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水平尾翼

水平尾翼简称平尾,安装在机身后部,主要用于保持飞机在飞行中的稳定性和控制飞机的飞行姿态。尾翼的内部结构与机翼十分相似,通常都是由骨架和蒙皮构成,但它们的表面尺寸一般较小,厚度较薄,在构造形式上有一些特点。一般来说,水平尾翼由固定的水平安定面和可偏转的升降舵组成。

安定面的作用是使飞机具有适当的静稳定性。当飞机在空中作近似匀速直线运动飞行时,常常会受到各种上升气流或者侧向风的影响,此时飞机的航行姿态就会发生改变,飞机会围绕质心左右(偏航)、上下(俯仰)以及滚转。如果飞机是静不稳定的,就无法自动恢复到原来的飞行姿态,即如果飞机受到风的扰动而抬头,那么飞机就会持续抬头,而且当这股扰动气流消失以后,飞机就会保持抬头姿态,而无法恢复到原来的姿态。

飞机的水平安定面就能够使飞机在俯仰方向上(即飞机抬头或低头)具有静稳定性。水平安定面是水平尾翼中的固定翼面部分。当飞机水平飞行时,水平安定面不会对飞机产生额外的力矩;而当飞机受到扰动抬头时,此时作用在水平安定面上的气动力就会产生一个使飞机低头的力矩,使飞机恢复到水平飞行姿态;同样,如果飞机低头,则水平安定面产生的力矩就会使飞机抬头,直至恢复水平飞行为止。

上面所说的情况是假设飞机作自由运动,而没有飞行员操纵。当我们需要操纵飞机抬头或低头时,水平尾翼中的升降舵就会发生作用。升降舵是水平尾翼中可操纵的翼面部分,其作用是对飞机进行俯仰操纵。

当需要飞机抬头向上飞行时,驾驶员就会操纵升降舵向上偏转,此时升降舵所受到的气动力就会产生一个抬头的力矩,飞机就抬头向上了(如上图所示)。反之,如果驾驶员操纵升降舵向下偏转,飞机就会在气动力矩的作用下低头。

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