為什麼飛機尾翼設計各有不同？倒T型和正T型有何不同

匯星海小課堂第一期來了！

尾翼結構設計對全機的氣動彈性品質及疲勞斷裂性有很大的影響，直接影響著飛機性能的優劣。本文將詳細講述常見的八種尾翼結構布局，這之中有的在大型軍用機及民用客機上應用，有的已成為行業應用無人機身上的主流尾翼布局形式，文章詳細羅列了以上布局各自的優點及設計難點，以供大家了解參考。

一、常規型尾翼（倒T型尾翼）

優點：

1.這種構造擁有很高的結構穩定性與可靠度

2.在製作與飛行調整上比較容易判斷誤差以利修正

難點：

因為主翼與水平尾翼若在同一水平線上，則水平尾翼的舵面表現較易受到流經主翼氣流的幹擾，因此此種飛機在設計時設計人員會儘量避免將兩翼設計在同一水平線上。

二、T型尾翼

常見應用於許多大型軍用運輸機和尾吊式發動機布局（即發動機在尾部）的民用客機。

優點：

1.避開機翼尾流幹擾，提高了平尾操縱效率。T型尾翼布局將平尾抬高，避開了機翼尾流的幹擾，使其操縱效率提高，因此我們可以減小平尾的面積，從而減輕結構重量。

2.便於機身後部開口。由於平尾位置靠上，所以方便後機身開口，便於貨物裝卸，所以T形布局常適用於大型軍用運輸機。

難點：

此設計對於機身尾部結構材料的強度有很高要求，在不造成機尾重量增加的情況下，滿足上述需求對材料與設計的要求非常嚴苛。

三、十字型尾翼

十字型尾翼是一款介於常規式尾翼布局和T型尾翼的一款尾翼，相對於常規布局尾翼飛機，其平尾避開了機翼以及螺旋槳對後方氣流的影響，減少振顫。相對於T型尾翼則不需要過大的結構強度去滿足穩定性，在飛機失速時也可以減弱機翼後方的擾流導致的平尾失效。

優點：

1.避開了機翼後方以及螺旋槳的氣流影響，減小平尾的振顫；

2.相對於T型尾翼減輕了結構重量；

3.飛機在失速時，避開了機翼產生的擾流，避免平尾失效；

難點：

相對於T型尾翼，由於沒有端板效應，導致垂尾面積增大；

方向舵和升降舵的轉動可能受到影響，設計時必須著重考慮

四、V型尾翼

V型尾翼無人機是一種比較典型的固定翼無人機的結構形式。這種形式，降低了結構的重量，同時保證了無人機的氣動性能和操作性能。擁有了T型和常規型尾翼兩種翼形大部分的優點

優點：

V型尾翼同時兼有垂尾和平尾的功能，能同時起縱向和航向穩定作用，當兩邊舵面向相同方向偏轉時，起升降舵的作用；相反的，向不同方向偏轉時，則起方向舵作用，因此V尾翼大仰角可控性很好，隱身性能得到提升。

難點：

需要精準度的支持。在特殊的高要求的飛行中,更需要絕對的製作精準度與調試的正確觀念與方法，但也唯有V尾才能應付這樣的苛刻需求。

五、除了上面的正V型尾翼，還有倒V型尾翼設計

一般，倒V型尾翼設計是為減輕整機的結構重量也可以作為起落架實用。但倒V尾翼（起落架）會造成飛機降落下滑角很大，仰角沒法提高，降落不容易減速和控制。

在氣動外形上，倒V和正V在空中飛行時完全一樣，沒有不同。

六、雙尾撐式布局

優點：

雙尾撐布局結構支撐較好，對長航時無人機可實現較大的翼展設計，同時可適合布置尾推的螺旋槳動力裝置。

難點：

與普通氣動布局相比，雙尾撐結構重量更大，阻力大，作業系統更複雜，敏捷度降低。但從整體考慮，雙尾撐也有著突出優勢，它讓翼展擁有更大的設計空間，也提供了更大的機內燃油空間。

七、單立尾

立尾，又稱垂尾，安裝在機身後部，其功能與水平尾翼類似，也是用來保持飛機在飛行中的穩定性和控制飛機的飛行姿態。

單立尾結構的飛機只有一片垂直尾翼，適合單發且機身後部接近圓形的飛機，氣動性較好，但隱身性能較差

八、雙立尾

雙立尾是指有兩個立尾的飛機。雙立尾結構適合尾部較寬，垂尾間不利幹擾小的飛機。

優點：

1，雙立尾最主要是提高大攻角時的機動性，單立尾在大攻角時因機身阻擋氣流受幹擾，會減弱和失掉機動操控能力，所以單立尾布局多採用腹鰭補救；雙立尾在大攻角時則可避開機身幹擾，因而可獲得較好的大迎角機動能力。

2.同時雙立尾可以提高操縱力矩，也就是在同樣操縱力矩的情況下可以降低立尾的高度

難點：

由於多了一套空氣動力平面，雙立尾之間的互相干擾，以及雙立尾與其他翼面的相互作用就比較複雜，同時由於多了一套操縱機構，重量和複雜性都有相應的增加。因此對於起飛重量不大，或者可以採取其他措施來提高水平機動性的，未必採用雙立尾。