现代战机为什么要用双垂尾
亲爱的朋友，你在日常生活驾驶战斗机出勤的时候，是不是曾经好奇过为什么现代战斗机都有两个垂直尾翼？
这篇文章就简要地从飞行器动力学的角度，来简要解释一下战斗机双垂尾的来历。
现代战机为什么要用双垂尾
二战飞机多为单垂尾，高垂尾以提供足够的偏航力矩。二战后喷气式飞机迅猛发展，飞机速度越来越快，飞机的垂尾越来越低矮宽，比如F4鬼怪（Mach2.2）和同时期的米格21
但是方向舵舵面偏转时候，在偏转舵面铰链的地方会形成斜激波
激波与舵面方向示意图，舵面偏转角是舵面（红色尖角）和垂尾方向（黄色梭形）之间的夹角，而激波后掠角是激波（红色曲线）和飞机冠切面（水平尾翼方向）之间的夹角
斜激波和舵面的运动方向是一致的，即斜激波后掠角随着舵面偏转角的增大而减小，舵面偏转一定时，来流速度（空速）越大，激波后掠角越大，而来流通过斜激波的时候，气流会偏转方向，顺着舵面流动，舵面的气流动压下降，航向偏转力矩不足
而当机身侧滑时，即机身测对来流方向时，垂尾迎角增大，激波后掠角减小，来流穿过激波后彻底和舵面分离，形成激波失速，垂尾失效，体现在“超音速飞行转不过来弯”
另一方面在飞机大迎角飞行时，低矮垂尾处于机身形成的来流中，转向性能下降
所以米格25使用了双垂尾布局，一方面两片垂尾补足单垂尾的偏航力矩，另一方面垂尾有外偏转角，这避免了垂尾被机身干扰来流，而现代战机垂尾外倾，隐身性能更好，同时避开了机身边条涡流冲击
