Por que os aviões não podem usar apenas flaps na seção traseira em vez de estabilizadores?

Sua pergunta é parcialmente abordada aqui sobre o motivo pelo qual o estabilizador vertical é importante. A empenagem (superfícies da cauda) dos aviões convencionais oferece passivo e estabilidade ativa. Como as penas de uma flecha (que é a origem da palavra empenagem), elas ajudam o avião a permanecer apontado na direção do vôo, além de fornecer superfícies de controle ativas. O custo de fornecer estabilidade é adicionado peso e resistência, mas se as superfícies forem removidas, o aspecto de estabilidade precisará ser fornecido manualmente ou alternadamente. É assim que aeronaves não convencionais, como a asa B-2, ou até mesmo aviões de combate modernos, são capazes de voar.

Então, sim, podemos pilotar aviões sem superfícies de cauda convencionais. Alguns designers como Burt Rutan criaram projetos não convencionais para a aviação geral. No entanto, as alterações de design também terão desvantagens. No mínimo, esses projetos se comportam de maneira diferente dos planos convencionais, o que requer atenção especial. A estranha aparência também é motivo para alguns pilotos desconfiarem deles.

Se o avião ficar instável sem o controle do computador, introduz problemas de segurança . Em aeronaves militares, os pilotos podem ejetar quando surgem problemas . Mas, ao contrário dos aviões comerciais modernos, os pilotos não podem simplesmente assumir o controle se os computadores falharem.

Há também um problema aerodinâmico com o que você propõe. Superfícies de controle convencionais defletem toda a superfície, de modo que o ar continua a fluir pelos dois lados. No entanto, se você desviar apenas um lado da superfície, o ar estará fluindo apenas pela face externa. Isso age como um spoiler e cria um arrasto extra. Embora esse arrasto seja a força que controla o avião, ele não é tão eficiente quanto mover uma superfície de controle. Como Peter Kämpf apontou , é muito mais viável aumenta a eficácia das superfícies existentes do que eliminá-las.

Primeiro, deixe-me esclarecer: Você propõe quatro superfícies móveis que se estendem quando necessário (eu acho que é isso que você quer dizer com "abrir da fuselagem") da fuselagem?

Sim, teoricamente ele pode funcionar, mas os flaps precisam ser tão grandes quanto as superfícies que eles pretendem substituir e precisam estar na corrente de ar o tempo todo. Isso ficaria muito parecido com o que temos atualmente, então qualquer esperança de reduzir significativamente o arrasto é infundada.

Agora, há um cenário em que a economia de arrasto nas abas é possível. As superfícies das caudas não funcionam no máximo ou até mesmo na elevação ideal (o melhor significado na sua melhor sustentação até a relação de arrasto) na maior parte do tempo, portanto o grau de extensão pode ser menor e a área superficial é menor. Mas onde você guarda toda a parte restante da aba? Agora você precisa fazer a fuselagem muito maior, então você perde na fuselagem o que você ganha na área da cauda. Adicione a isso o peso da cinemática para mover os flaps, e o design convencional parece cada vez mais atraente.

Como @fooot apontou, este cenário precisa de controle por computador e de camadas de segurança adicionais, como os meios secundários de movimento do flape, se os atuadores primários falharem.

Se não for possível um cenário de empuxo assimétrico,