Halefly - Tailplane
Et halefly , også kjent som en horisontal stabilisator , er en liten løfteflate som ligger på halen ( empennage ) bak de viktigste løfteflatene til et fastvinget fly, så vel som andre ikke-faste vingefly som helikoptre og gyroplan . Ikke alle fastvingede fly har halefly. Canards , haleløse og flygende vingefly har ikke et eget halefly, mens i V-tail- fly er den vertikale stabilisatoren , roret , og haleplanen og heisen kombinert for å danne to diagonale overflater i et V-layout.
Haleflyets funksjon er å gi stabilitet og kontroll. Spesielt hjelper haleflyet med å justere for endringer i posisjonen til trykkpunktet eller tyngdepunktet forårsaket av endringer i hastighet og holdning, drivstofforbruk eller fallende last eller nyttelast.
Haleflytyper
Haleplanen består av den bakmonterte, faste horisontale stabilisatoren og den bevegelige heisen. I tillegg til planformen , kjennetegnes den av:
- Antall halefly - fra 0 ( haleløs eller canard ) til 3 ( Roe triplane )
- Plassering av halefly - montert høyt, midt eller lavt på flykroppen, finnen eller halebommen.
- Fast stabilisator og bevegelige heisoverflater , eller en enkelt kombinert stabilator eller (alle) flygende hale . ( General Dynamics F-111 Aardvark )
Noen steder har fått spesielle navn:
- Korsformet : midtmontert på finnen ( Hawker Sea Hawk , Sud Aviation Caravelle )
- T-tail : høyt montert på finnen ( Gloster Javelin , Boeing 727 )
 Fuselage montert |
 Korsformet |
 T-hale |
 Flygende haleplan |
Stabilitet
En vinge med en konvensjonell aerofoil -profil gir et negativt bidrag til langsgående stabilitet. Dette betyr at enhver forstyrrelse (for eksempel et vindkast) som hever nesen, gir et nese-opp pitching-øyeblikk som har en tendens til å heve nesen ytterligere. Med den samme forstyrrelsen gir tilstedeværelsen av et halefly et gjenopprettende nese-ned-pitching-øyeblikk, som kan motvirke vingens naturlige ustabilitet og gjøre flyet stabilt i lengderetningen (på omtrent samme måte som en værvinge alltid peker inn i vinden).
Den langsgående stabiliteten til et fly kan endres når det flyr "hands-off"; dvs. når flykontrollene er utsatt for aerodynamiske krefter, men ikke pilotinngangskrefter.
Demping
I tillegg til å gi en gjenopprettende kraft (som i seg selv ville forårsake oscillerende bevegelse) gir et haleplan demping. Dette skyldes den relative vinden sett av halen mens flyet roterer rundt tyngdepunktet. For eksempel, når flyet svinger, men et øyeblikk er på linje med den totale kjøretøyets bevegelse, ser haleflyet fremdeles en relativ vind som motsetter svingningen.
Løfte
Avhengig av flyets design og flyregime, kan bakplanet skape positive løft eller negative løft (downforce). Noen ganger antas det at på et stabilt fly vil dette alltid være en netto nedstyrke, men dette er usant.
På noen pionerutforminger, for eksempel Bleriot XI , var tyngdepunktet mellom nøytralpunktet og haleflyet, noe som også ga et positivt løft. Imidlertid kan denne ordningen være ustabil, og disse designene hadde ofte alvorlige håndteringsproblemer. Kravene til stabilitet ble ikke forstått før kort tid før første verdenskrig - æra der den britiske Bristol Scout lette biplanen ble designet for sivil bruk, med en profilert løftehale gjennom hele produksjonen i begynnelsen av første verdenskrig og britisk militærtjeneste fra 1914-1916-da det ble innsett at å flytte tyngdepunktet lenger frem tillot bruk av et ikke-løftende halefly der heisen nominelt verken er positiv eller negativ, men null, noe som fører til mer stabil oppførsel. Senere eksempler på fly fra første verdenskrig og videre inn i mellomkrigstiden som hadde positive løft tailplanes omfatter, kronologisk, den Sopwith Camel , Charles Lindbergh 's Spirit of St. Louis , den Gee Bee Modell R Racer - alle fly med et rykte for å være vanskelig å fly, og den lettere å fly Fleet Finch to-seters kanadisk trener biplan, som selv hadde en flatbunnet luftbunnet bakplaneenhet ikke ulikt den tidligere Bristol Scout. Men med forsiktighet kan et løftehaleplan gjøres stabilt. Et eksempel er gitt av rakettdrevet avlytter Bachem Ba 349 Natter VTOL , som hadde en løftehale og var både stabil og kontrollerbar under flyging.
I de fleste moderne konvensjonelle fly er tyngdepunktet plassert foran nøytralpunktet , noe som øker statisk stabilitet i lengderetningen . Vingeløftet utøver deretter et nedstøtningsmoment rundt tyngdepunktet, som må balanseres med et oppstigningsmoment (som innebærer negativ løft) fra haleplanen. En ulempe er at dette resulterer i trimdrag .
Aktiv stabilitet
Ved å bruke en datamaskin for å styre heisen kan aerodynamisk ustabile fly flys på samme måte.
Fly som F-16 flys med kunstig stabilitet. Fordelen med dette er en betydelig reduksjon i motstand forårsaket av haleplanen, og forbedret manøvrerbarhet.
Mach tuck
Ved transoniske hastigheter kan et fly oppleve et skifte bakover i sentrum av trykket på grunn av oppbygging og bevegelse av sjokkbølger. Dette forårsaker et nese-ned-pitching-øyeblikk kalt Mach tuck . Betydelig trimkraft kan være nødvendig for å opprettholde likevekt, og dette er oftest gitt ved å bruke hele haleflyet i form av et altflygende halefly eller stabilator.
Kontroll
Et halefly har vanligvis noen midler som gjør at piloten kan kontrollere mengden løft som produseres av haleflyet. Dette forårsaker igjen et nese-opp eller nese ned-pitching-øyeblikk på flyet, som brukes til å kontrollere flyet i pitch.
Heis En konvensjonell haleplan har normalt en hengslet akterflate kalt heis ,
Stabilisator eller alle bevegelige halen I TRANSONIC flight sjokkbølger generert av forsiden av tailplane gjengi noen heis ubrukelig. En hel bevegelig hale ble utviklet av britene for Miles M.52 , men så først en faktisk transonisk flytur på Bell X-1 ; Bell Aircraft Corporation hadde inkludert en heisutstyrsinnretning som kunne endre angrepsvinkelen til hele haleflyet. Dette reddet programmet fra en kostbar og tidkrevende ombygging av flyet.
Transoniske og supersoniske fly har nå helgående fly for å motvirke Mach-tuck og opprettholde manøvrerbarhet når de flyr raskere enn det kritiske Mach-nummeret . Vanligvis kalt en stabilator , blir denne konfigurasjonen ofte referert til som et "all-moving" eller "all-flying" tailplane.