กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 6 นาที

ครีบหางแนวตั้ง

ครีบ หางแนวตั้ง หรือ ครีบหาง [ 1 ] [ 2 ] คือส่วนที่อยู่กับที่ของหางแนวตั้งของ เครื่องบิน [ 1 ] โดยทั่วไปคำนี้ใช้กับส่วนประกอบของพื้นผิวคงที่นี้และ หางเสือที่...

ครีบหางแนวตั้ง

แพนหางแนวตั้งคือพื้นผิวแนวตั้งคงที่ของส่วนท้ายเครื่องบิน

ครีบหางแนวตั้งหรือครีบหาง[ 1 ] [ 2 ]คือส่วนที่อยู่กับที่ของหางแนวตั้งของเครื่องบิน[ 1 ]โดยทั่วไปคำนี้ใช้กับส่วนประกอบของพื้นผิวคงที่นี้และหางเสือที่ เคลื่อนที่ได้หนึ่งอันหรือมากกว่าที่ติดอยู่กับมัน บทบาทของมันคือการควบคุม เสถียรภาพ และการ ปรับ สมดุลในการหมุนรอบแกนตั้ง (หรือที่เรียกว่าเสถียรภาพทิศทางหรือเสถียรภาพตามทิศทางลม) มันเป็นส่วนหนึ่งของ ส่วนท้ายเครื่องบินโดยเฉพาะอย่างยิ่งของครีบหาง

หางแนวตั้ง[ 3 ] โดยทั่วไปจะติดตั้งอยู่ด้านบนของลำตัวเครื่องบินส่วนท้าย โดยมีครีบหางแนวนอนติดตั้งอยู่ด้านข้างของลำตัวเครื่องบิน (การกำหนดค่าที่เรียกว่า "หางแบบดั้งเดิม") บางครั้งก็มีการใช้ การกำหนดค่าอื่นๆ เช่นหางรูปตัว Tหรือหางคู่แทน

ครีบหางแนวตั้งถูกนำมาใช้ในกีฬามอเตอร์สปอร์ต บ้างเป็นครั้งคราว เช่น ในการแข่งขันรถต้นแบบเลอม็อง

การทำงาน

หลักการ

พื้นผิวควบคุมที่ส่วนท้ายของเครื่องบินทั่วไป

โดยทั่วไปหางเสือแนวตั้งของเครื่องบินจะประกอบด้วยครีบหรือแผ่นกันโคลงแนวตั้งคงที่ซึ่งมีหางเสือที่เคลื่อนที่ได้ติดตั้งอยู่ อาจมีการติดตั้งแผ่นปรับสมดุลไว้บนหางเสือเช่นกัน หน้าที่ของทั้งสองส่วนนี้คือการช่วยให้สามารถปรับสมดุลใน ทิศทางการหมุน รอบแกนตั้ง (ชดเชยโมเมนต์ในการหมุนรอบแกนตั้งที่เกิดจากความไม่สมมาตรของแรงขับหรือแรงต้าน ) ช่วยให้สามารถควบคุมเครื่องบินในการหมุนรอบแกนตั้งได้ (เช่น เพื่อเริ่มการลื่นไถลด้านข้างระหว่างการลงจอดในสภาพลมขวาง ) รวมถึงให้ความเสถียรในการหมุนรอบแกนตั้ง (ความเสถียรในทิศทางหรือความเสถียรในการหมุนรอบแกนตั้ง) [ 4 ]

ยิ่งตำแหน่งของหางเสือแนวตั้งอยู่ห่างจากจุดศูนย์ถ่วงมากเท่าไร ประสิทธิภาพก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้น เครื่องบินที่มีขนาดสั้นกว่ามักจะมีหางเสือแนวตั้งขนาดใหญ่กว่า ตัวอย่างเช่น หางเสือแนวตั้งของเครื่องบินแอร์บัส A318 ที่มีขนาดสั้นกว่า จะมีขนาดใหญ่กว่าหางเสือแนวตั้งของเครื่องบินรุ่นเดียวกันในตระกูล A320ที่ มีขนาดยาวกว่า

ประสิทธิภาพของหางแนวตั้งขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพและสัมประสิทธิ์ปริมาตรของหางแนวตั้ง[ 5 ] (เรียกอีกอย่างว่าอัตราส่วนปริมาตร[ 6 ] ) ซึ่งทำให้พื้นที่และแขนของหางเป็นหน่วยไร้มิติด้วยขนาดของปีกหลัก:

(โดยที่ดัชนีและหมายถึงหางแนวตั้งและปีกตามลำดับหมายถึงพื้นที่ และโดยทั่วไปคือคอร์ดแอโรไดนามิกเฉลี่ย ) ค่าสัมประสิทธิ์หางแนวตั้งจะแตกต่างกันเพียงเล็กน้อยระหว่างเครื่องบินแต่ละประเภท โดยมีค่าสุดขั้วตั้งแต่ 0.02 (เครื่องร่อน) ถึง 0.09 (เครื่องบินขนส่งไอพ่น) [ 5 ]

ประสิทธิภาพของหางคืออัตราส่วนของความดันไดนามิกที่หางต่อความดันในกระแสลมอิสระ หางจะมีประสิทธิภาพสูงสุดเมื่อจมอยู่ในกระแสลมอิสระโดยมีประสิทธิภาพเท่ากับหนึ่ง เมื่อจมอยู่ในกระแสลมบางส่วน ประสิทธิภาพจะลดลงเนื่องจากกระแสลมมีความดันไดนามิกต่ำกว่ากระแสลมอิสระ อาจจำเป็นต้องเพิ่มความสูงของครีบเพื่อฟื้นฟูประสิทธิภาพที่ต้องการในสภาวะการบินบางอย่าง เครื่องบินPanavia Tornadoมีครีบสูงเพื่อความเสถียรในการควบคุมทิศทางที่มุมตกกระทบสูง[ 7 ]

ปรับแต่งและควบคุมการหมุนรอบแกนตั้ง

หางเสือเป็นพื้นผิวควบคุม ทิศทาง และโดยปกติจะติดอยู่กับครีบหางหรือแพนหางดิ่ง การขยับหางเสือช่วยให้นักบินควบคุมการหมุนรอบแกนตั้ง กล่าวคือ เปลี่ยนทิศทางแนวนอนที่หัวเครื่องบินชี้ไป

การเบี่ยงเบนหางเสือสูงสุดมักจะถูกควบคุมโดยตัวจำกัดระยะการเคลื่อนที่ของหางเสือ มุมที่ใหญ่ที่สุดที่หางเสือสามารถทำได้ในสภาวะการบินเฉพาะเรียกว่าขีดจำกัดการระบายออกซึ่งแสดงถึงความสมดุลระหว่างแรงทางอากาศพลศาสตร์บนหางเสือและแรงทางกลจากกลไกการทำงาน[ 8 ]

เครื่องบินหลายเครื่องยนต์ โดยเฉพาะเครื่องบินที่มีเครื่องยนต์ติดตั้งที่ปีก จะมีหางเสือขนาดใหญ่และทรงพลัง ซึ่งจำเป็นต่อการควบคุมที่เพียงพอหลังเครื่องยนต์ขัดข้องระหว่างการบินขึ้นที่น้ำหนักสูงสุดและขีดจำกัดลมขวาง[ 9 ]และความสามารถในการบินขึ้นและลงจอดตามปกติในสภาพลมขวาง[ 10 ]

ในระหว่างการเคลื่อนตัวบนทางวิ่งและการเริ่มต้นการขึ้นบิน เครื่องบินจะถูกควบคุมทิศทางด้วยการผสมผสานระหว่างการบังคับหางเสือและการหมุนล้อหน้าหรือล้อหลัง ที่ความเร็วต่ำ ล้อหน้าหรือล้อหลังจะมีอำนาจในการควบคุมมากที่สุด แต่เมื่อความเร็วเพิ่มขึ้น ผลกระทบทางอากาศพลศาสตร์ของหางเสือก็จะเพิ่มขึ้น ทำให้หางเสือมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ ในการควบคุมการหันเห ในเครื่องบินบางลำ (ส่วนใหญ่เป็นเครื่องบินขนาดเล็ก) กลไกทั้งสองนี้ถูกควบคุมโดยแป้นเหยียบหางเสือดังนั้นนักบินจึงไม่รู้สึกถึงความแตกต่าง ในเครื่องบินอื่นๆ จะมีคันบังคับพิเศษที่ควบคุมการบังคับเลี้ยวล้อ และแป้นเหยียบจะควบคุมหางเสือ โดยมีการบังคับเลี้ยวล้อในปริมาณที่จำกัด (โดยปกติ 5 องศาสำหรับการบังคับเลี้ยวล้อหน้า) สำหรับเครื่องบินเหล่านี้ นักบินจะหยุดใช้คันบังคับหลังจากจัดแนวเครื่องบินให้ตรงกับทางวิ่งก่อนขึ้นบิน และเริ่มใช้หลังจากลงจอดก่อนที่จะเลี้ยวออกจากทางวิ่ง เพื่อป้องกันการแก้ไขมากเกินไปด้วยคันบังคับที่ไวต่อการตอบสนองที่ความเร็วสูง นอกจากนี้ ยังสามารถใช้แป้นเหยียบเพื่อแก้ไขทิศทางเล็กน้อยขณะขับเคลื่อนเป็นเส้นตรง หรือขณะเข้าหรือออกจากโค้ง ก่อนที่จะใช้คันบังคับ เพื่อให้การเลี้ยวเป็นไปอย่างราบรื่น

แม้ว่าคันบังคับจะอยู่ในตำแหน่งที่เป็นกลาง เครื่องบินอาจยังคงเอียงไปด้านใดด้านหนึ่งเล็กน้อย การแก้ไขปัญหานี้ทำได้โดยการปรับพื้นผิวปรับสมดุล ซึ่งมักจะเป็นแผ่นปรับสมดุล แยกต่างหาก ที่ติดตั้งอยู่บนหางเสือ แต่บางครั้งก็อาจเป็นหางเสือเอง เพื่อชดเชยการเอียงและทำให้เครื่องบินบินเป็นเส้นตรง

การปรับตั้งค่าของแผ่นปรับสมดุล (trim tab) จะปรับตำแหน่งที่เป็นกลางหรือตำแหน่งพักของพื้นผิวควบคุม (เช่นลิฟต์หรือหางเสือ) เมื่อตำแหน่งที่ต้องการของพื้นผิวควบคุมเปลี่ยนแปลงไป (ส่วนใหญ่จะสอดคล้องกับความเร็วที่แตกต่างกัน) แผ่นปรับสมดุลที่ปรับได้จะช่วยให้ผู้ควบคุมลดแรงที่ต้องใช้ในการควบคุมตำแหน่งนั้นลงได้—จนเหลือศูนย์ หากใช้งานอย่างถูกต้อง ดังนั้นแผ่นปรับสมดุลจึงทำหน้าที่เหมือนแผ่นเซอร์โวเนื่องจากจุดศูนย์กลางแรงกดของแผ่นปรับสมดุลอยู่ห่างจากแกนหมุนของพื้นผิวควบคุมมากกว่าจุดศูนย์กลางแรงกดของพื้นผิวควบคุม การเคลื่อนที่ที่เกิดจากแผ่นปรับสมดุลจึงสามารถตรงกับการเคลื่อนที่ที่เกิดจากพื้นผิวควบคุมได้ ตำแหน่งของพื้นผิวควบคุมบนแกนของมันจะเปลี่ยนแปลงไปจนกว่าแรงบิดจากพื้นผิวควบคุมและแผ่นปรับสมดุลจะสมดุลกัน

เสถียรภาพการหมุนรอบแกนตั้ง

หางแนวตั้งมีบทบาทสำคัญในการรักษาเสถียรภาพการหมุนรอบแกนแนวดิ่ง โดยให้โมเมนต์การคืนตัวที่จำเป็นส่วนใหญ่เกี่ยวกับจุดศูนย์ถ่วงเมื่อเครื่องบินลื่นไถล โดยทั่วไปแล้วการรักษาเสถียรภาพการหมุนรอบแกนแนวดิ่งจะถูกวัดโดยใช้ค่าอนุพันธ์ของสัมประสิทธิ์โมเมนต์เทียบกับมุมการหมุนรอบแกนแนวดิ่ง[ 6 ]

การไหลของอากาศเหนือหางแนวตั้งมักได้รับอิทธิพลจากลำตัว ปีก และเครื่องยนต์ของเครื่องบิน ทั้งในด้านขนาดและทิศทาง[ 6 ]ปีกหลักและแพนหางแนวนอน หากมีมุมกวาด สูง สามารถช่วยเพิ่มเสถียรภาพในการหมุนรอบแกนแนวดิ่งได้อย่างมาก ปีกที่กวาดไปด้านหลังมีแนวโน้มที่จะเพิ่มเสถียรภาพในการหมุนรอบแกนแนวดิ่ง อย่างไรก็ตาม มุมกวาดของปีกและแพนหางแนวนอนของเครื่องบินทั่วไปไม่มีผลต่อการทรงตัวของเครื่องบินในการหมุนรอบแกนแนวดิ่ง[ 6 ]

มุมไดเฮดรัลในปีกหลักและหางแนวนอนอาจส่งผลเล็กน้อยต่อเสถียรภาพการหมุนรอบแกนแนวดิ่งแบบคงที่ ผลกระทบนี้มีความซับซ้อนและเชื่อมโยงกับผลของมุมกวาดปีกและการไหลรอบลำตัวเครื่องบิน[ 6 ]

ใบพัดโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใบพัดเคลื่อนที่ไปข้างหน้าจนแกนของใบพัดทำมุมกับความเร็วของกระแสลมอิสระสามารถส่งผลต่อเสถียรภาพสถิตของเครื่องบินในการหมุนรอบแกนตั้งได้[ 6 ]

การเชื่อมต่อกับม้วน

หางเสือแนวตั้งส่งผลต่อพฤติกรรมของเครื่องบินในการหมุนเนื่องจากศูนย์กลางอากาศพลศาสตร์ของหางเสือมักจะอยู่สูงกว่าศูนย์กลางแรงโน้มถ่วงของเครื่องบินมาก[ 1 ]เมื่อเครื่องบินลื่นไถลไปทางขวา ลมสัมพัทธ์และแรงด้านข้างบนหางเสือแนวตั้งจะแปลงเป็นโมเมนต์ทวนเข็มนาฬิกาในการหมุน[ 6 ]

การบินเหนือเสียง

ครีบท้องคู่บนเครื่องบิน F-16

ในการบินเหนือเสียง หางเสือแนวตั้งจะมีประสิทธิภาพลดลงเรื่อยๆ เมื่อความเร็ว Mach เพิ่มขึ้น จนกระทั่งการสูญเสียเสถียรภาพอาจยอมรับไม่ได้อีกต่อไป[ 11 ]เสถียรภาพลดลงเนื่องจากแรงยกหรือแรงด้านข้างที่เกิดจากหางเสือลดลงตามความเร็วในแต่ละองศาของมุมลื่นไถล (ความชันของเส้นโค้งแรงยก) ซึ่งเป็นผลมาจากการกระจายแรงดันที่แตกต่างกันมาก โดยมีคลื่นกระแทกและคลื่นขยายตัว เมื่อเทียบกับความเร็วต่ำกว่าเสียง[ 12 ]เพื่อให้ได้เสถียรภาพที่ต้องการที่ความเร็วในการปฏิบัติงานสูงสุดของเครื่องบิน หางเสือแนวตั้งอาจมีขนาดใหญ่ขึ้น เช่นเดียวกับในเครื่องบินNorth American F-100 Super Sabre (ความต้องการพื้นที่ครีบเริ่มต้นนั้นประเมินต่ำเกินไป) อาจเพิ่มพื้นที่ได้โดยการติดตั้งครีบใต้ท้องเครื่อง (เช่นในรุ่นความเร็วสูงกว่าของVought F-8 Crusader รุ่นหลังๆ ) หรือปลายปีกที่พับลงได้ (เช่นในเครื่องบินNorth American XB-70 Valkyrie ) หากไม่สามารถยอมรับหางเสือขนาดใหญ่ขึ้นได้ อาจใช้การเบี่ยงเบนหางเสืออัตโนมัติเพื่อเพิ่มแรงด้านข้างของหางเสือและฟื้นฟูเสถียรภาพทิศทาง วิธีนี้ถูกนำมาใช้กับAvro Arrow [ 13 ]

การหยุดชะงักของหางแนวตั้ง

สามารถมองเห็นครีบหลังได้ที่โคนหางแนวตั้งของเครื่องบินโบอิ้ง 737-300 ลำนี้

หางแนวตั้งบางครั้งมีส่วนโค้งหรือครีบหลังที่ฐานด้านหน้า ซึ่งช่วยเพิ่มมุมการหยุดนิ่งของพื้นผิวแนวตั้ง (ส่งผลให้เกิดการยกตัวของกระแสน้ำวน) และด้วยวิธีนี้จะป้องกันปรากฏการณ์ที่เรียกว่าหางเสือล็อกหรือหางเสือกลับทิศทาง หางเสือล็อกเกิดขึ้นเมื่อแรงบนหางเสือที่เบี่ยงเบน (เช่น ในการลื่นไถลด้านข้าง อย่างต่อเนื่อง ) กลับทิศทางอย่างกะทันหันเมื่อหางแนวตั้งหยุดนิ่ง ซึ่งอาจทำให้หางเสือติดอยู่ที่ตำแหน่งเบี่ยงเบนเต็มที่โดยที่นักบินไม่สามารถปรับตำแหน่งให้กลับมาอยู่ตรงกลางได้[ 14 ]ครีบหลังถูกนำมาใช้ในช่วงทศวรรษ 1940 ตัวอย่างเช่น ในเครื่องบินDouglas DC-4 ปี 1942 ซึ่งมาก่อนครีบปีกของเครื่องบินรบที่พัฒนาขึ้นในช่วงทศวรรษ 1970 เช่นF- 16 [ 15 ]

ข้อพิจารณาเชิงโครงสร้าง

หางเสือและครีบหางของเครื่องบินขนาดใหญ่หรือเครื่องบินเร็วแต่ละลำต้องรับแรงมหาศาลซึ่งจะเพิ่มขึ้นตามการเบี่ยงเบนของหางเสือ กรณีสุดขั้วเกิดขึ้นเมื่อเครื่องบินหลุดจากการควบคุมการบิน ซึ่งเรียกว่าการเสียการทรงตัว ซึ่งในบริบทของครีบหางและหางเสือคือการลื่นไถลด้านข้างมากเกินไป สำหรับเครื่องบินขนส่งขนาดใหญ่ โมเมนต์การทรงตัวที่จำเป็นสำหรับการฟื้นตัวมาจากครีบหางโดยไม่จำเป็นต้องเบี่ยงเบนหางเสือมากนัก เครื่องบินเหล่านี้ไม่จำเป็นต้องทนต่อการเบี่ยงเบนหางเสือเกือบเต็มที่ในสถานการณ์เหล่านี้[ 16 ]เนื่องจากน้ำหนักโครงสร้างที่จำเป็นในการป้องกันความล้มเหลวของโครงสร้างจะทำให้เครื่องบินเหล่านี้ไม่คุ้มค่าในเชิงพาณิชย์ การสูญเสียชุดครีบหางและหางเสือทั้งหมดเกิดขึ้นกับเที่ยวบิน 587 ของสายการบินอเมริกันแอร์ไลน์เมื่อนักบินใช้การเบี่ยงเบนหางเสือเต็มที่ขณะบินตามหลังเครื่องบินเจ็ตขนาดใหญ่มาก[ 17 ]

ความปั่นป่วนของอากาศทำให้ชุดครีบและหางเสือทั้งหมดของเครื่องบินโบอิ้ง B-52 สตราโตฟอร์เทรส เสียหาย หลังจากนั้นนักบินก็ลงจอดได้อย่างปลอดภัย เครื่องบินทิ้งระเบิด B-52 ที่ติดตั้งอุปกรณ์วัดแรงลมกระโชกและแรงจากการเคลื่อนที่ บันทึกแรงลมกระโชกจากความปั่นป่วนของอากาศที่มากกว่าขีดจำกัดการออกแบบอย่างมาก โดยมีแรงสูงสุดที่ระดับความสูง 34,000 ฟุต[ 18 ]

ความล้มเหลวของครีบต้นแบบ English Electric Lightning T4 เกิดจากแรงเฉื่อยของการหมุนขณะทำการหมุนด้วยอัตราสูง ครีบจึงถูกขยาย เสริมความแข็งแรง และกำหนดข้อจำกัดอัตราการหมุน อย่างไรก็ตาม T5 รุ่นแรกก็ประสบความล้มเหลวของครีบเช่นกันขณะทำการทดสอบการหมุนอย่างรวดเร็วโดยที่ชุดจรวดถูกยืดออก[ 19 ]

เครื่องบินไลท์นิ่งสูญเสียครีบเนื่องจากการปะทะกันระหว่างเครื่องบินที่อยู่ใกล้กันในระดับต่ำขณะบินเป็นขบวนที่ความเร็ว M 0.97 ซึ่งเป็นขั้นตอนการแสดงผาดโผนทางอากาศ มีการกำหนดข้อจำกัดต่างๆ รวมถึงการเว้นระยะห่างระหว่างเครื่องบินขณะบินเป็นขบวน[ 19 ]

การกระแทกของครีบเป็นปัญหาสำคัญสำหรับเครื่องบินรบที่มีครีบคู่หรือครีบเดี่ยว เนื่องจากอายุการใช้งานของโครงสร้างครีบจะลดลงเนื่องจากภาระที่ผันผวนซึ่งเกิดจากกระแสลมวนที่พุ่งชนครีบ ครีบเดี่ยวของEurofighter Typhoonประสบกับภาระการกระแทกที่เกิดจากกระแสลมวนที่พุ่งชนซึ่งมาจากขอบหน้าของปีกและปีกเล็กที่มุมปะทะสูง ด้านข้างของเบรกอากาศที่ติดตั้งด้านบน เมื่อเบี่ยงเบนไป ก็จะปล่อยกระแสลมวนออกมาซึ่งพุ่งชนครีบหลังจากระเบิด การกระแทกจากเบรกอากาศที่ยืดออกจะสูงสุดเมื่อมุมปะทะที่มีประสิทธิภาพของเบรกอากาศสูงสุด ซึ่งสำหรับเบรกอากาศที่ยืดออกเต็มที่นั้นจะสูงสุดที่มุมปะทะของเครื่องบินต่ำและน้อยที่สุดเมื่อทำการบินหลบหลีก[ 20 ]ครีบ คู่ ของ McDonnell Douglas F/A-18 Hornetต้องเผชิญกับการกระแทกจากการแตกหรือระเบิดของ กระแสลม วนส่วนขยายขอบหน้า (LEX) ที่อยู่ด้านหน้าหาง[ 21 ]การเพิ่มรั้ว LEX ช่วยลดแรงกระแทกได้อย่างมากและเพิ่มอายุการใช้งานของครีบ[ 22 ]

การกำหนดค่า

ครีบหางที่เคลื่อนไหวได้รอบทิศทาง

เครื่องบินที่มีครีบเคลื่อนที่ได้ทั้งหมด แต่ไม่ได้เข้าประจำการ ได้แก่North American F-107 [ 24 ]และBAC TSR- 2 [ 25 ]

เครื่องบินLockheed SR-71 BlackbirdและNorth American X-15ใช้ครีบและหางเสือแบบคงที่สำหรับความสูงที่เหลืออยู่ หางเสือแบบธรรมดาจะไม่เพียงพอสำหรับ SR-71 เนื่องจากจะต้องมีการเบี่ยงเบนมากเกินไปในกรณีที่เครื่องยนต์ดับ ทำให้เกิดแรงต้านการทรงตัวที่ไม่สามารถยอมรับได้[ 26 ]การกำหนดค่าเริ่มต้นที่เสนอสำหรับ X-15 แสดงให้เห็นครีบคงที่แบบธรรมดาและหางเสือท้าย และครีบใต้ท้อง ซึ่งต่อมาได้เปลี่ยนเป็นครีบด้านบนและด้านล่าง โดยแต่ละครึ่งนอกทำหน้าที่เป็นหางเสือ[ 27 ]

ครีบหางหลายอัน

เครื่องบิน หางคู่มีครีบหางแนวตั้งสองอัน เครื่องบินรบสมัยใหม่หลายลำใช้การกำหนดค่านี้ หางเสือคู่สามารถใช้ในการกำหนดค่าล้อลงจอดเพื่อการควบคุมตามแนวยาวเพิ่มเติมด้วยการเอียงเข้าหรือเอียงออก ( McDonnell Douglas F/A-18 Hornet [ 28 ] ) หางเสือคู่ยังใช้เป็นเบรกอากาศเช่นในกรณีของLockheed Martin F-22 Raptorซึ่งใช้หางเสือแบบแยกส่วนร่วมกับการเบี่ยงเบนพื้นผิวควบคุมอื่นๆ เพื่อควบคุมความเร็วเนื่องจากไม่มีเบรกอากาศโดยเฉพาะ[ 29 ]

เครื่องบินหางคู่ อาจเป็นหางรูปตัว H ซึ่งมีครีบและหางเสือคู่ติดอยู่กับลำตัวเดียว เช่นเครื่องบินทิ้งระเบิดขนาดกลางNorth American B-25 Mitchell หรือ Avro Lancasterหรืออาจเป็นลำตัวคู่ที่โครงสร้างส่วนท้ายประกอบด้วยโครงสร้างลำตัวสองส่วนแยกกัน โดยแต่ละส่วนมีครีบและหางเสือเพียงชุดเดียวเชื่อมต่อกันด้วยแพนหางระดับ เช่นเครื่องบินขนส่ง North American Rockwell OV-10 BroncoหรือArmstrong Whitworth AW.660 Argosy

แบบหางสามแฉกเป็นรูปแบบหนึ่งของหางคู่ โดยมีครีบหางแนวตั้ง สามอัน เครื่องบิน Avro Manchester ในยุคสงครามโลกครั้งที่สอง ได้รับการติดตั้งครีบหางที่สาม เนื่องจากครีบหางคู่แบบเดิมไม่เพียงพอ เครื่องบินLockheed Constellationใช้ครีบหางสามอันเพื่อให้เครื่องบินมีพื้นที่ครีบหางแนวตั้งตามที่ต้องการ ในขณะเดียวกันก็รักษาระดับความสูงโดยรวมให้ต่ำพอที่จะเข้าโรงเก็บเครื่องบินเพื่อการบำรุงรักษาได้

หางรูปตัววี (V-tail)ไม่มีครีบกันโคลงแนวตั้งหรือแนวนอนที่แยกจากกันอย่างชัดเจน แต่จะรวมเข้ากับพื้นผิวควบคุมที่เรียกว่ารัดเดอร์เวเตอร์ (ruddervators)ซึ่งควบคุมทั้งการเอียงขึ้นลง (pitch) และการหมุนรอบแกนตั้ง (yaw) การจัดเรียงนี้มีลักษณะคล้ายตัวอักษรวี และเรียกอีกอย่างว่า "หางผีเสื้อ" เครื่องบินBeechcraft Bonanza รุ่น 35ใช้การออกแบบนี้ เช่นเดียวกับเครื่องบินLockheed F-117 Nighthawk

ปีกเล็ก (Winglets)บนเครื่องบินRutan VariEzeและRutan Long-EZ ที่ ใช้ระบบขับเคลื่อนแบบคานาร์ด (canard pusher ) ทำหน้าที่ทั้งเป็นอุปกรณ์ปลายปีกและหางเสือแนวตั้ง เครื่องบินรุ่นอื่นๆ ที่พัฒนาต่อยอดจากเครื่องบินเหล่านี้และเครื่องบินที่คล้ายคลึงกันอื่นๆ ก็ใช้ส่วนประกอบการออกแบบนี้เช่นกัน

พับเก็บได้สะดวก

ส่วนบนของครีบหางแนวตั้งบนเครื่องบินNorth American A-5 Vigilanteจะพับไปด้านข้างเนื่องจากข้อจำกัดด้านความสูงของดาดฟ้าโรงเก็บเครื่องบิน

การใช้งานในยานยนต์

อุปกรณ์ที่คล้ายกับหางแนวตั้งถูกนำมาใช้ในรถยนต์ เช่นJaguar D-type ปี 1955 หรือLamborghini Veneno ปี 2013 ในรถแข่ง จุดประสงค์หลักคือเพื่อลดการพลิกคว่ำที่เกิดจากการหมุนตัวอย่างรวดเร็วที่ความเร็วสูง ซึ่งจะทำให้รถพลิกคว่ำเนื่องจากแรงยกเมื่อเผชิญกับมุมการหมุนตัวที่รุนแรงระหว่างการเข้าโค้งหรือการหมุน ตั้งแต่ปี 2011 หางเสือแนวตั้งได้กลายเป็นข้อบังคับสำหรับรถต้นแบบ Le Mansที่ ได้รับการรับรองใหม่ทั้งหมด [ 30 ]

ทีม แข่งฟอร์มูล่าวันบางทีมใช้ครีบแนวตั้งเป็นวิธีหนึ่งในการรบกวนการไหลของอากาศไปยังปีกหลังเพื่อลดแรงต้าน โดยระบบที่ล้ำสมัยที่สุดคือ "F-duct" ที่พบในMcLaren MP4-25 ปี 2010 และFerrari F10ระบบนี้จะเบี่ยงเบนอากาศจากท่อด้านหน้าของรถผ่านอุโมงค์ในครีบแนวตั้งไปยังปีกหลังตามความต้องการของนักขับ เพื่อลดแรงต้านบนทางตรงที่ไม่จำเป็นต้องใช้แรงกดลง ระบบนี้ถูกห้ามใช้ใน ฤดูกาลฟอร์มูล่าวันปี 2011

ดูเพิ่มเติม

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Vertical_stabilizer&oldid=1353978687 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ครีบหางแนวตั้ง

ครีบ หางแนวตั้ง หรือ ครีบหาง [ 1 ] [ 2 ] คือส่วนที่อยู่กับที่ของหางแนวตั้งของ เครื่องบิน [ 1 ] โดยทั่วไปคำนี้ใช้กับส่วนประกอบของพื้นผิวคงที่นี้และ หางเสือที่...

หลักการ

โดยทั่วไปหางเสือแนวตั้งของเครื่องบินจะประกอบด้วยครีบหรือแผ่นกันโคลงแนวตั้งคงที่ซึ่งมีหางเสือที่เคลื่อนที่ได้ติดตั้งอยู่ อาจมีการติดตั้งแผ่นปรับสมดุลไว้บนหางเสือเช่นกัน หน้าที่ของทั้งสองส่วนนี้คือการช่วยให้สามารถปรับสมดุลใน ทิศทางการหมุน รอบแกนตั้ง...

ปรับแต่งและควบคุมการหมุนรอบแกนตั้ง

หางเสือเป็น พื้นผิวควบคุม ทิศทาง และโดยปกติจะติดอยู่กับครีบหางหรือแพนหางดิ่ง การขยับหางเสือช่วยให้นักบินควบคุม การหมุน รอบแกนตั้ง กล่าวคือ เปลี่ยนทิศทางแนวนอนที่หัวเครื่องบินชี้ไป

เสถียรภาพการหมุนรอบแกนตั้ง

หางแนวตั้งมีบทบาทสำคัญในการรักษาเสถียรภาพการหมุนรอบแกนแนวดิ่ง โดยให้โมเมนต์การคืนตัวที่จำเป็นส่วนใหญ่เกี่ยวกับจุดศูนย์ถ่วงเมื่อเครื่องบินลื่นไถล...