Um estabilizador vertical que se estenda acima e abaixo da linha central será benéfico ou impeditivo?

Enquanto a superfície da cauda vertical estiver acima da linha central (mais precisamente o eixo longitudinal de inércia - por enquanto podemos supor que ambos caem juntos), qualquer força lateral também criará um momento de rolagem. Isso é indesejável porque agora um comando de guinada não apenas cria o momento de guinada desejado, mas também um momento de rolamento.

Se você quiser guinar para virar, a cauda vertical acima da linha central irá até mesmo rolar a aeronave na direção errada, então você precisa de um comando aileron mais coordenado do que com uma cauda vertical simétrica.

Portanto, a resposta curta à sua pergunta é: Terry está certo: estender a cauda vertical abaixo é claramente um benefício.

Isso pode ser visto pelo uso generalizado de barbatanas ventrais em aviões de combate. A adição de área abaixo da linha central ajuda a reduzir a contribuição do rolo da cauda vertical em um deslize lateral, o que melhora as características de manuseio (estabilidade mais direcional e menor deslocamento induzido pela guinada). Veja a figura abaixo para um exemplo onde os efeitos da área da cauda vertical adicional são comparados aos efeitos de uma barbatana ventral da mesma área.

Em velocidades supersônicas, a baixa relação de aspecto da barbatana ventral tem uma contribuição quase constante para a estabilidade direcional, enquanto a cauda vertical em forma de asa perde a efetividade em proporção ao fator Prandtl-Glauert $ \ frac {1} {\ sqrt {Ma ^ 2-1}} $. A pequena aleta ventral do F-104 aumentou a estabilidade direcional em 30% em Mach 2.

Em ângulos de ataque altos, a cauda vertical está na esteira da fuselagem, o que reduz a pressão dinâmica local e, conseqüentemente, a efetividade. A aleta ventral, então, está em condições ideais de fluxo, de modo que pode ajudar a estabilizar a aeronave em alto ângulo de ataque, justamente quando a contribuição da fuselagem para a instabilidade é maior.

Não sugerir isso como uma resposta, mas como um fator menor que pode ser considerado. Quando a punhalada vertical está acima do centro de gravidade da aeronave, seu arrasto provoca uma leve força de subida auxiliando o elevador a fornecer a força necessária para contrariar a tendência típica de inclinação para baixo devido ao centro de gravidade estar à frente do centro da asa. de elevador. Se você colocar metade da punção vertical abaixo do CG da aeronave, você cancelará esse pequeno benefício e fará com que o elevador faça toda a compensação em si, adicionando assim uma carga extra (embora pequena).

O vetor de arrasto de uma punção horizontal em uma configuração de cauda em T oferece um pouco de ajuda nesse sentido também e se você colocar metade da vertical abaixo da linha central em uma aeronave, o braço de vetor de arrasto da horizontal reduziria o campo a força fornecida por seu arrasto e você obteria um pequeno aumento geral de arrasto da carga extra do elevador.