Warum haben Flugzeuge mit T-Leitwerk ein kürzeres Seitenleitwerk?

Flugzeuge mit T-Leitwerk haben ein kürzeres Seitenleitwerk als das herkömmliche Design, woran liegt das?

Abgesehen von dem, was in den Antworten gesagt wurde, scheint mir, dass Sie einen Anreiz hätten, einen kürzeren, breiteren vertikalen Stich zu verwenden, wenn Sie mit Lasten umgehen müssten, die durch einen horizontalen Stich auf einem vertikalen Stich erzeugt werden.

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Zwei Gründe:

  • Das T-Heck-Design wird häufig Konstruktionen mit zwei Motoren auferlegt, die am hinteren Rumpf montiert sind. Das bedeutet, sie haben einen kleinen Hebelarm in Gierrichtung, das Seitenleitwerk ist so dimensioniert, dass es einen Motorausfall kompensiert. Je weiter entfernt von der Mittellinie der Motor montiert ist, desto höher ist das Giermoment, das der verbleibende Motor bei einem Motorausfall ausübt.
  • Der horizontale Stabilisator am oberen Ende des Seitenleitwerks fungiert wie ein Winglet als aerodynamische Barriere. Dies verhindert, dass beim Gieren ein Wirbel von der Oberseite des Seitenleitwerks abströmt, und erhöht dadurch die Effektivität der Seitenleitwerksfläche. Dieser Effekt wurde in NACA TN 2907 an fünf verschiedenen Orten und drei verschiedenen Spannweiten untersucht:

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Das folgende Diagramm zeigt die berechnete effektive Erhöhung des aerodynamischen Seitenverhältnisses als Funktion der Position des horizontalen Leitwerks auf der Seitenflosse. Ganz oben oder ganz unten ist das aerodynamische Streckungsverhältnis etwa 50 % höher als in der Mitte, was zu einer Erhöhung der Steigung der Auftriebskurve der Finne um etwa 15 % führt.

Bei einem T-Leitwerk fungiert das Höhenleitwerk oben als aerodynamische Barriere, während der Rumpf am unteren Ende ebenfalls eine gewisse Barrierefunktion bietet. Natürlich abhängig vom örtlichen Rumpfumfang und der Form.

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Die letzte Handlung scheint nicht zu zeigen, was Sie sagen. Es scheint, dass die Platzierung des Flügels an Station A (unten) oder E (oben) das gleiche effektive Seitenverhältnis ergibt, beide 50% besser als die Platzierung in der Mitte des vertikalen Stabilisators. Das macht für mich Sinn - sollte der Endplatteneffekt nicht an beiden Enden einer Hebefläche funktionieren?
@supergra Guter Fang! Habe geändert.
Kehrt der erste Aufzählungspunkt Ursache und Wirkung um? Ich dachte, es ist nicht so sehr, dass ein T-Leitwerk auferlegt wird, wenn Sie am Rumpf montierte Motoren haben, sondern eher, dass es ein kürzeres Heck erfordert, was wiederum am Rumpf montierte Motoren erfordert (damit das Moment geringer ist). Oder alternativ, dass es durch diese Engine-Konfiguration aktiviert (nicht auferlegt) wird.
Ein weiterer Grund ist laut Wikipedia , die Trägheitskopplung zu reduzieren. Ich habe bisher nicht verstanden, wie das funktioniert – kannst du etwas Licht ins Dunkel bringen?

Raymer gibt folgende Antwort:

Auch das 'T-Tail' ist weit verbreitet. Ein T-Leitwerk ist von Natur aus schwerer als ein herkömmliches Leitwerk, da das vertikale Leitwerk verstärkt werden muss, um das horizontale Leitwerk zu stützen, aber das T-Leitwerk bietet in vielen Fällen kompensierende Vorteile.

Aufgrund des Endplatteneffekts ermöglicht das T-Leitwerk ein kleineres Seitenleitwerk. Das T-Leitwerk hebt das horizontale Leitwerk von der Flügelnachströmung und dem Propwash ab, was es effizienter macht und somit eine Reduzierung seiner Größe ermöglicht. Dies reduziert auch den Stoß am horizontalen Leitwerk, was die Ermüdung sowohl für die Struktur als auch für den Piloten verringert.“ (S. 69)

- DP Raymer, „Aircraft Design: A Conceptual Approach“, AIAA, Washington DC, USA, 1992.

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