The оперение (или ), также известное как хвост или хвостовое оперение, является структурой в задней части самолета, который обеспечивает устойчивость во время полета, подобно перьям на стрелке стрелке. Термин происходит от французского слова empenner, которое означает «опустить стрелу». Большинство самолетов имеют оперение с вертикальными и горизонтальными стабилизирующими поверхностями, которые стабилизируют динамику полета при рысканье и тангаж, а также корпус рулевых поверхностей.
Несмотря на эффективные поверхности управления, многие ранние самолеты без стабилизирующего оперения были практически непригодны для эксплуатации. Даже так называемые «бесхвостые самолеты » обычно имеют хвостовое оперение (обычно вертикальный стабилизатор ). Самолеты тяжелее воздуха без какого-либо оперения (такие как Northrop B-2 ) встречаются редко и обычно используют аэродинамические поверхности специальной формы, задняя кромка которых обеспечивает устойчивость по тангажу и назад. стреловидные крылья, часто с двугранными для обеспечения необходимой устойчивости по рысканью. В некоторых самолетах со стреловидным крылом сечение аэродинамического профиля или угол падения могут радикально изменяться по направлению к законцовке.
Конструктивно оперение состоит из всего хвостового оперения, включая хвостовое оперение, хвостовое оперение и часть фюзеляжа, к которой они прикреплены. На авиалайнере это будут все поверхности полета и управления за задней переборкой давления.
Передняя (обычно фиксированная) секция хвостового оперения называется хвостовым оперением или горизонтальным стабилизатором и используется для обеспечивают стабильность тангажа. Задняя часть называется элеватором и обычно шарнирно прикреплена к горизонтальному стабилизатору. Руль высоты представляет собой подвижное крыло, которое управляет изменениями по тангажу, движением носа самолета вверх и вниз. Некоторые самолеты используют цельноповоротный стабилизатор и руль высоты в одном блоке, известный как стабилизатор или «полностью летающий стабилизатор».
Вертикальное оперение (или плавник ) имеет фиксированную переднюю секцию, называемую вертикальным стабилизатором, которая используется для ограничения движения самолета из стороны в сторону (рыскание). Задняя часть вертикального киля - это рули направления, подвижное крыло, которое используется для поворота носовой части самолета в одну или другую сторону. При использовании в сочетании с элеронами результатом является крен, часто называемый «скоординированным разворотом».
Некоторые самолеты оснащены хвостовым оперением, которое может поворачиваться на шарнирах. в двух осях впереди киля и стабилизатора, в устройстве, называемом подвижным оперением. Все оперение поворачивается вертикально для приведения в действие горизонтального стабилизатора и вбок для приведения в действие киля.
бортовой голосовой самописец , самописец полетных данных и Передатчик аварийного локатора (ELT) часто располагается в хвостовой части самолета, потому что корма самолета обеспечивает лучшую защиту от них при большинстве авиакатастроф.
На некоторых самолетах триммер устройства предусмотрены, чтобы избавить пилота от необходимости поддерживать постоянное давление на органы управления рулем высоты или руля направления.
Триммером может быть:
Многодвигательные самолеты часто имеют триммеры на руле направления, чтобы уменьшить усилия пилота, необходимые для удержания самолета в прямом положении в ситуациях асимметричной тяги, например, при одном двигателе.
Конструкции оперения самолета могут быть широко классифицированы в соответствии с конфигурациями киля и оперения.
Общие формы отдельных поверхностей оперения (формы хвостового оперения, профили киля) аналогичны формам крыла.
Оперение состоит из закрепленного на хвосте фиксированного горизонтального стабилизатора и подвижного лифт. Помимо формы в плане, он характеризуется:
Некоторым местам были даны специальные названия:
. на фюзеляже | . Cruciform | . T-tail | . летающий хвостовой стабилизатор |
Киль состоит из неподвижного вертикального стабилизатора и руля направления. Помимо своего профиля, он характеризуется:
Двойные стабилизаторы могут быть установлены в различных точках:
. с хвостовым оперением | . Двойная хвостовая балка | . на крыле |
Необычные конфигурации плавников включают:
. Тройное плавник | . брюшное плавник |
Альтернативой подходу с оперением и хвостовым оперением является V-образное оперение и конструкции. Здесь поверхности оперения расположены под диагональными углами, причем каждая поверхность вносит свой вклад как в тангаж, так и в Рыскание. Поверхности управления, иногда называемые рулевыми механизмами, действуют по-разному, обеспечивая управление рысканием (вместо руля направления), и действуют вместе, чтобы обеспечить управление по тангажу (вместо руля высоты).
. V-образный хвост | . Перевернутый V-образный хвост | . X-хвост |
Подвесное хвостовое оперение разделено на две части, каждая половина установлена на короткой стреле сразу позади и снаружи каждого конца крыла. Он состоит из подвесных горизонтальных стабилизаторов (OHS) и может включать или не включать дополнительные вертикальные стабилизаторы (ребра), установленные на стреле. В этом положении поверхности хвостового оперения конструктивно взаимодействуют с вихрями законцовки крыла и при тщательном проектировании могут значительно снизить лобовое сопротивление для повышения эффективности без чрезмерного увеличения структурных нагрузок на крыло.
Эта конфигурация была впервые разработана во время Вторая мировая война Ричардом Фогтом и Джорджем Хагом в Blohm Voss. Предложенная система управления была испытана в 1944 году, и после нескольких предложений по конструкции был получен заказ на Blohm Voss P 215 всего за несколько недель до окончания войны. Подвесной хвост снова появился на Scaled Composites SpaceShipOne в 2003 году и SpaceShipTwo в 2010 году.
A (часто бесхвостый ) традиционно имеет все свои горизонтальные управляющие поверхности на основной поверхности крыла. У него нет горизонтального стабилизатора - ни хвостового оперения, ни переднего упора canard (а также второго крыла в тандемной конструкции ). «Бесхвостый» тип обычно все еще имеет вертикальный стабилизатор (вертикальный стабилизатор ) и руль (руль направления ). Однако НАСА приняло описание «бесхвостого» для нового исследовательского самолета X-36, который имеет носовую часть «утка», но не имеет вертикального оперения.
Наиболее удачная бесхвостая конфигурация был бесхвостым дельта, особенно для боевых самолетов.