尾翼是安裝在飛機(jī)尾部的一種裝置，可以增強(qiáng)飛行的穩(wěn)定性。大多數(shù)尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼，也有少數(shù)采用V型尾翼。尾翼可以用來控制飛機(jī)的俯仰、偏航和傾斜以改變其飛行姿態(tài)。尾翼是飛行控制系統(tǒng)的重要組成部分。
尾翼，專業(yè)的叫法為擾流板，又屬于汽車空氣動(dòng)力學(xué)套件中的一部分。汽車尾翼的主要作用是為了減少車輛尾部的升力，如果車尾的升力比車頭的升力大，就容易導(dǎo)致車輛過度轉(zhuǎn)向、后輪抓地力減少以及高速穩(wěn)定性變差。
汽車應(yīng)用
目前安裝尾翼已經(jīng)成為年輕車主彰顯時(shí)尚個(gè)性的一種方式，安裝大氣美觀的尾翼可以提高車輛的行駛穩(wěn)定性，然而貌似簡單的尾翼安裝也有一定的學(xué)問。
在我國的一些地方常常將“汽車尾翼”稱為“汽車導(dǎo)流板”，其實(shí)這種叫法是錯(cuò)誤的。“汽車導(dǎo)流板”在轎車上確有其物，只不過是指轎車前部保險(xiǎn)杠下方的拋物型風(fēng)罩，而“汽車尾翼”則是安裝在轎車后箱蓋上的。國外一些人根據(jù)它的形狀形象地稱它為“雪橇板”，國內(nèi)也有人稱它為“鴨尾”。比較科學(xué)的叫法應(yīng)為“汽車擾流器”或“汽車擾流翼”。
飛機(jī)應(yīng)用
尾翼是安裝在飛機(jī)后部的起穩(wěn)定和操縱作用的裝置。尾翼一般分為垂直尾翼和水平尾翼。
垂直尾翼簡稱垂尾或立尾，由固定的垂直安定面和可動(dòng)的方向舵組成，它在飛機(jī)上主要起方向安定和方向操縱的作用。根據(jù)垂尾的數(shù)目，飛機(jī)可分為單垂尾、雙垂尾、三垂尾和四垂尾飛機(jī)。
水平應(yīng)用
簡稱平尾，是飛機(jī)縱向平衡、穩(wěn)定和操縱的翼面。平尾左右對(duì)稱地布置在飛機(jī)尾部，基本為水平位置。翼面前半部通常是固定的，稱為水平安定面。后半部接在安定面的后面，可操縱上下偏轉(zhuǎn)，稱為升降舵。升降舵的后緣還裝有調(diào)整片。在大型飛機(jī)上，為了提高平尾的平衡能力，水平安定面在飛行中可以緩慢改變安裝角，這樣的平尾稱為可調(diào)水平尾翼。在飛行中，飛機(jī)升力的位置會(huì)隨迎角和速度的變化而移動(dòng)，飛機(jī)重心也因燃油消耗等原因而變動(dòng)。這樣，升力不可能在所有狀態(tài)下都通過重心，因而存在一個(gè)不平衡力矩。在有平尾的飛機(jī)上，此力矩就由平尾負(fù)升力或正升力的力矩來平衡。由于平尾距重心較遠(yuǎn)，只要用很小的平尾升力就能使飛機(jī)保持力矩平衡。
飛機(jī)在飛行中會(huì)因各種干擾（如大氣中的陣風(fēng)）而偏離原來姿態(tài)。平尾具有恢復(fù)飛機(jī)原有姿態(tài)的能力，對(duì)飛機(jī)起縱向穩(wěn)定的作用。
飛機(jī)在飛行中需要經(jīng)常改變飛行狀態(tài)，如爬升、平飛、下滑等。對(duì)于穩(wěn)定的飛機(jī)，要改變飛行狀態(tài)就需要克服穩(wěn)定力矩。例如要增大飛機(jī)迎角，就需要有一個(gè)克服穩(wěn)定力矩的抬頭力矩。駕駛員操縱升降舵上偏，平尾即產(chǎn)生一個(gè)抬頭力矩，使飛機(jī)在增大的迎角下得到平衡，這就是平尾的縱向操縱作用。
平尾按相對(duì)于機(jī)翼的上下位置不同，大致分為高平尾、中平尾和低平尾三種型式。平尾處于飛機(jī)尾部，氣流在流經(jīng)平尾以前先受到機(jī)身、機(jī)翼和發(fā)動(dòng)機(jī)短艙等的影響，速度減小，方向也有變化。此外，螺旋槳滑流或發(fā)動(dòng)機(jī)的噴流也會(huì)改變平尾的升力。它們對(duì)平尾的穩(wěn)定和操縱效能都有較大影響。由于影響平尾工作的各種因素隨迎角和速度而變化，要想選擇一個(gè)合適的平尾位置，保證在所有飛行狀態(tài)下都有較高的平尾效能，是一件很困難的事情，經(jīng)常要經(jīng)過大量風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)才能最后選定。
在英國“三叉戟客機(jī)”旅客機(jī)上，平尾在垂直尾翼的頂端。從飛機(jī)正面看，平尾與垂尾構(gòu)成T字形，故取名T形尾翼。這種飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)短艙位于機(jī)身尾部兩側(cè)，機(jī)翼位置靠后，只有將平尾移至垂尾頂端才能躲開機(jī)翼、發(fā)動(dòng)機(jī)短艙和噴流的影響。由于垂尾是后掠的，故又能使平尾盡量遠(yuǎn)離機(jī)翼，提高平尾的效能。在很多超音速殲擊機(jī)上，由于機(jī)身尾部長度較短，平尾非常靠近機(jī)翼，如將平尾放在較低的位置上（機(jī)翼翼弦平面以下），在大迎角時(shí)就能避開機(jī)翼、機(jī)身，減小它們對(duì)平尾的不利影響。
亞音速時(shí)，偏轉(zhuǎn)升降舵還會(huì)影響前面水平安定面上的升力，操縱效率較高。超音速時(shí)，升降舵的偏轉(zhuǎn)對(duì)前面的安定面沒有影響，舵面操縱效率大為下降。因此，在超音速飛機(jī)上將水平尾翼做成可操縱偏轉(zhuǎn)的整體，稱為全動(dòng)平尾。在全動(dòng)平尾上不再有安定面和升降舵之分。全動(dòng)平尾的構(gòu)造與機(jī)翼相同，但是翼面的全部彎矩和扭矩載荷在根部都要集中到轉(zhuǎn)軸上來，并且支承點(diǎn)是可轉(zhuǎn)動(dòng)的軸承，因此全動(dòng)平尾根部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重量也較大。
通常超音速飛機(jī)機(jī)翼的展弦比較小，機(jī)翼展長比平尾展長大不了多少。利用平尾差動(dòng)來產(chǎn)生滾轉(zhuǎn)操縱力矩已能滿足飛行的要求。平尾左、右翼面既能同向偏轉(zhuǎn)起升降舵作用，又能分別向不同方向偏轉(zhuǎn)（差動(dòng)）起副翼的作用，這就是差動(dòng)平尾。采用差動(dòng)平尾以后，就可以取消機(jī)翼上的副翼，因而機(jī)翼整個(gè)后緣都可安裝襟翼以改善飛機(jī)的起飛、著陸性能和機(jī)動(dòng)性。在變后掠翼飛機(jī)上，機(jī)翼可以繞垂直（翼弦面）樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)（常稱掠動(dòng)），如在機(jī)翼上裝副翼，它在大后掠角位置上根本無法工作，因此只能采用差動(dòng)平尾作為主要滾轉(zhuǎn)操縱面。
垂直應(yīng)用
簡稱垂尾，起保持飛機(jī)的航向平衡、穩(wěn)定和操縱作用，原理與平尾相似。垂直尾翼僅僅布置在飛機(jī)軸線的上部，因?yàn)樵谄痫w著陸時(shí)，飛機(jī)頭部上仰，尾部離地很近，無法布置垂尾翼面。與平尾相同，垂尾翼面的前半部分通常是固定的，稱垂直安定面，后半部分鉸接在安定面后部，可操縱偏轉(zhuǎn)，稱方向舵。垂尾的作用是保持轉(zhuǎn)彎在無側(cè)滑狀態(tài)下進(jìn)行；在有側(cè)風(fēng)著陸時(shí)保持機(jī)頭對(duì)準(zhǔn)跑道；飛行中平衡不對(duì)稱的偏航力矩（如多發(fā)動(dòng)機(jī)中有一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)停車造成的偏航力矩）。方向舵操縱系統(tǒng)中可裝阻尼器，以制止飛機(jī)在高空高速飛行中出現(xiàn)的偏航搖擺現(xiàn)象。
飛機(jī)對(duì)于航向操縱能力要求不高，即使在超音速飛機(jī)上也很少采用全動(dòng)式垂直尾翼。
多數(shù)飛機(jī)只有一個(gè)垂直尾翼（單垂尾）。它位于飛機(jī)的對(duì)稱面內(nèi)。在一些多發(fā)動(dòng)機(jī)的螺旋槳飛機(jī)上，為了提高垂尾效率，故意將垂尾放在螺旋槳后的高速氣流中。為此將垂直尾翼分為兩個(gè)（雙垂尾）或兩個(gè)以上（多垂尾）翼面。在雙垂尾型式中，常將兩個(gè)垂尾布置在平尾兩端，以提高平尾的效率。在超音速飛機(jī)上，由于機(jī)身比較粗大，為了保證飛機(jī)在高空高速飛行時(shí)仍有足夠的航向穩(wěn)定性，需要有很大的垂尾面積。如果采用雙垂尾型式，可以降低垂尾高度，減小垂尾在側(cè)滑時(shí)產(chǎn)生的滾轉(zhuǎn)力矩。同時(shí)也可提高大迎角時(shí)的航向穩(wěn)定性。
V型應(yīng)用
由左右兩個(gè)翼面組成，像是固定在機(jī)身尾部帶大上反角的平尾。 V型尾翼兼有垂尾和平尾的功能。翼面可分為固定的安定面和鉸接的舵面兩部分，也可做成全動(dòng)型式。
呈V形的兩個(gè)尾面在俯視和側(cè)視方向都有一定的投影面積，所以能同時(shí)起縱向（俯仰）和航向穩(wěn)定作用。當(dāng)兩邊舵面作相同方向偏轉(zhuǎn)時(shí)，起升降舵作用；分別作不同方向偏轉(zhuǎn)（差動(dòng)）時(shí)，則起方向舵作用。
有一種特殊的 V字形尾翼，它既可以起垂直尾翼的作用，也可以起水平尾翼的作用。
有時(shí)候，汽車的擾流板也被稱為汽車尾翼，和通常所說的尾翼是兩個(gè)概念。
導(dǎo)彈應(yīng)用
尾翼穩(wěn)定大長徑比無控旋轉(zhuǎn)火箭彈，在飛行中常常出現(xiàn)錐形運(yùn)動(dòng)。當(dāng)錐角較小時(shí)，錐形運(yùn)動(dòng)對(duì)射程影響不大；當(dāng)錐角較大時(shí)，射程將受到嚴(yán)重?fù)p失；當(dāng)錐角超過某一極限值時(shí)，會(huì)出現(xiàn)發(fā)散的錐形運(yùn)動(dòng)，即出現(xiàn)動(dòng)不穩(wěn)定。20世紀(jì)60年代，美國的奈特霍克（NItehiwk）探空火 箭，在50余次飛行試驗(yàn)中曾有近20次出現(xiàn)了發(fā)散的錐形運(yùn)動(dòng)。美國的2.75‘’航空火箭彈在亞音速風(fēng)洞中的三旋轉(zhuǎn)自由度實(shí)驗(yàn)，以及在超聲速風(fēng)洞中的自由飛實(shí)驗(yàn)也曾出現(xiàn)發(fā)散的錐形運(yùn)動(dòng)。美國、英國、澳大利亞聯(lián)合進(jìn)行無控炸彈飛行動(dòng)力學(xué)研究時(shí)，專題研究了炸彈在下落過程中產(chǎn)生錐形運(yùn)動(dòng)的原因及抑制錐形運(yùn)動(dòng)的措施。我國在無控火箭彈的飛行試驗(yàn)中也有類似現(xiàn)象發(fā)生，使射程大大降低。因此研究尾翼穩(wěn)定大長徑比無控旋轉(zhuǎn)火箭彈產(chǎn)生錐形運(yùn)動(dòng)的機(jī)理，制定抑制錐形運(yùn)動(dòng)的措施，對(duì)保證火箭彈的正常飛行是十分重要的。
尾翼穩(wěn)定的無控火箭彈采用低速旋轉(zhuǎn)飛行是為了消除推力偏心、質(zhì)量偏心、氣動(dòng)偏心等對(duì)飛行的不利影響，提高精度。然而旋轉(zhuǎn)飛行又引起新的不對(duì)稱氣動(dòng)力和力矩，其中最突出的就是面外力和面外力矩。馬格努斯力和力矩是由旋轉(zhuǎn)—攻角或旋轉(zhuǎn)—側(cè)滑角耦合產(chǎn)生的一種面外力和面外力矩。
當(dāng)攻角較大時(shí)，非對(duì)稱體渦也能誘導(dǎo)產(chǎn)生面外力和面外力矩。當(dāng)攻角較小時(shí)，尾翼穩(wěn)定大長徑比旋轉(zhuǎn)火箭彈上作用的面外力和面外力矩主要是馬格努斯力和馬格努斯力矩。馬格努斯力和馬格努斯力矩與空間攻角、轉(zhuǎn)速成正比，與彈體長徑比的平方成正比，因此尾翼穩(wěn)定的大長徑比旋轉(zhuǎn)火箭彈更容易產(chǎn)生錐形運(yùn)動(dòng)，減小馬格努斯力和馬格努斯力矩能有效地抑制錐形運(yùn)動(dòng)的發(fā)展。
正裝正向旋轉(zhuǎn)卷弧 形 尾 翼 穩(wěn) 定 的 大 長 徑 比火箭彈，滾轉(zhuǎn)力矩隨攻角增大呈拋物線型增大，會(huì)使錐形運(yùn)動(dòng)加劇；反裝反向旋轉(zhuǎn)卷弧形尾翼穩(wěn)定的大長徑比火箭彈，滾轉(zhuǎn)力矩隨攻角增大呈拋物線型減小，可以抑制和減小錐形運(yùn)動(dòng)；將卷弧形尾翼反裝 且 采 取 反 向 旋 轉(zhuǎn) 是 抑 制和減小尾翼穩(wěn)定大長徑比無控旋轉(zhuǎn)火箭彈錐形運(yùn)動(dòng)的有效措施。
附注
字典中的解釋：
1.由水平與垂直穩(wěn)定面組成的飛機(jī)末尾部分，上面裝有縱向控制和方向控制的可動(dòng)面。
2.飛機(jī)的尾部翼面組。
動(dòng)物
尾翼果蝠屬屬（尾翼果蝠），哺乳綱、翼手目、葉口蝠科的一屬，而與尾翼果蝠屬（尾翼果蝠）同科的動(dòng)物尚有南美果蝠屬（南美毬果蝠）、紅果蝠屬屬（紅果蝠）、白線蝠屬（白線蝠）、食花蝠屬屬（食花蝠）等之?dāng)?shù)種哺乳動(dòng)物。
穿甲彈
尾翼穩(wěn)定脫殼穿甲彈是由最初的普通穿甲彈一步一步進(jìn)化而來，穿甲彈的威力取決于炮彈擊中目標(biāo)時(shí)的動(dòng)能（速度、質(zhì)量）和炮彈材料自身的物理特性。穿甲彈在炮膛中被發(fā)射藥加速出膛之后只受阻力和重力的作用，為了使穿甲彈在擊中目標(biāo)時(shí)仍然存有較大的速度，穿甲彈在設(shè)計(jì)時(shí)就必須采用有利于減小阻力的形狀。
根據(jù)基本的物理學(xué)知識(shí)，彈體越細(xì)，阻力越小。但是考慮到火炮口徑是一定的，科學(xué)家們想出了用一個(gè)輕質(zhì)彈托把穿甲彈彈體夾在中間，彈托的口徑與大炮口徑一致，穿甲彈被做成細(xì)長的桿狀，出膛之后彈托由于阻力的作用自動(dòng)脫落，彈體沿著炮管指向繼續(xù)飛行，這就是“脫殼”一詞的由來。為了保證細(xì)長的彈體在飛行過程中的平穩(wěn)和精度，在制造穿甲彈時(shí)，在尾部安裝有四片尾翼，成十字形排列，故稱“尾翼穩(wěn)定”。
由上文提到，動(dòng)能決定于速度和質(zhì)量，在速度一定的情況下，增加彈體的質(zhì)量就是增加動(dòng)能的另一種方式，故而穿甲彈一般由密度較大，較為堅(jiān)硬，同時(shí)耐受高溫的金屬制成。這樣還可以保證彈體在與被打擊裝甲碰撞時(shí)不易彎折，碰撞產(chǎn)生的熱能不會(huì)降低彈體的強(qiáng)度。較為廣泛采用的材料是碳化鎢和貧，其中，貧鈾的密度更大，且具有自銳性（撞擊過程中保持尖銳），是更為理想的材料，不過由于貧鈾具有輻射，倍受人道主義人士的譴責(zé)，僅有少數(shù)國家使用。
缺點(diǎn)：尾翼會(huì)增加風(fēng)阻，減少動(dòng)能，易受側(cè)風(fēng)影響，降低命中率。
尾翼穩(wěn)定脫殼穿甲彈的尾翼部分因線膛炮和滑膛炮的不同而有所區(qū)別：
線膛炮使得炮彈本身在發(fā)射的時(shí)候具有極高的轉(zhuǎn)速，從而最大限度的消除炮彈的章動(dòng)效應(yīng)，進(jìn)而提高射擊精度，距離越遠(yuǎn)越明顯（3000米以上）。缺點(diǎn)就是高轉(zhuǎn)速本身消耗了部分發(fā)射藥能量，因此線膛炮穿甲彈設(shè)置穩(wěn)定尾翼的目的是為了降低炮彈的自轉(zhuǎn)速度，從而使彈頭獲得更大的動(dòng)能。滑膛炮發(fā)射的炮彈因限于炮身沒有膛線導(dǎo)致炮彈不能自轉(zhuǎn)，進(jìn)而炮彈本身的章動(dòng)效應(yīng)對(duì)精度影響很大，因此滑膛炮裝備的尾翼穩(wěn)定脫殼穿甲彈所設(shè)置的尾翼是為了能夠讓炮彈在出膛后有一個(gè)自轉(zhuǎn)能力，提高飛行穩(wěn)定性，這點(diǎn)和線膛炮是剛好相反的。
參考資料 >