테일플레인

Tailplane
수평 안정기는 엠펜니지의 고정된 수평 표면입니다.

수평 안정기로도 알려진 테일플레인(tailplane)은 헬리콥터 및 자이로플레인 같은 다른 비고정익 항공기뿐만 아니라 고정익 항공기의 주 리프팅 표면 뒤에 있는 테일(empennage)에 위치한 작은 리프팅 표면이다.모든 고정익 항공기에 테일플레인이 있는 것은 아니다.캐너드, 테일리스 및 플라잉 윙 항공기는 별도의 테일플레인이 없는 반면, V-테일 항공기는 수직 스태빌라이저, 방향타, 테일플레인과 엘리베이터가 결합되어 V 레이아웃에서 두 개의 대각면을 형성한다.

테일플레인의 기능은 안정성과 제어를 제공하는 것입니다.특히, 테일플레인은 속도와 자세의 변화, 연료 소비 또는 화물이나 적재물의 낙하로 인한 압력 또는 무게중심의 위치 변화를 조절하는 데 도움이 됩니다.

테일플레인 타입

테일플레인은 테일 마운트 고정 수평 스태빌라이저와 이동식 엘리베이터로 구성됩니다.평면 형태 외에도 다음과 같은 특징이 있습니다.

  • 테일플레인 수 - 0(테일리스 또는 카나드) ~ 3(로 트리플레인)
  • 테일플레인 위치 - 동체, 핀 또는 테일붐에 높이, 중간 또는 낮게 장착됩니다.
  • 고정식 스태빌라이저 및 가동식 엘리베이터 표면 또는 단일 복합 스태빌라이저 또는 (모든) 플라잉 테일([1]General Dynamics F-111 땅돼지)

일부 위치에는 다음과 같은 특별한 이름이 지정되었습니다.

" "
동체 장착		 " "
십자형		 " "
T테일		 " "
플라잉 테일플레인

안정성.

EasyJetAirbusA319의 테일플레인(섀도 내)

종래의 에어로포일 프로필이 있는 날개는 종방향 안정성에 부정적인 영향을 미칩니다.즉, 코를 높이는 장애(돌풍 등)는 코를 더 높이는 코 위로 던지는 모멘트를 생성합니다.동일한 교란 상태에서, 테일플레인의 존재는 복원되는 노즈다운 피칭 모멘트를 생성하며, 이는 날개의 자연적인 불안정성을 상쇄하고 항공기를 종방향으로 안정시킨다(기상 베인이 항상 바람을 가리키는 것과 거의 동일한 방식으로).

항공기의 종방향 안정성은 "핸드오프(hands-off)" 비행 시, 즉 비행 제어가 조종사의 입력력이 아닌 공기역학적 힘에 노출될 때 변경될 수 있다.

감쇠

테일플레인은 복원력(그 자체가 진동 운동을 일으킬 수 있음)을 부여하는 것 외에 댐핑도 제공합니다.이는 항공기가 무게 중심을 중심으로 회전할 때 꼬리로 보이는 상대적 바람에 의해 발생한다.예를 들어, 항공기가 진동하고 있지만 전체 차량의 움직임에 순간적으로 정렬되어 있는 경우, 테일플레인은 여전히 진동에 반대되는 상대 바람을 감지합니다.

들어 올리다

항공기 설계와 비행 상태에 따라 테일플레인은 양의 리프트 또는 음의 리프트(다운포스)를 발생시킬 수 있다.안정적인 항공기에서는 이것이 항상 순 하강력이라고 가정하지만 이는 사실이 [2]아니다.

Bleriot XI와 같은 일부 개척자 설계에서는 무게 중심이 중립점과 테일플레인 사이에 있었고, 이는 또한 양의 양력을 제공했습니다.그러나 이러한 배열은 불안정할 수 있으며 이러한 설계에는 종종 심각한 취급 문제가 있었다.안정성에 대한 요구사항은 제1차 세계대전 직전까지 이해되지 않았다 - 영국 브리스톨 스카우트 경비행기가 민간용으로 설계되었고, 생산 내내 날개 달린 꼬리 부분이 제1차 세계대전 초기까지 이어졌고 1914-1916년 영국 군 복무가 실현되었다.g 무게 중심은 리프트가 명목상 양이나 음이 아닌 0인 비-리프팅 테일플레인 사용을 허용하여 보다 안정적인 [3]동작을 유도한다.제1차 세계 대전 이후부터 양수기를 탑재한 전후 몇 년간의 항공기의 예로는, 연대순으로, Sopwith Camel, Charles Lindbergh의 Spirit of St.가 있다. Louis, Gee Bee Model R R 레이서 - 비행이 어렵다는 평판을 받는 모든 항공기, 그리고 비행이 더 쉬운 Fliet Finch 2인승 캐나다 트레이너 복엽기, 그 자체가 이전의 Bristol Scout과 다르지 않은 평평한 바닥의 날개 모양의 테일플레인 유닛을 보유하고 있습니다.그러나 주의하면 리프팅 테일플레인을 안정적으로 만들 수 있습니다.예시는 리프팅 테일이 있고 비행 [4]중 안정적이고 제어 가능한 바첼름 Ba 349 Natter VTOL 로켓 추진 요격기에 의해 제공됩니다.

일부 항공기 및 비행 모드는 상당한 다운포스를 발생시키기 위해 테일플레인이 필요할 수 있다.이는 특히 천천히 높은 공격각(AoA)으로 비행할 때 더욱 그렇습니다.일부 유형에서는 이 비행 모드의 요구가 너무 극단적이어서 테일플레인 정지를 초래했습니다.글로스터 Meteor T.7에서는 에어브레이크가 전개될 때 난기류에 의해 스톨이 발생할 수 있다.McDonnell Douglas F-4 Phantom II에서는 처음에는 이륙 및 착륙 접근 중에 발생했으며, 높은 AoA에서 원활한 공기 흐름과 하강력 "상승"을 유지하기 위해 첨단 슬랫이 테일플레인에 거꾸로 장착되었다.필라투스 P-3 훈련기는 회전 시 유사한 효과를 치료하기 위해 복부 용골이 필요했고, 맥도넬 더글러스 T-45 고쇼크는 플랩이 전개되었을 때 날개에서 과도한 다운워시를 겪었으며, 이는 동체에 고정된 작은 "SMURF" 표면이 임계 [5]각도로 정렬되도록 해야 했다.

액티브한 안정성

엘리베이터를 제어하기 위해 컴퓨터를 사용하는 것은 공기역학적으로 불안정한 항공기를 같은 방식으로 비행할 수 있게 해준다.

F-16과 같은 항공기는 인공적인 안정성으로 비행한다.이 방법의 장점은 테일플레인에 의한 항력이 현저하게 감소하고 기동성이 향상된다는 것입니다.

마하턱

주요 기사:마하턱

천음속에서는 충격파의 축적과 이동으로 인해 항공기가 압력의 중심에서 후방으로 이동하는 현상을 경험할 수 있다.이것은 마하 턱이라고 불리는 하향식 투구 모멘트를 일으킨다.평형을 유지하기 위해 상당한 트림력이 필요할 수 있으며, 이는 대부분 전비행 테일플레인 또는 스태빌레이터의 형태로 테일플레인 전체를 사용하여 제공됩니다.

통제

테일플레인에는 보통 조종사가 테일플레인에서 발생하는 리프트량을 제어할 수 있는 수단이 있습니다.이는 차례로 항공기에 상향 또는 하향 피칭 모멘트를 유발하며, 이는 피치 시 항공기를 제어하는 데 사용됩니다.

엘리베이터 A 재래식 테일플레인에는 보통 엘리베이터라고 불리는 경첩이 있는 후면의 표면이 있습니다.

스태빌레이터 또는 움직이는 꼬리 꼬리 꼬리 꼬리 꼬리 날개 전면에서 발생하는 천음속 비행 충격파는 모든 엘리베이터를 사용할 수 없게 합니다.모두 움직이는 꼬리는 마일즈 M.52를 위해 영국에 의해 개발되었지만, 벨 X-1에서 실제 천음속 비행을 처음 보았다. 벨 항공사는 전체 꼬리 비행기의 공격 각도를 변경할 수 있는 엘리베이터 트림 장치를 포함했다.이를 통해 프로그램은 비용이 많이 들고 시간이 [citation needed]많이 걸리는 항공기 재건을 피할 수 있었습니다.

트랜스오닉 항공기와 초음속 항공기는 이제 마하 턱에 대항하고 임계 마하 수치보다 빠르게 비행할 때 기동성을 유지하기 위해 모두 움직이는 꼬리날개를 가지고 있다.보통 스태빌레이터라고 불리는 이 구성은 종종 "전동" 또는 "전동" 테일플레인이라고 불립니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Anderson, John D., 비행개론, 5th ed, 페이지 517
  2. ^ 번스, BRA(2월 23일 1985년),"Canards:.Care", FlightInternational설계."비행기 항상tailplane 다운로드를 운반하자 점점 잠잠해졌다는 것은 오해 19–21 pp.비록 꼬리의 최대 들어올리기 능력은 거의approached..p.19p.20p.21 그들은 보통, 날개고 전방 c.g에 있지만, 날개와 그 c.g에서 위치 후방으로, 높은 리프트에 꼬리 하중이 자주 발생하는 긍정적인(를) 한다.
  3. ^ 특파원들에 대한 답변, Flight, 1916년 11월 2일자 962페이지; "리프팅 테일"은 일반적으로 일정량의 하중을 운반하는 것으로, 따라서 더 효율적으로 만들기 위해 종종 캠버링된다.예를 들어, 오래된 Farman 복엽기의 꼬리비행기는 "양륙용 꼬리비행기"였고, 사실 꽤 무거운 캠버들이었다.비-리프팅 테일플레인은 정상적인 비행 자세에서 하중의 어떤 부분도 운반하지 않고 단순히 "떠다니는" 테일플레인을 의미합니다.이러한 유형의 평면은 항상 대칭적인 단면으로 만들어지지는 않지만, 즉, 강철 튜브의 프레임워크로 만들어진 완벽한 평면이거나 주 평면 패션에 따라 스페어와 리브로 구성되지만 단면이 대칭이고 양쪽이 볼록하다.물론 후자의 섹션의 목적은 최소한의 저항을 제공하는 "유선형" 형태를 제공하는 것입니다.비행 중에 그러한 테일플레인이 순간적으로 하중을 받고, 하중이 상황에 따라 위아래로 이동하고, 물론 테일플레인이 더 이상 엄격히 말하면 "비리프팅"이 되지 않는다. ... 비리프팅 테일플레인은 항상 섹션이 대칭인 것은 아니다.일부 디자이너는 윗면은 볼록한 반면 아랫면은 완전히 평평한 단면을 선호합니다.이러한 섹션의 적용에 대해 일반적으로 진전된 이유는 테일 플레인이 메인 플레인의 하향 통풍에서 작동할 수 있고, 실제로 자주 그러하듯이, 기계의 경로와 평행하게 설정된 테일 플레인이, 또는 다시 말해 프로펠러 샤프트와 평행하게, 사실상 하향 방향으로 작용하는 하중의 영향을 받기 때문이다.위에서 언급한 것과 같은 비대칭 꼬리면은 여전히 입사 각도에 일정한 양의 양력을 주는 반면, 대칭적인 .section은 입사율이 0일 때 양력을 주지 않습니다.따라서 평면 볼록부는 입사각이 없는 약간의 상승으로 인해 날개로부터의 하강 드래프트의 영향을 상쇄하는 경향이 있으며, 따라서 프로펠러 샤프트에 대한 약간의 각도로 설정된 평면 또는 유선 평면과 동등하다고 할 수 있다.B.E.2C의 테일플레인은 대부분의 현대 기계와 마찬가지로 비리프팅 타입입니다.[ 1 ]
  4. ^ 그린, W.; 제3제국, 맥도날드, 제인스 전투비행기, 1970년.
  5. ^ Oakey, Mick; "Out of the Blue", The Aviation History, 2012년 제1호, 페이지 109-113.