Может ли самолет летать без вертикального стабилизатора?

Самолет, вероятно, разобьется.

Вертикальный стабилизатор обеспечивает устойчивость при рыскании к обычным самолетам. Таким самолетам, как B-2, удается обеспечить стабильность с помощью компьютерного управления, а такие самолеты, как Northrop flying wings, предназначены для полета без него. Но если самолет, сконструированный устойчивым с использованием вертикального стабилизатора, потеряет эту поверхность,пилотам будет очень сложно стабилизировать вручную оставшиеся системы. В то время как крен и дифференциальная тяга будут влиять на рыскание, они будут реагировать медленнее, чем руль, особенно на большом самолете, таком как A380. Это также может привести к повреждению гидравлических систем, затрудняя управление оставшимися поверхностями.

Если опытные летчики-испытатели находятся у управления (как в случае инцидента B-52 ниже), или если неудача ожидается и подготовлена, возможно, что самолет будет достаточно управляемым, чтобы безопасно приземлиться. Однако, как показывают инциденты ниже, такого рода неудачи случаются не часто и могут легко превысить способность экипажа управлять самолетом.

Примеры, где это произошло:

Рейс 123 авиакомпании Japan Airlines потерял большую часть своего вертикального стабилизатора, когда задняя переборка давления потерпела неудачу. Несмотря на потерю гидравлических систем, пилотам удалось удержать самолет в воздухе на некоторое время, но в итоге они врезались в гору.

Рейс 587 American Airlines потерял свой вертикальный стабилизатор, когда руль пилота входил в перенапряженную структуру. Вскоре после этого он разбился.

В 1964 B-52 потерял большую часть своего вертикального стабилизатора из-за чрезвычайной турбулентности. Пилоты смогли расширить воздушные тормоза на концах крыла, чтобы обеспечить некоторую стабильность. Военно-воздушные силы послали самолет преследования, чтобы помочь вести пилотов и обеспечили техническое руководство с земли. Экипаж смог вернуть самолет на безопасную посадку (см. видео ). Было по крайней мере три других случая там, где вертикальный стабилизатор вышел из строя на В-52, все закончилось потерей самолета. Этот конкретный полет был проведен с летчиками-испытателями, чтобы намеренно летать через турбулентность, записывая данные, чтобы помочь понять неудачи на других самолетах. Однако полет столкнулся с неожиданно сильной турбулентностью, приведшей к отрыву вертикального стабилизатора.

Как всегда, это зависит. Есть несколько вещей, которые обеспечивают направленную стабильность:

• Стабилизатор, очевидно,
• Положительная стреловидность крыла,
• Ласты и
• толкающие винты.

Они должны работать против дестабилизирующих частей:

• Фюзеляж,
• Внешние баки и магазины,
• Пропеллеры трактора и
• Передние гондолы двигателя.

Если Вертикаль является единственной стабилизирующей частью, потеря ее означает крах вскоре после этого. Самолеты должны стоять лицом вперед, чтобы создать достаточный подъем. Кратковременные исключения не учитываются: истребители WW I имели очень маленькие вертикальные хвосты и, следовательно, низкую курсовую устойчивость. Несколько немецких пилотов WW I усовершенствовали технику, в которой внезапный ввод руля выведет самолет за пределы стабильного режима углов рыскания, и самолет сделает быстрый полный оборот вокруг своей вертикальной оси. Это напугало бы пилотов преследующих самолетов, потому что теперь пулеметы их противника будут направлены на них. Но реальной возможности прицелиться не было, а скорость вращения была настолько высока, что очень немногие выстрелы действительно шли в направлении преследующего самолета.

Размер вертикального хвостового оперения многомоторного самолета обусловлен необходимостью противодействия моменту рыскания из-за отказа двигателя. Если все двигатели работают, вертикальный хвост должен быть только 1/3 как большой. Если низкий голландский ролл стабилность допущена, она смогла быть отрезана назад даже больше. Поэтому, если другие части могут внести достаточную стабильность, то частично потерю вертикальной поверхности можно выдержать. При стреловидном крыле ключ должен летать в режиме полета, где он помогает больше всего, то есть на низкой скорости. В случае B-52H 61-023, который имел это случиться с ним 10 января 1964, дополнительная помощь была обеспечена, понизив заднее шасси, которое способствовало маленькому эффекту плавника и перемещению центра тяжести вперед, качая топливо.

Кроме того, если бы еще один стабилизатор сломался, продольная устойчивость была бы потеряна. Эти ребята были и удачливыми, и очень опытными пилотами.

61-023 был отремонтирован и летал больше 40 лет после этого инцидента. В 2008 году вышел на пенсию.

Есть несколько самолетов, которые предназначены для полета без вертикальных стабилизаторов (например , бомбардировщик B-2). Но у них есть очень умные откидные створки, которые компенсируют отсутствие стабильности / контроля, обычно обеспечиваемого горизонтальной настройкой стабилизатора / руля. В основном сплит-лоскут откроется и создаст больше сопротивления на крыле, на котором установлен Элерон, потянув эту сторону самолета назад. Таким образом, эти самолеты используют эту систему для горизонтальной устойчивости.

Если самолет не предназначен для работы без стабилизатора вертикалей, у него возникнут проблемы, если он потеряет его. На корабле с горизонтальными стабилизаторами, в общем, если самолет немного отклоняется в сторону, воздушный поток будет нажимать на стабилизатор и, таким образом, перемещать самолет обратно в линию. Если вы потеряете эту систему, у вас будет другой способ компенсировать нестабильность рыскания.

Теоретически возможно, что вы могли бы использовать дифференциальную тягу между двигателями, чтобы держать самолет в линии. Конечно, ответ был бы очень вялым и трудным для управления (особенно на большом самолете, таком как A380), но возможно, что это можно сделать, учитывая правильный самолет (один с быстро реагирующими двигателями) и правильные условия (в основном гладкий воздух).

Скорее всего, нет. Одним из печальных примеров является рейс 587 авиакомпании American Airlines .Если самолет теряет только небольшую часть плавника, это может быть нормально, но если он теряет плавник, происходят две основные вещи:

1. Самолет становится неустойчивым при рыскании. Если самолет нуждался в такой большой поверхности за его центром тяжести (CG), чтобы быть стабильным, почти нет шансов летать без него.
2. На большом расстоянии от КГ происходит значительная потеря массы. Это приведет к внезапному сдвигу CG в сторону передней части самолета, что заставит самолет нырнуть, возможно, за пределами каких-либо шансов на восстановление.

Усугубляет вышесказанное тот факт, что, скорее всего, пилоты не будут знать о том, что на самом деле произошло, и им будет очень сложно принять надлежащие меры.

Я уверен, что самолет, пролетевший по проводам, не разобьется. Fly By wire контролирует стабильность плоскости, регулируя поверхности управления. Когда щитки вне его сбалансируют обе стороны для предотвращения рыскания. Я не вижу причин, почему отказ вертикального стабилизатора не может быть компенсирован управлением закрылками. Пилот не мог этого сделать. Компьютер да.

Edit: я больше не уверен. Потеря всего вертикального стабилизатора намного хуже, чем потеря только руля. Но я бы сказал, что надежда еще есть.