и двухкилевое вертикальные оперения.

вертика́льное опере́ние— вертикальная аэродинамическая поверхность (поверхности) летательного аппарата, обеспечивающая его путевую устойчивость и управляемость. На большинстве самолётовВ. о.располагается в плоскости симметрии на верху хвостовой части фюзеляжа (см. рис.). Основная, передняя, как правило неподвижная, частьВ. о.(киль) обеспечивает путевую устойчивость летательного аппарата. На задней части киля обычно помещают подвижную аэродинамическую поверхность — руль направления (РН). РН (см. Рули управления) обеспечивает путевую управляемость и балансировку летательного аппарата относительно вертикальной оси, например, при полёте с боковым ветром или с отказавшим двигателем. При переходе от дозвуковых к сверхзвуковым скоростям полёта аэродинамическая эффективность несущих поверхностей (как и эффективность органов управления) существенно снижается, в связи с чем на некоторых маневренных сверхзвуковых самолётах используют целиком поворотноеВ. о.(без РН). В некоторых случаях для повышения путевой устойчивости на летательный аппарат устанавливают подфюзеляжные гребни аэродинамические.Наличие на манёвренных сверхзвуковых самолётах внешних подвесок, требующих дополнительных мер по повышению путевой устойчивости летательного аппарата, а также снижение эффективностиВ. о.на больших углах атаки и при переходе к сверхзвуковым скоростям полёта приводит к тому, что обеспечить устойчивость самолёта однокилевымВ. о.(при разумных его размерах) невозможно. По этим причинам иногда используют двухкилевоеВ. о., кили (килевые шайбы) которого располагают на крыле, фюзеляже, на концах стабилизатора или хвостовых балках. Использование двухкилевогоВ. о.может быть обусловлено также компоновочными соображениями (например, у самолётов «летающее крыло»), необходимостью перевозки на фюзеляже крупногабаритных грузов или установкой на нём больших внешних радиолокаторов. Отметим, что аэродинамическая эффективность единицы площади двухкилевогоВ. о.ниже, чем у однокилевого, из-за интерференции аэродинамической между килями.

ЭффективностьВ. о., оцениваемая по приросту путевой статической устойчивости летательного аппарата за счёт установкиВ. о., определяется его аэродинамической компоновкой и пропорциональна статичному моменту Вв.оплощадиВ. о.:

Вв.о=В.О.В.О., гдеВ.О.— относительная площадьВ. о.(отношение площадиВ. о.к площади крыла),В.О.— относительное плечоВ. о.(см. Плечо оперения). Обычно значения Вв.о.лежат в диапазоне 0,05—0,1. Основными расчётными случаями выбора площадиВ. о.(в том числе РН) являются обеспечение определение запаса путевой статической устойчивости (см. Степень устойчивости), осуществление балансировки самолёта при отказе двигателя критического, возможность выдерживания курса летательного аппарата при заданном боковом ветре.

Недостаточность путевой статической устойчивости летательного аппарата, вызванная малой площадьюВ. о.приводит к неудовлетворительным характеристикам его боковой устойчивости и боковой управляемости (большое время затухания колебаний бокового возмущённого движения, неприемлемый характер управляемого движения летательного аппарата по крену, большая нежелательная взаимосвязь крена и рыскания). В некоторых случаях удаётся уменьшить площадьВ. о.путем использования в системе управления летательным аппаратом автоматических устройств, например, автомата путевой устойчивости.

КонструкцияВ. о.аналогична конструкции крыла, площадьВ. о.составляет 12—20% площади крыла, площадь РН — 20—30% площадиВ. о., углы отклонения РН до 25°. ОбычноВ. о.выполняется с удлинением λ = 0,7—2 и сужением η = 2—3 (см. также Сужение крыла); угол стреловидностиВ. о.меняется в широких пределах: χ = 10—45°.

А. Г. Обрубов.

  1. вертикальное оперение—vertical unit...Русско-английский аэрокосмический словарь
  2. вертикальное оперение—vertical tail...Русско-английский словарь по авиации
  3. вертикальное оперение—impennaggio verticale...Русско-итальянский политехнический словарь
  4. вертикальное оперение—вертикальне оперення прямовисне оперення доземне оперення...Русско-украинский политехнический словарь
  5. вертикальное оперение—svisl chvostov plochy...Русско-чешский словарь
  6. вертикальное оперение—Вертикальное оперение вертикальная аэродинамическая поверхность поверхности летательного аппарата обеспечивающая его путевую устойчивость и управляемость. На большинстве...Энциклопедия техники