[27飞行操纵] 动力升级，如何增稳？——B737垂尾的“背鳍”设计

看过馒头机长（mentor pilot）的一个视频，来和大家分享一下。

说的是B737垂直尾翼上的一个特殊的部分。请看B787和B737的对比图，仔细看垂尾前缘，B787几乎是直线切入机身（除了一点必要的过渡曲线），而B737却多了一个明显的三角形部分，这部分就是“背鳍”（dorsal fin）。

注意哦，这个名字虽然是从鱼类身上借鉴而来，并且鱼的dorsal fin是背部凸起的整个鳍，但到了飞机身上并不是指整个的垂尾。呐，上面是手册图（SDS 55-00-00）。

B737-100/200时代，似乎就有dorsal fin的影子了。不过我们从图片里可以看出，其实那个区域并不明显，不如说只是为改善气流而增加了过渡曲线。那时候的发动机——就是那个长筒状的普惠JT8D——动力比较小，因此对于垂尾面积的需求就不那么大。发动机的动力与垂尾面积的需求有多大关系呢？假如你单发了，需要垂尾来帮助进行偏航控制，就知道有多大关系了……

后来的B737动力升级了，所以呢，垂尾面积要设计得太一些。方法之一就是把垂尾拉高一点呗，但是当时一些主要的客户比如西南航空公司就不太开心了：我原来修好的机库是按着B737-100/200设计的，高度就那么多了，垂尾再高怕装不进去，你看看能不能给我来个“旧瓶装新酒”？波音公司想了想，不能拉高那就拉宽（prolong）吧，往前抻。

不过天才的设计师并没有简单地进行等比例的变形，而是单独地把前缘最下端的一部分往前拉，形成了类似于战斗机的“双三角”形态。这样一来，除了面积增加之外，还带来了空气动力学上的一个好处：更接近机身的、斜度更大的这部分dorsal fin相对更不容易失速，这改善了整个垂尾在高速度情况下的稳定性。

当然了，同样是为了增加垂尾的总面积，也有一些飞机使用“腹鳍”（ventral fin）方案。主要见于一些动力靠后的小飞机，例如上面这架。

ATR 72使用了背鳍方案。

协和超音速飞机也选择了背鳍方案。

就这些。最后是本号的传统互动环节：

1. 为什么飞机要有垂直尾翼？

2. B737-300使用背鳍方案了吗？

3. B787为啥没继承这个优秀的设计？

4. A320为啥也没使用这个方案？

5. C919呢？

6. 对不起，差点忘了大家都关心的B737MAX……