Por que o F / A-18 e o F-22 Raptor possuem estabilizador horizontal, bem como lemes inclinados para controle de inclinação?

Eles são aeronaves muito diferentes, criadas para diferentes requisitos, destinadas a preencher papéis muito diferentes.

Caudas grandes são boas para autoridade de arremesso e alfa alto --- que são boas para manobrar e brigar, mas não são muito relevantes para as missões do F-117.

O F-117 era um bombardeiro tático de altitude média que passou sua vida transportando um par de bombas grandes de 2000 lb. Não era esperado tango com lutadores opostos, então a manobrabilidade era menos importante, assim como a cauda pequena e a relação T / W muito modesta. <> Stealth manteve vivo, não footwork fantasia.

O clássico do Hornet (e Super Hornet depois) é um lutador multirole , esperado para realizar tudo desde defesa de frota, SEAD, interdição, reconhecimento e, claro, CAS. Foi feito para lidar extremamente bem com baixas e altas AOA. A taxa de afinação e a indicação do nariz são muito boas --- ela irá girar facilmente dentro de um F-16, ainda que brevemente (taxa de curva v. Raio de giro). O controle de baixa velocidade também é crucial para o pouso em transportadores. É por isso que precisa de caudas grandes

O Raptor é um lutador de superioridade aérea (com capacidade multirole). Seu trabalho é ir de igual para igual com qualquer outra pessoa no ar. Portanto, todos os parâmetros clássicos de desempenho são importantes: T / W, aceleração, velocidade máxima, taxa de subida, raio de giro e . Ele vai virar um Hornet (instantâneo e sustentado) e ultrapassar um F-16, apesar de ser duas vezes mais pesado que um. Caudas grandes são ainda mais importantes para o controle aqui, especialmente as altitudes muito altas em que o F-22 pode voar.

Em outras palavras, o Raptor e o Hornet precisam ser bastante ágeis - o F-117 não.

Aqui está um Super Hornet dando um pequeno show. Veja-o arrancar as suas 4:35 e 5:00.

A filosofia de design do F-117 era diferente daquela do F-22 (ou F-18, que não tinha a intenção de ser uma aeronave furtiva). O principal driver de design do F-117 (na verdade, praticamente o único) foi reduzir o RCS - o resultado foi um projeto claramente não aerodinâmico. A inclusão de estabilizadores horizontais separados teria reduzido a eficácia do design. O F-117 utilizou os quatro elevons (uma combinação de ailerons e elevadores) em vez do estabilizador horizontal, devido à sua localização muito atrás na fuselagem. Nenhum estabilizador horizontal foi considerado no desenvolvimento do F-117.

O F-22, por outro lado, era uma aeronave de combate supersônica de alto desempenho, que exigiria estabilizadores horizontais para manobrabilidade (é um caça super manobrável que usa vetorização de empuxo). Na ausência de estabilizador horizontal, seria muito difícil para o F-22 ou F-18 atingir seus objetivos de desempenho, particularmente para o F-18 transportado por porta-aviões.

Na verdade, havia uma variante do F-117 que foi projetada para ter um estabilizador horizontal - o A / F-117X não construído, que era esperado para ser uma aeronave multi-missão (ao contrário do F-117, que mal podia faça outra coisa senão lob bombas). Uma das principais razões para esse design ter um estabilizador horizontal era que o F-117 tinha velocidades de aproximação bastante altas, já que os elevons não se dobravam como flaps. A cauda revisada tinha estabilizadores horizontais semelhantes ao F-22, que foi usado para reduzir a taxa de descida e controlar o ângulo de aproximação, o que não seria possível com o F-117 original.

No F-18, os elevadores não geram força descendente suficiente para a decolagem. Os lemes fornecem a força adicional necessária. Visível neste vídeo:

Observe que ambos os lemes estão voltados para dentro na decolagem. É claro que, se os elevadores não fornecem controle de inclinação suficiente, os lemes não o farão.