民航客機為什麼不用雙垂直尾翼?


民航客機里不是沒有雙垂尾應用的案例,比如下面這幾款經典的機型用的是雙垂尾甚至是三垂尾。

多垂尾客機最著名的案例要屬洛克希德星座系列客機,從L-049、L-649、L-749一直到後來的L-1049,採用的技術不斷改進,載重也越來越大,不過這些版本有著一個共同的特點就是他們採用的都是三垂尾。其中L-1049還是是民航歷史上第一種增壓型普通客機,她的問世使得廉價舒適的航空旅行成為可能。後來洛克希德公司又繼續研發了L-1049星座客機的多個衍伸版本,不過都沒有改變三垂尾的形式。下面這張就是洛克希德L-1049客機。

安-22,不過這是一款運輸機並非客機,是由前蘇聯安東諾夫設計局研製,主要用於運載重型軍事裝備,是人類歷史上製造過的最大的渦槳飛機。1965年2月首次試飛,1966年投入批生產,1967年開始交付使用,1974年停產。安-22採用的是雙垂尾。

還有大名鼎鼎的安-225,這是人類目前研製出的最大飛機,不過這款飛機也不是客機,是一款運輸機。安-225的最大起飛重量達到了驚人的640噸,最大載重能力有250噸。安-225目前全球只製造了一架,它採用的也是雙垂尾。

其餘在民航客機里使用雙垂尾的的確是不多見,雙垂尾更多的是應用在戰鬥機中。其實單垂尾與雙垂尾之間沒有技術跨度,只是設計上的取向。雙垂尾的好處在於垂尾面積有限的情況下可以提供更大的方向舵面積和安定面面積,因此在同樣操縱力矩的情況下可以降低垂尾的高度,同時增加了飛機操控的穩定性和機動性。戰鬥機要求在超音速飛行的狀態下仍舊有較好的穩定性和機動性,所以多採用雙垂尾。

而對於現代的噴氣式客機來說,基本巡航是都是處於亞音速狀態,一方面沒有必要使用雙垂尾。另一方面水平尾翼都有一定後掠角而不是平直式,如果在平尾翼尖上加了 雙垂尾,結構設計立刻會變得麻煩,而且機翼氣流的擾動會因為垂尾的改變而影響到平尾,從而使整架飛機空氣動力學設計都被推翻。同時,現代的客機水平安定面並不是是完全固定是機身上的,而是可以進行細微的調整,以便針對不同的機身重心位置以及飛行速度進行配平。如果採取雙垂尾設計的話,原本只需要帶動水平安定面的機械結構還要考慮設計帶動垂直尾翼,結果只會使機身結構更加笨重,對於注重燃油經濟性的民航客機來說,雙垂尾反而會成為一種累贅。


有意思的話題。乘客乘坐飛機是以最短的時間安全平穩的到達目的地,而不是要在天空體驗:生死極速。首先要明白「雙垂尾」是為了更好的控制飛機,充分運用空氣動力學上的控制技術,做各種動作達到自己的目的:擺脫導彈威脅、摧毀敵機。從而佔據空中優勢。


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