Por que não há aeronaves com estabilizadores verticais montados para frente? [duplicado]

Os estabilizadores criam estabilidade direcional - eles mantêm a ponta pontiaguda apontada para frente. Para fazer isso, eles devem ser montados atrás do ponto de rotação que a aeronave gira sobre o centro de gravidade.

Assim, quando um aerofólio ou superfície de controle é montado para a frente, em frente ao centro de gravidade (canard), ele não pode, por si só, funcionar como estabilizador (embora possamos nos referir a ele como um estabilizador) . É, na verdade, apenas uma superfície de controle horizontal ou de inclinação .

Neste caso, (uma canard montada para a frente), a canard não está criando estabilidade direcional, a asa principal montada na retaguarda cria esta estabilidade direcional (estabilidade do passo) em torno do eixo lateral. O canard em si realmente diminui da estabilidade direcional. Está lá para fornecer controle sobre o eixo lateral.

Um estabilizador vertical está lá para fornecer estabilidade direcional em torno do eixo vertical (estabilidade de guinada ou deslizamento lateral). Você não pode montar um estabilizador vertical para a frente porque não há outro aerofólio vertical na parte traseira fornecendo estabilidade direcional em torno do eixo vertical. Ou talvez seja mais preciso dizer que você poderia, mas apenas se houvesse um estabilizador vertical maior nas costas. Nesse caso, seria inútil colocar outro na frente. isso reduziria a estabilidade e exigiria que a traseira fosse maior.

Um exemplo aqui para ilustrar o ponto pode ser o míssil pardal AIM-7. Ele tem suas superfícies de controle horizontais e verticais na frente. Tem asas fixas na extremidade posterior do míssil (que são os aerofólios de estabilização), e as superfícies de controlo móveis um pouco para a frente da C.G. Mantém uma atitude de rolagem constante e pode manobrar em qualquer direção (esquerda / direita / cima / baixo), sem rolar ou alterar o ângulo do banco. Isso é feito desviando as superfícies de controle para frente conforme necessário para criar elevação na direção desejada. Então, efetivamente ele tem seu "estabilizador" horizontal e vertical (na verdade, superfícies de controle) para frente de seus aerofólios estabilizadores fixos.

* NOTA. embora na verdade, pelo menos no F-4, o AIM-7 foi programado para sempre rolar inicialmente e manter uma atitude de rotação onde suas asas e superfícies de controle são orientadas em uma configuração "X" em relação à aeronave de lançamento, não como um "+" do jeito que você imagina.

A partir da imagem você pode ver que um estabilizador vertical montado atrás do CG da aeronave confere um momento de restauração a um distúrbio de guinada que aumenta à medida que o movimento de guinada aumenta. Se a aleta fosse colocada no nariz da aeronave, à frente do CG, o momento amplificaria o distúrbio de guinada, o que é desestabilizador.

Um leme ativamente controlado pode ser localizado à frente do CG, mas o custo e a complexidade normalmente limitam isso a coisas como mísseis.

Todas as respostas acima são excelentes, mas eu preciso postar isso:

Esta é a famosa espaçonave HOTOL, SSTO. Observe o estabilizador vertical para a frente! Neste caso, acredito que a razão para esse layout foi que, durante a entrada do nariz alto, a traseira da fuselagem praticamente não tinha fluxo de ar. Por que eles não usaram duas barbatanas de ponta de asa ... bem, você terá que perguntar a ele.

Porque ter a alheta vertical do CG causa instabilidade estática e dinâmica e requer um sistema de controle de vôo aumentado para evitar que a aeronave gire. A natureza fez esse tipo de arranjo; aves com grandes bicos, como pelicanos, e o extinto Pteradáctilo usavam suas grandes cabeças como lemes durante o vôo e dependiam de seu sistema nervoso central para fornecer um sistema de controle aumentado.