為什么帆船有這么大的尾巴？

解答動(dòng)態(tài)

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  請記住，并非所有的帆船都是為重量極輕而設(shè)計(jì)的。減少重量也會(huì)降低最小下沉率，但無助于靜止空氣的滑翔比，而且實(shí)際上會(huì)損害逆風(fēng)時(shí)的滑翔比。
  即使在設(shè)計(jì)為非常輕重量的帆船上，設(shè)計(jì)師有時(shí)也認(rèn)為使用相當(dāng)大的垂直尾翼是值得的。碳龍就是一個(gè)很好的例子。
  垂直尾翼的基本目的是防止飛機(jī)在空中橫向飛行，特別是當(dāng)飛行員輸入副翼時(shí)，往往會(huì)產(chǎn)生不利的偏航。不利偏航往往是最明顯的在長跨距，飛行緩慢的飛機(jī)。
  橫向飛行從來沒有效率。
  然而，并不是所有的帆船設(shè)計(jì)師一直遵循這一理念。雪貝-伯格法克是一個(gè)例子，滑翔機(jī)有一個(gè)相當(dāng)小的垂直鰭。（仔細(xì)看這架滑翔機(jī)的照片，你會(huì)發(fā)現(xiàn)超過75%看起來像“尾巴”的東西實(shí)際上是方向舵，而不是固定的垂直尾翼。）當(dāng)飛行員的腳離開方向舵踏板飛行時(shí)，對副翼輸入的反應(yīng)往往相當(dāng)不合作，很高興在空中橫向飛行，而不是實(shí)際轉(zhuǎn)向。
  還請記住，給定的所需“尾翼體積”——尾翼面積乘以力矩臂的乘積——在細(xì)長的吊桿（后機(jī)身）上使用較小的尾翼比在較短的機(jī)身上使用較大的尾翼阻力?Ｄ閽謖飫镎嫻奈柿肆礁霾煌�的问�?-“為什么尾翼這么長？”？引用；。第一個(gè)問題比第二個(gè)問題更容易回答，因?yàn)槲矖U本身的橫截面很細(xì)，因此“濕面積”很低，所以它產(chǎn)生的阻力相對較��；。一級近似，我們可以說尾翼很長，這樣尾翼和水平尾翼就不需要變大，從而產(chǎn)生所需的尾翼體積和飛行特性。事實(shí)上，這個(gè)故事稍微復(fù)雜一點(diǎn)——當(dāng)我們深入研究螺旋穩(wěn)定性理論的細(xì)節(jié)時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)，在保持“尾翼體積”不變的情況下，延長尾翼實(shí)際上確實(shí)會(huì)對飛機(jī)的飛行特性產(chǎn)生顯著的變化，因?yàn)闅饬骱汀跋鄬︼L(fēng)”是相互作用的當(dāng)飛行軌跡彎曲時(shí)，實(shí)際上是彎曲的。1這也意味著對于給定的“尾翼體積”，在轉(zhuǎn)彎飛行中，由于延伸尾臂和減小尾翼面積而產(chǎn)生的減阻將小于線性飛行。
  一個(gè)原因是，現(xiàn)代的帆船通常設(shè)計(jì)有比直線飛行大得多的垂直尾翼老式的帆船飛機(jī)——或者說大多數(shù)單引擎通用航空飛機(jī)——是指現(xiàn)代帆船飛機(jī)設(shè)計(jì)中使用的細(xì)長尾翼吊桿橫截面積非常小，因此對飛機(jī)的偏航穩(wěn)定性（方向穩(wěn)定性）的貢獻(xiàn)非常?＜負(fù)跛�有要求的“房z蟣晷вΑ倍急匭肜醋曰�尾迸f懟?br/> 當(dāng)然，長尾吊桿和大型垂直尾翼的目的不是為了“平衡”駕駛艙的重量。更確切地說，駕駛艙被放置在最佳位置，以平衡其他一切。
  腳注——
  Re“氣流和‘相對風(fēng)’實(shí)際上在飛行軌跡彎曲時(shí)是彎曲的”——另一種說法是，在彎曲飛行中，飛機(jī)是旋轉(zhuǎn)的，也是線性平移的，因此，在任何給定的時(shí)刻，飛機(jī)的不同部分在氣團(tuán)中以不同的方向移動(dòng)。機(jī)頭和機(jī)尾處的瞬時(shí)線速度不同，機(jī)頭和機(jī)尾處的“塔夫茨”或“信號(hào)裝置”不會(huì)朝同一方向吹。彎曲相對風(fēng)的影響的細(xì)節(jié)超出了這個(gè)答案的范圍，但是比較和對比競爭級無線電控制模型帆船和“飛行”模型帆船的設(shè)計(jì)可能是有趣的。兩者都有相對較長的機(jī)身，但前者的垂直尾翼總是比后者大得多。后者必須設(shè)計(jì)成在沒有飛行員輸入的情況下穩(wěn)定飛行，而前者設(shè)計(jì)成對飛行員控制輸入的良好響應(yīng)。轉(zhuǎn)彎飛行中彎曲氣流的影響在這些動(dòng)力學(xué)中起到了一定作用。
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  滑翔機(jī)花費(fèi)大量時(shí)間盤旋，進(jìn)入熱通道躲避其他人，同時(shí)在山脊飛行，通常執(zhí)行旨在嚇唬大多數(shù)動(dòng)力飛行員的操縱。亨利·福特說“升是無法替代的”。對于滑翔機(jī)飛行員來說，跨度是無法替代的。我的身高只有15米。即使這樣，在偏航軸上也有很大的慣性矩。要進(jìn)入圓，你必須同時(shí)增加偏航和俯仰的速度。然后回到桿子上，把靴子放在舵上（否則我們會(huì)在天空中打滑！）。你只能從升降舵（俯仰）和方向舵（偏航）獲得所需的力矩。翼尖可能會(huì)提供更長的手臂，但有問題，堅(jiān)持控制面那里。（旋轉(zhuǎn)，有人嗎？）第2頁
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