Warum ist der horizontale Stabilisator beim P-51 vor dem vertikalen Stabilisator?

Warum ist der horizontale Stabilisator vor dem vertikalen Stabilisator bei einem P-51? Gibt es andere Flugzeuge, die so sind?

Vielen Dank an alle, die kommentiert haben. Ich dachte, die Platzierung sei hauptsächlich auf Manövrierfähigkeit und Spin-Erholung zurückzuführen. Aber das wirft auch die Frage auf: „Warum braucht der P-51 1,25 Umdrehungen, um sich von einem Dreher zu erholen?“

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( Quelle ) Corsair oben, P-51 unten.

Der merkliche Unterschied oben ist das höhere Ruder der P-51.

Ein höheres Ruder wird für einen kürzeren Hebelarm (Abstand zwischen Leitwerk und Flügel) und / oder die Notwendigkeit für mehr Gierautorität benötigt.

Und wie @Gerry betonte, besteht ein weiterer Vorteil eines Teils des Seitenruders unterhalb der Höhenruderlinie darin, die Drehung zu erholen, wenn der horizontale Stabilisator blockiert ist und sein Kielwasser nach oben sendet. Die Alternative ist wie die Corsair, mit dem Ruder voraus und frei vom horizontalen Stabilisator.

Ist es einzigartig? Nein, eine Cessna ist unten abgebildet :

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Die Größe der Seitenflosse wird nicht davon abhängen, wo das Höhenleitwerk auf dem Design platziert wird. Was den Druckmittelpunkt für den Auftrieb betrifft, wäre es wichtig, die Stabilität des Flugzeugs aufrechtzuerhalten, während die Länge des hinteren Rumpfs und die Größe des Höhenleitwerks minimiert werden. Ein Höhenleitwerk bewegt sich ein bisschen wie ein Pflaster für schlechtes Flugzeugdesign wie in diesen Fällen. Auf der anderen Seite würde ein hinten montiertes Leitwerk eine etwas bessere Seitenruderautorität bieten, da das Leitwerk an seiner Hinterkante turbulente Luft erzeugt.
Eine weitere Überlegung bei der relativen Platzierung der vertikalen und horizontalen Stabs ist die Sicherstellung einer angemessenen Ruderautorität in einer Stall-/Spin-Lage. Bei einer Drehung wird das horizontale Heck häufig blockiert und erzeugt ein Kielwasser, das sich nach oben und hinten bewegt. Wenn sich das Ruder vollständig innerhalb dieses Bereichs befindet, ist die Rudersteuerung nicht ausreichend, um sich von dem Trudeln zu erholen. Die Corsair bewegte das Seitenleitwerk nach vorne, um das Kielwasser zu beseitigen. Die P-51 und die Cessna bewegten es nach achtern und verlängerten das Ruder nach unten unter das horizontale Heck.

Der Hauptfaktor, der die Platzierung des vertikalen Stabilisators in Längsrichtung beeinflusst, ist die Gierautorität bei einem Trudeln. Von Corke , hier ist ein relevantes Diagramm und eine Beschreibung:

Corke 6.10

Wie in Abbildung 6.10 für ein konventionelles Leitwerk dargestellt, wird das Seitenleitwerk bei einem unkontrollierten Trudeln im Kielwasser des Höhenleitwerks erfasst. Dadurch wird das Ruder unwirksam. Die Lösung für ein herkömmliches Heckdesign besteht darin, den horizontalen Stabilisator entweder nach vorne oder nach hinten von der Position des vertikalen Stabilisators zu bewegen.

Warum haben sich die Designer der P-51 für die hintere Position entschieden? Es ist schwer zu sagen, angesichts der unzähligen Kompromisse, die jedem Flugzeugdesign innewohnen, und ohne eine maßgebliche Quelle, aber wie ymb1 betont, ist die Gierautorität außerhalb eines Trudelns wahrscheinlich die Antwort. Die P-51 wurde auf Manövrierfähigkeit ausgelegt, daher war es als relativ kleines Flugzeug vorteilhaft, so viel Ruderfläche und Hebelarm wie möglich aus dem Design herauszuholen.

Bei anderen Flugzeugen kommt es darauf an, wie ähnlich Sie Ihrer Meinung nach sein sollten. Die P-36 und P-40 verwenden eine etwas analoge Konfiguration (und tatsächlich wurde die P-51 mit Blick auf ihre Mission entworfen), die A6M (Zero) hat ein Heckheck, aber ohne das ausgefahrene Ruder, ymb1 erwähnt die Cessna 162, ein paar der Zenith- Flugzeuge kommen näher, und ich bin sicher, es gibt noch mehr.

Warum ist der horizontale Stabilisator beim P-51 vor dem vertikalen Stabilisator?
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