一般的飞机尾翼由水平尾翼和垂直尾翼共同构成,顾名思义,水平尾翼就是水平方向上的尾翼,而垂直尾 翼就是垂直方向上的尾翼。 随着战机的不断发展,在双垂尾战机开始出现了外倾的垂直尾翼(如F-22、F-35等等),虽然已经不是垂直的了,但依然还叫垂直尾翼(也叫V尾)。无论是水平尾翼还是垂直尾翼,一般都由两个部分构成:固定的安定面和铰接的舵面。固定的安定面主要负责稳定飞机,而可活动的舵面则负责控制飞机的飞行配禅核姿态(如转弯、俯仰)。如图可以清晰的看到J-10的垂尾,前部是垂直安定面,尾部是可操纵偏转的方向舵。 而全动垂尾,则把原来的安定面和舵面整合到一起,即整个垂尾只有一个面,这个面即具有安定面的稳定功能,同时也具有舵面的调节功能(整个面是可活动的),如图的J-20垂尾与T-50和F-22对比 全动垂尾因为要兼顾稳定和舵面的功能,因此对飞控系统要求要比普通垂尾要求高很多。另外由于V尾是外倾的,所以本身培掘具有一定的水平尾翼功能(象YF-23就是无水平尾翼的),因此飞控系统中还要考虑水平方向上的影响,难度将复杂得多。 关于J-20的垂尾,还常常看到有人说“差动垂尾”,顺便补充一下,一般双垂尾飞机的舵面控制是同步的,比如飞机要向左转弯袭仿,两个垂尾的舵面都同时向左转0.5。而差动垂尾是指两个垂尾之间的动作可以是不一致的,比如说一个偏0.5,另一个偏0.3,当然2个垂尾的舵面也可以一个向左一个向右,如一个偏0.5,另一个偏-0.5(这就可以当减速板的功能用了),这就是差动。差动可以是全动的(如J-20),也可以是非全动的(如F-22)
全动垂尾可以减重和减阻也就是增强战机的机动性 同时因为把安定面和舵面合一了 所以可以以更小的面积达到更高的舵效 增强战机的侧面滑差隐形能力 但是全动垂尾的前提是战机优越的飞控能散芹力 并不是所有的战机都要求全动垂尾 各国都有信掘皮各国自己的需要 比如美国就黑鸟 夜鹰 俄罗斯的海盗旗 中国的J20 至于四代的发展方向 自然是全动垂尾 因为四代讲究超音速巡航和过失速机动能力 也就是高敏捷的机动性能 而F22没采用全动垂尾 可能是因为他的机动性已经够强了 没必要用全动垂尾 或者是因为YF23的存在(无论F22还是J20 都不过是各国的四代过渡机型)
全动灵活度高,稳定性差,控制难度大。非全动稳定性较好,但气动效率差,机动性较差。
全动效率高,力矩大,非全动的简单,控制方便,材料要求也简单
机动性增强