V-tail, by Coyo

[iwan21]

Om Coyo :
Om2 yg pinter2, sy mo tanya tentang V-tail.
Apa sih kelebihan & kekurangan V-tail dengan tail biasa, ditinjau dari segi aerodynamic, konstruksi, sulit/mudah mengontrol pesawatnya, dsb...

Ada yg bilang klo V-tail itu lebih kecil drag-nya karena hanya 2 permukaan: kiri & kanan dibandingkan versi biasa 3 permukaan: 1 vertikal fin, 2 horisontal (kiri & kanan), bener ga ya?


Kata orang2 pinternya :
For the most part, for an equivalent control 'authority', a conventional, T, or V-Tail should all have the same TOTAL area. This is because of the need to be able to use full rudder and full elevator at the same time. If you make a V-Tail with the same PROJECTED area as your supposedly equivalent conventional tail, you will be able to make the same elevator force, or the same rudder force, but not both at the same time. For certain maneuvers (such as recovery from a spin), this difference can be very significant.

This rule refers to control authority, i.e. how much correcting force the tail can make about the pitch axis and yaw axis. The calculation for equivalent stability is a little more complex, because the apparent change in angle of attack to a given disturbance for the V and conventional tails are not the same.

The effective area of a V tail for pitch stability is equal to the total area times the cosine squared of the tail's dihedral angle. If you make the total area the same as the original conventional tail you will be in the ballpark. Some have reported that their models seemed to be more maneuverable using the projected area method for making their substitute V tails. This makes perfect sense; in general, when you reduce stability (in this case because the "projected area" tail is smaller than the original tail) you generally increase maneuverability. The model has less damping about the pitch and yaw axes, so it takes less to disturb its flight path in those directions. Nothing wrong with any of this, just recognize that you have just re-engineered the basic design of your model by reducing the area of the tail, in addition to the change in tail configuration. Depending on how much surplus tail the model had to begin with, the results may or may not be satisfactory.

[christoffel]

drag pada saat defleksi 0 memang lebih kecil, tapi saat defleksi nggak nol, jadi besar ....
contoh, saat elevator up, tail kiri akan menghasilkan gaya tekan (elev up) dan ke kiri (rudder kanan), sedangkan tail kanan akan menghasilkan gaya tekan (elev up) dan ke kanan (rudder kiri). efek elevator akan menjadi 2x karena masing2 tail sama2 menekan kebawah, sedangkan efek rudder menjadi nol karena arahnya berlawanan. Dari segi gerak, hasilnya akan sama dengan elev up, tapi gaya yg dihasilkan untuk rudder meskipun akhirnya resultannya nol, akan menjadi beban drag tambahan.

[NGL]

Salah satu efek yang dominan ke tail adalah downwash dari wing. Konfigurasi dengan HTP konvensional sangat dipengaruhi oleh downwash ini (tergantung posisi tail terhadap wing). Bila terjadi maka jalan keluarnya dibuat T tail (htp diujung vtp) atau mid tail. Tetapi T tail dari segi konstruksi memerlukan kekuatan (material) lebih sehingga menjadi lebih berat. V tail sebenarnya punya keuntungan yang sama mengurangi downwash dan dari segi konstruksi masih lebih ringan dari pada T tail. Kalau dari sisi kontrol memang tergantung dari disainnya. Asal parameter jarak ekor ke sayap, luas htp dan vtp (proyeksi) dan luas bidang kontrol (elevator/rudder) sama, maka stabilitas dan pengendalian akan relatif sama. Kecuali kalau disain pas jarak tail ke wing sensitif dengan downwash, maka V tail akan lebih stabil mudah dikontrol.

.....saat elevator up, tail kiri akan menghasilkan gaya tekan (elev up) dan ke kiri (rudder kanan), sedangkan tail kanan akan menghasilkan gaya tekan (elev up) dan ke kanan (rudder kiri)......

Kalau elev up rudder kanan juga mendorong ke kanan bukan ke kiri, rudder kiri mendorong ke kiri. Totalnya nol. Memang betul pak, drag menjadi lebih besar saat elevator defleksi. Makanya untuk pesawat yang besar V-tail tidak menjadi pilihan.

Salam,
NGL

[beta_james]

Om NGL besar derajat untuk V tail itu berapa Om.........

Makasih....

[iwan21]

Om NGL besar derajat untuk V tail itu berapa Om.........

Makasih....

yg saya tau dan umumnya sebesar 110 derajat om..

[NGL]

Wah sudut V-tail sebenarnya tergantung kebutuhan (perbandingan luas HTP dan VTP yang diperlukan). Tetapi sebagai acuan bisa dipakai antar 30 - 40 deg. Ini ada spread sheet online bagus di: http://www.editgrid.com/user/philip/Aircraft-V-tail_calc.
Semoga membantu.

Koreksi (biar tidak konflik dengan saran Om Iwan)
Di Om Iwan adalah sudut V (sudut antara kedua tail), sedang angka dari saya adalah sudut hedralnya.

Salam,
NGL

[beta_james]

Ia Om yang saya maksudkan sudut hedralnya..............Makasih yach

[Budi]

Oom oom yg pinter, setelah dijelasin baru saya ngerti kenapa kalo di RC pesawat seperti Viper (great planes) jenis pylon racer kalau berbalik atau belok (cornering) sangat tajam pada kecepatan tinggi tanpa kehilangan stabilitas dibanding pesawat yg bukan v-tail seperti Kelly Reno Racernya Kyosho............