飞机尾翼论述.doc

淮 阴 工 学 院航空航天发展概论课程论文作 者:陈骏杰学 号：1091504303系 (院):交通工程学院专 业:车辆题 目:飞机尾翼论述飞机尾翼论述【摘要】 随着科技的发展，科技化水平的提高，飞机在我们日常生活中起着越来越越重要的地位，近年来我国的航空事业发展迅速,它越是成为现代社会不可或缺的一种交通工具，飞机是大气层内主要的航空器，它广泛地用于军事和国民经济两个方面。自从世界上出现飞机以来，飞机的结构形式在不断改进，飞机类型不断增多，但到目前为止，除了极少数特殊形式的飞机之外，大多数飞机都是由下面五个主要部分组成，即：机翼、机身、尾翼、起落装置和动力装置，它们各有其独特的功用。尾翼是尾翼是安装在飞机后部的起稳定和操纵作用的装置。尾翼一般分为垂直尾翼和水平尾翼。水平尾翼由固定的水平定面和可动的升降舵组成。垂直尾翼则包括固定的垂直安定面和可动的方向舵。本文将着重讲解一些有关飞机尾翼的概况，再者就是详细讲解了尾翼的分类，工作原理等。【关键字】 水平尾翼 垂直尾翼 V型尾翼 稳定 操纵The Expound of the Airplane EmpennageAbstract: With the development of science and technology，and with the raising level of technology, Aircraft in our daily life plays an increasingly more important position. In recent years, Chinas aviation industry is developing rapidly. It becomes the modern social indispensable a means of transportation. Planes is the atmosphere of a major aircraft, It is widely used in military and national economic two aspects. Since the world since appear on plane, Aircraft structure form in continuous improvements, Aircraft types increase, But so far, Except for a few special form of plane besides, Most aircraft are made by the following five primary parts, Namely: wing, airframe and rear wing, rising and falling devices and power plant, they each have their unique function. Rear wing is rear wing is installed in aircraft rear up stable and manipulate the role of the device. The rear wing and tail are generally classified into vertical level tail. Level by fixed level set rear wing surface and moveable elevator components. Vertical rear wing then include fixed vertical fin surface and moveable rudder. This article will mainly explain some relevant plane to the rear wing profiles, namely moreover explains in detail the rear wings classification, working principle, etc.Key Words：horizontal tail vertical tail V-tail steady control0 引言尾翼是安装在飞机后部的起稳定和操纵作用的装置。尾翼一般分为垂直尾翼和水平尾翼。 垂直尾翼由固定的垂直安定面和可动的方向舵组成，它在飞机上主要起方向安定和方向操纵的作用。垂直尾翼简称垂尾或立尾。根据垂尾的数目，飞机可分为单垂尾、双垂尾、三垂尾和四垂尾飞机。1 水平尾翼 简称平尾，是飞机纵向平衡、稳定和操纵的翼面。平尾左右对称地布置在飞机尾部，基本为水平位置。翼面前半部通常是固定的，称为水平安定面。后半部铰接在安定面的后面，可操纵上下偏转，称为升降舵。升降舵的后缘还装有调整片。在大型飞机上，为了提高平尾的平衡能力，水平安定面在飞行中可以缓慢改变安装角，这样的平尾称为可调水平尾翼。在飞行中，飞机升力的位置会随迎角和速度的变化而移动，飞机重心也因燃油消耗等原因而变动。这样，升力不可能在所有状态下都通过重心，因而存在一个不平衡力矩。在有平尾的飞机上，此力矩就由平尾负升力或正升力的力矩来平衡。由于平尾距重心较远，只要用很小的平尾升力就能使飞机保持力矩平衡。 在飞行中飞机会因各种干扰（如大气中的阵风）而偏离原来姿态。平尾具有恢复飞机原有姿态的能力，对飞机起纵向稳定的作用。 在飞行中飞机需要经常改变飞行状态，如爬升、平飞、下滑等。对于稳定的飞机，要改变飞行状态就需要克服稳定力矩。例如要增大飞机迎角，就需要有一个克服稳定力矩的抬头力矩。驾驶员操纵升降舵上偏，平尾即产生一个抬头力矩，使飞机在增大的迎角下得到平衡，这就是平尾的纵向操纵作用。 平尾按相对于机翼的上下位置不同，大致分为高平尾、中平尾和低平尾三种型式。平尾处于飞机尾部，气流在流经平尾以前先受到机身、机翼和发动机短舱等的影响，速度减小，方向也有变化。此外，螺旋桨滑流或发动机的喷流也会改变平尾的升力。它们对平尾的稳定和操纵效能都有较大影响。由于影响平尾工作的各种因素随迎角和速度而变化，要想选择一个合适的平尾位置，保证在所有飞行状态下都有较高的平尾效能，是一件很困难的事情，经常要经过大量风洞实验才能最后选定。在 “三叉戟”旅客机上，平尾在垂直尾翼的顶端。从飞机正面看，平尾与垂尾构成T字形，故取名T形尾翼。这种飞机发动机短舱位于机身尾部两侧，机翼位置靠后，只有将平尾移至垂尾顶端才能躲开机翼、发动机短舱和喷流的影响。由于垂尾是后掠的，故又能使平尾尽量远离机翼，提高平尾的效能。在很多超音速歼击机上,由于机身尾部长度较短,平尾非常靠近机翼，如将平尾放在较低的位置上（机翼翼弦平面以下），在大迎角时就能避开机翼、机身，减小它们对平尾的不利影响。 亚音速时，偏转升降舵还会影响前面水平安定面上的升力，操纵效率较高。超音速时，升降舵的偏转对前面的安定面没有影响，舵面操纵效率大为下降。因此，在超音速飞机上将水平尾翼做成可操纵偏转的整体，称为全动平尾。在全动平尾上不再有安定面和升降舵之分。全动平尾的构造与机翼相同，但是翼面的全部弯矩和扭矩载荷在根部都要集中到转轴上来，并且支承点是可转动的轴承，因此全动平尾根部结构复杂，重量也较大。 通常超音速飞机机翼的展弦比较小，机翼展长比平尾展长大不了多少。利用平尾差动来产生滚转操纵力矩已能满足飞行的要求。平尾左、右翼面既能同向偏转起升降舵作用，又能分别向不同方向偏转（差动）起副翼的作用，这就是差动平尾。采用差动平尾以后，就可以取消机翼上的副翼，因而机翼整个后缘都可安装襟翼以改善飞机的起飞、着陆性能和机动性。在变后掠翼飞机上，机翼可以绕垂直（翼弦面）枢轴转动（常称掠动），如在机翼上装副翼，它在大后掠角位置上根本无法工作，因此只能采用差动平尾作为主要滚转操纵面。 2 垂直尾翼简称垂尾。起保持飞机的航向平衡、稳定和操纵作用，原理与平尾相似 。垂直尾翼仅仅布置在飞机轴线的上部。这是因为在起飞着陆时，飞机头部上仰,尾部离地很近，无法布置垂尾翼面。与平尾相同,垂尾翼面的前半部分通常是固定的，称垂直安定面；后半部分铰接在安定面后部,可操纵偏转,称方向舵。垂尾的作用是保持转弯在无侧滑状态下进行；在有侧风着陆时保持机头对准跑道；飞行中平衡不对称的偏航力矩（如多发动机中有一台发动机停车造成的偏航力矩）。方向舵操纵系统中可装阻尼器，以制止飞机在高空高速飞行中出现的偏航摇摆现象。 飞机对于航向操纵能力要求不高，即使在超音速飞机上也很少采用全动式垂直尾翼。 多数飞机只有一个垂直尾翼（单垂尾）。它位于飞机的对称面内。在一些多发动机的螺旋桨飞机上，为了提高垂尾效率，故意将垂尾放在螺旋桨后的高速气流中。为此将垂直尾翼分为两个（双垂尾）或两个以上（多垂尾）翼面。在双垂尾型式中，常将两个垂尾布置在平尾两端，以提高平尾的效率。在超音速飞机上，由于机身比较粗大，为了保证飞机在高空高速飞行时仍有足够的航向稳定性，需要有很大的垂尾面积。如果采用双垂尾型式，可以降低垂尾高度，减小垂尾在侧滑时产生的滚转力矩。同时也可提高大迎角时的航向稳定性。 3 V型尾翼由左右两个翼面组成,像是固定在机身尾部带大上反角的平尾。 V型尾翼兼有垂尾和平尾的功能。翼面可分为固定的安定面和铰接的舵面两部分，也可做成全动型式。 呈V形的两个尾面在俯视和侧视方向都有一定的投影面积，所以能同时起纵向（俯仰）和航向稳定作用。当两边舵面作相同方向偏转时，起升降舵作用；分别作不同方向偏转（差动）时，则起方向舵作用。 4 汽车尾翼在如今尾翼不仅仅运用在飞机上，越来越多的，运用到了汽车上，尤其是跑车或赛车等。汽车尾翼，专业的叫法为扰流板，属于汽车空气动力套件中的一部分。尾翼的主要作用是为了减少车辆尾部的升力，如果车尾的升力比车头的升力大，就容易导致车辆过度转向、后轮抓地力减少以及高速稳定性变差。 目前安装尾翼已经成为年轻车主彰显时尚个性的一种方式，安装大气美观的尾翼可以提高车辆的行驶稳定性，然而貌似简单的尾翼安装也有一定的学问。 在我国的一些地方常常将“汽车尾翼”称为“汽车导流板”，其实这种叫法是错误的。“汽车导流板”在轿车上确有其物，只不过是指轿车前部保险杠下方的抛物型风罩，而“汽车尾翼”则是安装在轿车后箱盖上的。国外一些人根据它的形状形象地称它为“雪橇板”，国内也有人称它为“鸭尾”。比较科学的叫法应为“汽车扰流器”或“汽车扰流翼”。我相信，随着时间的推移，尾翼技术会不断提高，不断发展，不论是在飞机上还是在汽车上。结论垂直尾翼是为了左右调向和保持水平平衡，而水平尾翼是为了调节高度和竖直平衡，在飞行过程中，尾翼起了很大的作用，是不可或缺的部分，有了尾翼，可以让飞机做出很多种动作，也因为这些，飞机在多种场合都有它的用武之地。虽然尾翼不论在结构，材料，技术上都处在一个较高的水平上，但是随着时间的推移，在各个领域，由于环境的要求，我们对尾翼的要求会不断的提高，这就需要我们不